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EP2354488A1 - Dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique - Google Patents

Dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique Download PDF

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Publication number
EP2354488A1
EP2354488A1 EP11150354A EP11150354A EP2354488A1 EP 2354488 A1 EP2354488 A1 EP 2354488A1 EP 11150354 A EP11150354 A EP 11150354A EP 11150354 A EP11150354 A EP 11150354A EP 2354488 A1 EP2354488 A1 EP 2354488A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pit
chamber
enclosure
wall
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11150354A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain Merour
Eric Sequinot
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
Tristone Flowtech Solutions SNC TFS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tristone Flowtech Solutions SNC TFS filed Critical Tristone Flowtech Solutions SNC TFS
Publication of EP2354488A1 publication Critical patent/EP2354488A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/18—Indicating devices; Other safety devices concerning coolant pressure, coolant flow, or liquid-coolant level

Definitions

  • the present invention relates to a device for regulating the liquid phase of a cooling circuit of a heat engine, especially for a motor vehicle.
  • a type of control device comprising a revolution envelope positionable on the cooling circuit, generally between the output of the cylinder head and / or the radiator of the engine and the engine inlet, this envelope of revolution, formed by two half-shells assembled by a joint plane, delimiting a closed enclosure, which can be supplied with cooling fluid by at least one fluid supply duct opening inside the enclosure in a dip tube fitted to one of the half-shells, the fluid being, once degassed, evacuable from the enclosure via an outlet orifice formed in the lower part of the enclosure on the other half-shell, said outlet orifice being surrounded by a continuous wall delimiting, inside the enclosure, a chamber around which the fluid can circulate inside a pit surrounding said chamber, this chamber, open at its end puts, isolating said outlet orifice from the outlet of the dip tube whose free end is disposed, in said enclosure, outside the chamber, in the pit, below the level of the upper or free edge of the partition wall room / den.
  • the degassing of the coolant of a heat engine is an essential action for the proper functioning of the cooling circuit in which the coolant circulates.
  • the regulating device thus ensures the separation of the gases, in particular of the air which is in the liquid and whose presence in the cooling circuit is detrimental to its proper functioning.
  • Such a device also acts as a reservoir thus making it possible to compensate for any losses by micro-leaks from the cooling circuit. It is also used for filling and leveling the cooling fluid circuit.
  • the main function of such a device is that of the degassing of the coolant. To obtain a good degassing, it is necessary to avoid any phenomenon of cascade during the entry of liquid and to keep the outlet orifice immersed whatever the conditions of use of said device.
  • the chamber positioned around the outlet orifice makes it possible to isolate said outlet orifice so as to keep it immersed permanently.
  • this chamber by allowing the fluid to circulate at least partially around said chamber and consequently around the outlet orifice, considerably lengthens the path of the cooling liquid within the enclosure thus allowing effective degassing of said liquid in an enclosure of reduced volume, whatever the conditions of use, including when tilting the device close to 45 °.
  • the wall of this chamber forces the fluid to move towards the top of the chamber. The rising current causes the gaseous bubbles on the surface of the liquid, which makes it possible to have a stream of degassed liquid at the outlet.
  • the same degassing box can adapt to several types of vehicles.
  • the volume left free in the engine compartment for the reception of the regulating device is reduced so that the location of the inputs and outputs and fastening means inside the location reserved for the device is imposed. .
  • An object of the present invention is therefore to propose a control device of the above-mentioned universal type, the design of which makes it possible to easily modify the relative positioning of the input, output and fixing means of the device without impairing the performance of the device in degassing.
  • Another object of the present invention is to provide a control device of the aforementioned type, whose design allows easy maintenance.
  • the subject of the invention is a device for regulating the liquid phase of a cooling circuit of a heat engine, in particular for a motor vehicle, of the type comprising a revolution envelope that can be positioned on the cooling circuit, generally between the output of the cylinder head and / or the radiator of the engine and the engine inlet, this envelope of revolution, formed by two half-shells assembled by a joint plane, delimiting a closed enclosure, which can be supplied with cooling fluid by at least one fluid supply duct opening inside the enclosure into a dip tube equipping one of the half-shells, the fluid being, once degassed, evacuable from the chamber via an outlet orifice formed in the lower part of the enclosure on the other half-shell, said outlet orifice being surrounded by a continuous wall delimiting, inside the enclosure, a chamber around which e the fluid can circulate inside a pit surrounding said chamber, this chamber, open at its top, isolating said outlet orifice from the outlet of the dip tube whose free end is disposed in said enclosure, to the
  • the design of the entire device which allows the dip tube to occupy any angular position around the outlet orifice, it is possible to choose an optimal angular positioning, on the one hand for the half-shell said upper, provided with the dip tube, and secondly for the so-called lower half-shell provided with the outlet orifice and generally means for fixing the device to the vehicle, the half-shells being able to relative to the other, occupy any angular position.
  • the supply duct and the means for fixing the device to the vehicle can be positioned plumb with each other or in a diametrically opposite manner according to the relative angular positioning retained for the two half-shells. .
  • the free end of the dip tube is spaced from the axis of revolution orthogonal to the joint plane by a minimum distance greater than the distance separating the chamber / pit separation wall from said axis of revolution, and the chamber / pit separation wall and the boundary wall of the enclosure forming the banks of the pit are, at the level of the receiving zone of the free end of the dip tube in the pit, spaced apart from each other in a direction radial to the axis of revolution orthogonal to the joint plane by a minimum distance greater than the overall dimensions along the same radial direction of the free end of the dip tube.
  • the chamber / pit separation wall made in one piece with the lower half-shell equipped with the outlet orifice, is provided at its base, at or near its connection zone to the wall of the chamber. delimitation of the enclosure, at least one emptying hole of the pit forming an opening in said partition wall.
  • the half-shell provided with the outlet orifice, is equipped with means, preferably a start, fixing pending for attachment of the device to the vehicle.
  • a fastener adapted to the device and the vehicle can be used for connecting the device to the vehicle.
  • a fastener adapted to the device and the vehicle can be used for connecting the device to the vehicle.
  • the half-shell provided with the dip tube is provided with a filling orifice, the neck of said orifice being surrounded by an outer peripheral wall spaced from said neck and delimiting with said neck an annular volume around said neck adapted to receive the fluid, especially in case of overpressure inside the enclosure.
  • the subject of the invention is a device for regulating the liquid phase of a cooling circuit of a heat engine, especially for a motor vehicle.
  • This device comprises an envelope 1 of revolution, that is to say in the form of a piece of revolution, positionable on the cooling circuit, generally between the output of the cylinder head and / or the engine radiator and the motor input.
  • This envelope 1 of revolution is formed by two half-shells 2, 3 assembled by a joint plane 10 and delimiting, in the assembled state, a closed enclosure, also of revolution.
  • the enclosure is of spherical general shape and each half-shell has the general shape of a half-sphere.
  • This enclosure could also have been cylindrical.
  • the enclosure is supplied with cooling fluid by at least one fluid supply conduit 4 opening inside the enclosure in a plunger tube fitted to one of the half-shells, in this case the half-shell. upper shell shown in 2 in the figures.
  • the fluid is once degassed, discharged from the chamber via an outlet orifice 6 formed in the lower part of the enclosure on the other half-shell, shown at 3 in the figures, and can still be called lower half-shell.
  • the fluid discharged from the chamber returns to a circulation pump provided in the engine cooling circuit and serves to charge the cooling circuit.
  • one of the half-shells, said upper half-shell 2 is provided with a plunger tube for supplying fluid to the enclosure and the other half-shell, said lower half-shell 3, is provided with a fluid outlet port 6 of the enclosure.
  • Such a device is usually called a degassing box.
  • the effectiveness of the device is essentially due to the fact that the outlet orifice 6, formed in the lower part of the enclosure, is surrounded by a continuous wall 7 delimiting, inside the enclosure, a chamber 8 around which fluid can circulate inside a pit 9 surrounding said chamber 8.
  • the free end 5A of the plunger tube 5 is thus permanently immersed in the fluid present in the pit 9, this fluid circulating in said pit 9 before entering the chamber 8 by passing over the delimiting wall 7 from the room.
  • the wall 7 of delimitation of the chamber 8 also functions as a wall 7 for separating the chamber from the pit and necessarily extends the path of the liquid inside the chamber between the supply duct and the outlet orifice 6 thus improving the degassing quality.
  • the chamber / pit partition wall 7 is a circular wall centered on the axis D of revolution of the envelope, orthogonal to the joint plane of the two half-shells and passing through the outlet orifice 6 of fluid. Note that the axis of revolution of the envelope is represented in D at the figure 1 .
  • the chamber / pit partition wall 7 has a concavity facing the outlet orifice 6, its convex face improves the circulation of the fluid in the tank 9.
  • the chamber / pit partition wall 7 could have had a shape more complex without leaving the framework of the invention.
  • This chamber / pit separation wall 7 is made in one piece with the lower half-shell 3.
  • the chamber / pit separation wall 7 and the enclosure delimiting wall 11 which form the banks of the pit 9 and the plunger tube 5 are configured, that is to say in particular dimensioned and shaped, so that the plunger tube is able to travel completely through the pit, that is to say able to traverse the pit by performing a complete revolution around the chamber, in the state in contact with the support by their joint plane 10 of the half-shells 2, 3 during a rotational movement over 360 ° of the half-shell 2 provided with the plunger tube around the axis of revolution of the envelope orthogonal to the joint plane two half-shells.
  • the plunger tube can rotate 360 ° around the chamber with its free end disposed in the pit and make a complete turn of said chamber in the state of contact in contact with the half-shells by their joint plane and, during a relative drive rotation of the half-shells, around the axis of revolution orthogonal to the joint plane or the mean assembly plane of the half-shells without any obstacle comes s' to oppose this displacement.
  • the free end 5A of the plunger tube 5 can therefore follow a circular path 360 ° inside the pit without encountering any obstacle.
  • the half-shells can be assembled to each other in any angular position.
  • the free end 5A of the plunger tube 5 is spaced apart from the axis D of revolution.
  • the envelope orthogonal to the joint plane 10 a minimum distance greater than the distance separating the delimiting wall 7 of the chamber 8 of said axis, and the delimiting wall 7 of the chamber 8 and the delimiting wall 11 of the enclosure forming the banks of the pit are, at the receiving zone of the free end 5A of the plunger tube in the pit 9, spaced apart from one another in a radial direction to the axis of revolution orthogonal to the joint plane 10 of a minimum distance greater than the overall dimensions in the same radial direction of the plunger tube, in particular the portion of the plunger tube disposed in the pit 9.
  • the longitudinal banks of the pit are spaced apart from each other by a sufficient distance at the receiving zone of the free end of the dip tube to allow insertion between the two banks of the free end.
  • of the dip tube and the bank of the pit formed by the partition wall 7 of chamber 8 / pit 9 is shaped never to be in the circular path followed by the dip tube, in particular by the free end 5A of the dip tube, during a 360 ° rotation drive of the half-shell 2 provided with the plunger tube 5 around the axis D of revolution of the envelope, this axis D of revolution being itself orthogonal to the joint plane of the half -costs constituting the envelope.
  • the wall 7 of the delimitation of the chamber 8 is provided at its base, at or near its zone of connection to the wall delimiting wall 11. the enclosure, at least one orifice 12 for emptying the pit 9.
  • drain orifice disposed in the vicinity of the zone of connection of the boundary wall of the chamber to the enclosure wall delimiting wall 11, is meant an orifice spaced from said connection zone by a distance generally at most equal to 20 mm.
  • This emptying orifice 12 passes right through the boundary wall 7 of the chamber 8 and puts the contents of the pit in communication with the contents of the chamber 8.
  • This emptying orifice 12 is preferably calibrated.
  • the half-shell 3, provided with the outlet orifice 6, is equipped with means, preferably a start 13, fixing pending for attachment of the device to the vehicle.
  • the fixing means are formed by a fixing start waiting for at least one attachment piece 16 adapted to form a connecting piece between the vehicle and the device.
  • the regulating device is fixed inside the engine compartment of the vehicle and the fastener is a bracket screwed to the vehicle and preferably fixed by latching at the start 13 fixing pending.
  • the fixing start 13 comprises at least one rail 14 and means 15, such as finger or hook, locking, preferably snap-fitting, inside the rail 14, a fastener 16 inserted inside the rail 14.
  • the fastener can be modified to adapt to a new type of vehicle without having to modify the regulating device.
  • this control device can be considered universal on the one hand because it allows any angular offset between the fastening means equipping the lower half-shell and the feed duct 4 equipping the upper half-shell, d on the other hand because it makes it possible to receive a fastener of any shape.
  • At least a portion of the means for fixing the device in the vehicle is made in one piece with the half-shell 3 provided with the outlet orifice 6.
  • the fastening means in particular the fixing start, is made in one piece in the form of a one-piece or even monolithic assembly with the half-shell 3 provided with the orifice 6 of exit.
  • each half-shell can be made in the form of a monolithic piece and without insert insert.
  • the two half-shells are then assembled to one another in a sealed manner at their joint plane after having been oriented according to the constraints of size of the environment of the device.
  • the half-shell 2 provided with the plunger tube 17 is provided with a filling orifice 17, the neck 18 of said orifice 17 being surrounded by an outer peripheral wall 19 spaced apart from said collar 18 and delimiting with said collar 18 an annular volume around said neck 18 adapted to receive the fluid, particularly in case of overpressure inside the enclosure.
  • the filling orifice 17 extends generally above and vertically from the outlet orifice 6 of the lower half-shell 3 to the assembled state of the two half-shells. It is therefore aligned with the outlet port 6 and the center of the sphere formed by the enclosure.
  • the outlet orifice 6 extends vertically above the filling orifice 17 in the position of use of the device, that is to say when the outlet orifice 6 constitutes the most effective point. bottom of the speaker.
  • This orifice 17 for filling the cooling fluid of the enclosure may also serve as a purge device.
  • the filling orifice 17 may be closed by means of a stopper provided with a valve. The opening and closing of the valve are controlled by the value of the pressure of the gas inside the enclosure.
  • the gas extracted from the coolant accumulates inside the sealed enclosure.
  • a valve is provided. When the gas pressure is high within the chamber, this pressure causes the opening of said valve to let gas escape and reduce the pressure.
  • the positioning in the upper part of the chamber of the purge valve makes it possible to evacuate the gas without causing losses of liquid during the purging operation.
  • the outer peripheral wall 19 formed around the filling orifice 17 is interrupted at at least one point by a discharge chute 20.
  • the discharge chute 20 is a curved chute which follows the convex external profile of the half-shell 2 from the top towards the joint plane 10 of the half-shells. This chute forms a fluid flow ramp capable of accumulating in the annular volume around the neck of the filling orifice 17.
  • the device contains a level sensor 22 and a level indicator 21 housed inside said chamber 8.
  • this level sensor is attached and snapped into the chamber.
  • the regulation device which is the subject of the invention, operates in a manner similar to existing control devices. It is distinguished simply by the fact that the two half-shells can, at the time of their assembly, be assembled to each other in any angular position function including the desired angular offset between the duct 4 of the supply of the upper half-shell and the fixing means of the lower half-shell.

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Abstract

Dispositif de régulation comprend une enveloppe (1) de révolution formée par deux demi-coquilles (2, 3) assemblées par un plan (10) de joint, délimitant une enceinte, fermée, alimentable en fluide de refroidissement par un tube (5) plongeur équipant l'une (2) des demi-coquilles (2, 3) et vidangeable par un orifice (6) de sortie de l'autre demi-coquille (3), ledit orifice (6) de sortie étant entouré par une paroi (7) continue délimitant, à l'intérieur de l'enceinte, une chambre (8) autour de laquelle le fluide peut circuler à l'intérieur d'une fosse (9) entourant ladite chambre (8), cette chambre (8) isolant ledit orifice (6) de sortie du débouché du tube (5) plongeur dont l'extrémité (5A) libre est disposée dans la fosse (9) La paroi (7) de séparation chambre/fosse, la paroi (11) de délimitation de l'enceinte et le tube (5) plongeur sont configurés de sorte que le tube plongeur est apte à parcourir entièrement la fosse, à l'état en contact d'appui par leur plan (10) de joint des demi-coquilles (2, 3), lors d'un déplacement en rotation sur 360° de la demi-coquille (2) munie du tube (5) plongeur.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour véhicule automobile.
  • Elle concerne plus particulièrement un dispositif de régulation du type comprenant une enveloppe de révolution positionnable sur le circuit de refroidissement, généralement entre la sortie de la culasse et/ou du radiateur du moteur et l'entrée du moteur, cette enveloppe de révolution, formée par deux demi-coquilles assemblées par un plan de joint, délimitant une enceinte, fermée, alimentable en fluide de refroidissement par au moins un conduit d'amenée de fluide débouchant à l'intérieur de l'enceinte dans un tube plongeur équipant l'une des demi-coquilles, le fluide étant, une fois dégazé, évacuable de l'enceinte par l'intermédiaire d'un orifice de sortie ménagé en partie basse de l'enceinte sur l'autre demi-coquille, ledit orifice de sortie étant entouré par une paroi continue délimitant, à l'intérieur de l'enceinte, une chambre autour de laquelle le fluide peut circuler à l'intérieur d'une fosse entourant ladite chambre, cette chambre, ouverte à son sommet, isolant ledit orifice de sortie du débouché du tube plongeur dont l'extrémité libre est disposée, dans ladite enceinte, à l'extérieur de la chambre, dans la fosse, au dessous du niveau du bord supérieur ou libre de la paroi de séparation chambre/fosse.
  • De tels dispositifs de régulation sont bien connus à ceux versés dans cet art comme l'illustre en particulier le brevet français FR-2.890.109 .
  • Le dégazage du liquide de refroidissement d'un moteur thermique est une action indispensable au bon fonctionnement du circuit de refroidissement dans lequel le liquide de refroidissement circule. Le dispositif de régulation assure donc la séparation des gaz, en particulier de l'air qui se trouve dans le liquide et dont la présence dans le circuit de refroidissement est néfaste pour son bon fonctionnement. Un tel dispositif joue également le rôle de réservoir permettant ainsi de compenser les éventuelles pertes par micro-fuites du circuit de refroidissement. Il est également utilisé pour réaliser le remplissage et la mise à niveau du circuit en fluide de refroidissement.
  • La fonction principale d'un tel dispositif est donc celle du dégazage du liquide de refroidissement. Pour obtenir un bon dégazage, il est nécessaire d'éviter tout phénomène de cascade lors de l'entrée de liquide et de conserver l'orifice de sortie immergé quelles que soient les conditions d'utilisation dudit dispositif. Par ailleurs, la chambre positionnée autour de l'orifice de sortie permet d'isoler ledit orifice de sortie de manière à le garder immergé en permanence. De plus, cette chambre, en autorisant le fluide à circuler au moins partiellement autour de ladite chambre et par suite autour de l'orifice de sortie, allonge considérablement le parcours du liquide de refroidissement au sein de l'enceinte permettant ainsi un dégazage efficace dudit liquide dans une enceinte de volume réduit, quelles que soient les conditions d'utilisation, y compris lors d'une inclinaison du dispositif voisine de 45°. Enfin, la paroi de cette chambre contraint le fluide à s'orienter vers le haut de l'enceinte. Le courant ascendant entraîne les bulles gazeuses à la surface du liquide, ce qui permet d'avoir un flux de liquide dégazé en sortie.
  • Toutefois, de plus en plus il est nécessaire qu'une même boîte de dégazage puisse s'adapter à plusieurs types de véhicules. Or, en général, le volume laissé libre dans le compartiment moteur pour la réception du dispositif de régulation est réduit de sorte que l'emplacement des entrées et sorties et des moyens de fixation à l'intérieur de l'emplacement réservé au dispositif est imposé.
  • Un but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de régulation du type précité dit universel, dont la conception permet de modifier aisément le positionnement relatif des entrée, sortie et moyens de fixation du dispositif sans nuire aux performances du dispositif en matière de dégazage.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de régulation du type précité, dont la conception permet une maintenance aisée.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant une enveloppe de révolution positionnable sur le circuit de refroidissement, généralement entre la sortie de la culasse et/ou du radiateur du moteur et l'entrée du moteur, cette enveloppe de révolution, formée par deux demi-coquilles assemblées par un plan de joint, délimitant une enceinte, fermée, alimentable en fluide de refroidissement par au moins un conduit d'amenée de fluide débouchant à l'intérieur de l'enceinte dans un tube plongeur équipant l'une des demi-coquilles, le fluide étant, une fois dégazé, évacuable de l'enceinte par l'intermédiaire d'un orifice de sortie ménagé en partie basse de l'enceinte sur l'autre demi-coquille, ledit orifice de sortie étant entouré par une paroi continue délimitant, à l'intérieur de l'enceinte, une chambre autour de laquelle le fluide peut circuler à l'intérieur d'une fosse entourant ladite chambre, cette chambre, ouverte à son sommet, isolant ledit orifice de sortie du débouché du tube plongeur dont l'extrémité libre est disposée, dans ladite enceinte, à l'extérieur de la chambre, dans la fosse, au dessous du niveau du bord supérieur ou libre de la paroi de séparation chambre/fosse de manière à être immergée dans le fluide présent dans la fosse et qui circule dans ladite fosse avant de pénétrer dans la chambre par passage au-dessus de la paroi de séparation chambre/fosse, caractérisé en ce que la paroi de séparation chambre/fosse et la paroi de délimitation de l'enceinte qui forment les rives de la fosse et le tube plongeur sont configurés de sorte que l'extrémité libre du tube plongeur est apte à parcourir entièrement la fosse, à l'état en contact d'appui par leur plan de joint des demi-coquilles lors d'un déplacement en rotation sur 360° de la demi-coquille munie du tube plongeur autour de l'axe de révolution de l'enveloppe, orthogonal au plan de joint des deux demi-coquilles.
  • Grâce à la conception de l'ensemble du dispositif, qui permet au tube plongeur d'occuper une position angulaire quelconque autour de l'orifice de sortie, il est possible de choisir un positionnement angulaire optimal, d'une part pour la demi-coquille, dite supérieure, munie du tube plongeur, et d'autre part pour la demi-coquille, dite inférieure, munie de l'orifice de sortie et généralement des moyens de fixation du dispositif au véhicule, les demi-coquilles pouvant, l'une par rapport à l'autre, occuper un positionnement angulaire quelconque. Ainsi, par exemple, le conduit d'amenée et les moyens de fixation du dispositif au véhicule peuvent être positionnés à l'aplomb l'un de l'autre ou de manière diamétralement opposée suivant le positionnement angulaire relatif retenu pour les deux demi-coquilles.
  • Pour permettre un tel positionnement angulaire relatif quelconque des deux demi-coquilles, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'extrémité libre du tube plongeur est écartée de l'axe de révolution orthogonal au plan de joint d'une distance minimale supérieure à la distance séparant la paroi de séparation chambre/fosse dudit axe de révolution, et la paroi de séparation chambre/fosse et la paroi de délimitation de l'enceinte formant les rives de la fosse sont, au niveau de la zone de réception de l'extrémité libre du tube plongeur dans la fosse, écartées l'une de l'autre suivant une direction radiale à l'axe de révolution orthogonal au plan de joint d'une distance minimale supérieure aux dimensions hors tout suivant cette même direction radiale de l'extrémité libre du tube plongeur.
  • De préférence, la paroi de séparation chambre/fosse, réalisée d'une seule pièce avec la demi-coquille inférieure équipée de l'orifice de sortie, est munie à sa base, à ou au voisinage de sa zone de raccordement à la paroi de délimitation de l'enceinte, d'au moins un orifice de vidange de la fosse formant une ouverture dans ladite paroi de séparation.
  • Grâce à cette disposition, la maintenance du dispositif est facilitée car il n'est pas nécessaire de procéder à un démontage du dispositif pour obtenir une vidange totale de l'enceinte sans nuire à la facilité de positionnement du dispositif.
  • De préférence, la demi-coquille, munie de l'orifice de sortie, est équipée de moyens, de préférence d'un départ, de fixation en attente pour la fixation du dispositif au véhicule.
  • Lorsque les moyens de fixation du dispositif au véhicule sont réalisés sous forme d'un départ de fixation en attente, une pièce de fixation adaptée au dispositif et au véhicule peut être utilisée pour la liaison du dispositif au véhicule. Ainsi, à nouveau, à l'aide d'un même dispositif, il est possible d'équiper plusieurs types du véhicule.
  • De préférence encore, la demi-coquille munie du tube plongeur est munie d'un orifice de remplissage, le col dudit orifice étant entouré d'une paroi périphérique externe écartée dudit col et délimitant avec ledit col un volume annulaire autour dudit col apte à recevoir le fluide, en particulier en cas de surpression à l'intérieur de l'enceinte.
  • 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 représente une vue en coupe d'un dispositif de régulation conforme à l'invention à l'état assemblé des demi-coquilles constitutives de l'enveloppe du dispositif ;
    • la figure 2 représente une vue en perspective de la demi-coquille inférieure munie de l'orifice de sortie et des moyens de fixation du dispositif au véhicule ;
    • la figure 3 représente une vue en perspective de la demi-coquille inférieure prête à recevoir une pièce de fixation au véhicule et un capteur de niveau ;
    • la figure 4 représente une vue en perspective de la demi-coquille supérieure équipée du tube plongeur ;
    • la figure 5 représente une vue en perspective en élévation du dispositif de régulation objet de l'invention.
  • Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour véhicule automobile. Ce dispositif comprend une enveloppe 1 de révolution, c'est-à-dire réalisée sous forme d'une pièce de révolution, positionnable sur le circuit de refroidissement, généralement entre la sortie de la culasse et/ou du radiateur du moteur et l'entrée du moteur. Cette enveloppe 1 de révolution est formée par deux demi-coquilles 2, 3 assemblables par un plan 10 de joint et délimitant, à l'état assemblé, une enceinte, fermée, également de révolution.
  • Dans les exemples représentés, l'enceinte est de forme générale sphérique et chaque demi-coquille affecte la forme générale d'une demi-sphère. Cette enceinte aurait également pu être de forme cylindrique. L'enceinte est alimentable en fluide de refroidissement par au moins un conduit 4 d'amenée de fluide débouchant à l'intérieur de l'enceinte dans un tube 5 plongeur équipant l'une des demi-coquilles, en l'occurrence la demi-coquille supérieure représentée en 2 aux figures. Le fluide est une fois dégazé, évacuable de l'enceinte par l'intermédiaire d'un orifice 6 de sortie ménagé en partie basse de l'enceinte sur l'autre demi-coquille, représentée en 3 aux figures, et pouvant encore être appelée demi-coquille inférieure. Le fluide évacué de l'enceinte retourne à une pompe de circulation prévue dans le circuit de refroidissement du moteur et sert à la mise en charge du circuit de refroidissement. En d'autres termes, l'une des demi-coquilles, dite demi-coquille 2 supérieure, est munie d'un tube 5 plongeur d'alimentation en fluide de l'enceinte et l'autre demi-coquille, dite demi-coquille 3 inférieure, est munie d'un orifice 6 de sortie de fluide de l'enceinte.
  • Un tel dispositif est généralement appelé boîte de dégazage. L'efficacité du dispositif est due essentiellement au fait que l'orifice 6 de sortie, ménagé en partie basse de l'enceinte, est entouré par une paroi 7 continue délimitant, à l'intérieur de l'enceinte, une chambre 8 autour de laquelle le fluide peut circuler à l'intérieur d'une fosse 9 entourant ladite chambre 8. Cette chambre 8, ouverte à son sommet, isole l'orifice 6 de sortie du débouché du tube 5 plongeur dont l'extrémité 5A libre est disposée, dans ladite enceinte, à l'extérieur de la chambre 8, dans la fosse 9, au dessous du niveau du bord supérieur ou libre de la paroi 7 de séparation chambre/fosse, pouvant encore être appelée paroi 7 de délimitation de la chambre. L'extrémité 5A libre du tube 5 plongeur est ainsi maintenue de manière permanente immergée dans le fluide présent dans la fosse 9, ce fluide circulant dans ladite fosse 9 avant de pénétrer dans la chambre 8 par passage au-dessus de la paroi 7 de délimitation de la chambre.
  • La paroi 7 de délimitation de la chambre 8 à fonction également de paroi 7 de séparation de la chambre de la fosse allonge nécessairement le parcours du liquide à l'intérieur de l'enceinte entre le conduit d'amenée et l'orifice 6 de sortie améliorant ainsi la qualité de dégazage.
  • Dans les exemples représentés, la paroi 7 de séparation chambre/fosse est une paroi circulaire centrée sur l'axe D de révolution de l'enveloppe, orthogonal au plan 10 de joint des deux demi-coquilles et passant par l'orifice 6 de sortie de fluide. On note que l'axe de révolution de l'enveloppe est représenté en D à la figure 1. Comme la paroi 7 de séparation chambre/fosse présente une concavité tournée vers l'orifice 6 de sortie, sa face convexe améliore la circulation du fluide dans la fosse 9. Bien évidemment, la paroi 7 de séparation chambre/fosse aurait pu présenter une forme plus complexe sans sortir du cadre de l'invention. Cette paroi 7 de séparation chambre/fosse est réalisée d'une seule pièce avec la demi-coquille 3 inférieure.
  • De manière caractéristique à l'invention, la paroi 7 de séparation chambre/fosse et la paroi 11 de délimitation de l'enceinte qui forment les rives de la fosse 9 et le tube 5 plongeur sont configurés, c'est-à-dire en particulier dimensionnés et conformés, de sorte que le tube plongeur est apte à parcourir entièrement la fosse, c'est-à-dire apte à parcourir la fosse en effectuant un tour complet autour de la chambre, à l'état en contact d'appui par leur plan 10 de joint des demi-coquilles 2, 3 lors d'un déplacement en rotation sur 360° de la demi-coquille 2 munie du tube 5 plongeur autour de l'axe de révolution de l'enveloppe orthogonal au plan de joint des deux demi-coquilles.
  • En d'autres termes, le tube 5 plongeur peut tourner sur 360° autour de la chambre avec son extrémité libre disposée dans la fosse et faire le tour complet de ladite chambre à l'état en contact d'appui des demi-coquilles par leur plan de joint et, lors d'un entraînement relatif à rotation des demi-coquilles, autour de l'axe de révolution orthogonal au plan de joint ou au plan moyen d'assemblage des demi-coquilles sans qu'aucun obstacle ne vienne s'opposer à ce déplacement. L'extrémité 5A libre du tube 5 plongeur peut donc suivre une trajectoire circulaire sur 360° à l'intérieur de la fosse sans rencontrer d'obstacle. Ainsi, les demi-coquilles peuvent être assemblées l'une à l'autre suivant un positionnement angulaire quelconque.
  • Pour permettre à l'extrémité 5A libre du tube 5 plongeur de circuler librement à l'intérieur de la fosse sur 360° sans rencontrer d'obstacle, l'extrémité 5A libre du tube 5 plongeur est écartée de l'axe D de révolution de l'enveloppe orthogonal au plan 10 de joint d'une distance minimale supérieure à la distance séparant la paroi 7 de délimitation de la chambre 8 dudit axe, et la paroi 7 de délimitation de la chambre 8 et la paroi 11 de délimitation de l'enceinte formant les rives de la fosse sont, au niveau de la zone de réception de l'extrémité 5A libre du tube 5 plongeur dans la fosse 9, écartées l'une de l'autre suivant une direction radiale à l'axe de révolution orthogonal au plan 10 de joint d'une distance minimale supérieure aux dimensions hors tout suivant cette même direction radiale du tube 5 plongeur, en particulier la partie du tube 5 plongeur disposée dans la fosse 9.
  • Les rives longitudinales de la fosse sont donc écartées l'une de l'autre d'une distance suffisante au niveau de la zone de réception de l'extrémité libre du tube plongeur pour permettre l'insertion entre les deux rives de l'extrémité libre du tube plongeur et la rive de la fosse formée par la paroi 7 de séparation chambre 8/fosse 9 est conformée pour ne jamais se trouver sur la trajectoire circulaire suivie par le tube plongeur, en particulier par l'extrémité 5A libre du tube plongeur, lors d'un entraînement à rotation sur 360° de la demi-coquille 2 munie du tube 5 plongeur autour de l'axe D de révolution de l'enveloppe, cet axe D de révolution étant lui-même orthogonal au plan de joint des demi-coquilles constitutives de l'enveloppe.
  • Comme mentionné ci-dessus et pour faciliter la vidange totale de l'enceinte, si nécessaire, la paroi 7 de délimitation de la chambre 8 est munie à sa base, à ou au voisinage de sa zone de raccordement à la paroi 11 de délimitation de l'enceinte, d'au moins un orifice 12 de vidange de la fosse 9.
  • Par orifice de vidange disposé au voisinage de la zone de raccordement de la paroi de délimitation de la chambre à la paroi 11 de délimitation de l'enceinte, on entend un orifice écarté de ladite zone de raccordement d'une distance généralement au plus égale à 20 mm.
  • Cet orifice 12 de vidange traverse de part en part la paroi 7 de délimitation de la chambre 8 et met en communication le contenu de la fosse avec le contenu de la chambre 8. Cet orifice 12 de vidange est de préférence calibré. La demi-coquille 3, munie de l'orifice 6 de sortie, est équipée de moyens, de préférence d'un départ 13, de fixation en attente pour la fixation du dispositif au véhicule. Dans les exemples représentés, les moyens de fixation sont formés par un départ de fixation en attente d'au moins une pièce 16 de fixation apte à former une pièce de liaison entre véhicule et dispositif.
  • Généralement, le dispositif de régulation est fixé à l'intérieur du compartiment moteur du véhicule et la pièce de fixation est une patte vissable au véhicule et fixée de préférence par encliquetage au départ 13 de fixation en attente.
  • Dans les exemples représentés, le départ 13 de fixation comporte au moins un rail 14 et des moyens 15, tels que doigt ou crochet, de verrouillage, de préférence par encliquetage, à l'intérieur du rail 14, d'une pièce 16 de fixation insérée à l'intérieur du rail 14.
  • Grâce à ce mode de réalisation, la pièce de fixation peut être modifiée pour s'adapter à un nouveau type de véhicule sans avoir à modifier le dispositif de régulation. Ainsi, ce dispositif de régulation peut être considéré comme universel d'une part parce qu'il permet un décalage angulaire quelconque entre les moyens de fixation équipant la demi-coquille inférieure et le conduit 4 d'amenée équipant la demi-coquille supérieure, d'autre part parce qu'il permet de recevoir une pièce de fixation de forme quelconque.
  • Dans les exemples représentés, au moins une partie des moyens de fixation du dispositif en véhicule est réalisée d'un seul tenant avec la demi-coquille 3 munie de l'orifice 6 de sortie.
  • De préférence, au moins une partie des moyens de fixation, en particulier le départ de fixation, est réalisé d'une seule pièce sous forme d'un ensemble monobloc, voire monolithique, avec la demi-coquille 3 munie de l'orifice 6 de sortie. Il en résulte une simplification de l'ensemble puisque chaque demi-coquille peut être réalisée sous la forme d'une pièce monolithique et sans insert rapporté. Les deux demi-coquilles sont ensuite assemblées l'une à l'autre de manière étanche au niveau de leur plan de joint après avoir été orientées en fonction des contraintes d'encombrement de l'environnement du dispositif.
  • Dans les exemples représentés, la demi-coquille 2 munie du tube 5 plongeur est munie d'un orifice 17 de remplissage, le col 18 dudit orifice 17 étant entouré d'une paroi 19 périphérique externe écartée dudit col 18 et délimitant avec ledit col 18 un volume annulaire autour dudit col 18 apte à recevoir le fluide, en particulier en cas de surpression à l'intérieur de l'enceinte.
  • L'orifice 17 de remplissage s'étend généralement au-dessus et à la verticale de l'orifice 6 de sortie de la demi-coquille 3 inférieure à l'état assemblé des deux demi-coquille. Il est donc est aligné avec l'orifice 6 de sortie et le centre de la sphère formée par l'enceinte. En général, l'orifice 6 de sortie s'étend à l'aplomb de l'orifice 17 de remplissage en position d'utilisation du dispositif, c'est-à-dire quand l'orifice 6 de sortie constitue le point le plus bas de l'enceinte. Cet orifice 17 de remplissage en fluide de refroidissement de l'enceinte peut également faire office de dispositif de purge. A cet effet, l'orifice 17 de remplissage peut être fermé à l'aide d'un bouchon muni d'une valve. L'ouverture et la fermeture de la valve sont commandées par la valeur de la pression du gaz à l'intérieur de l'enceinte. Lors du fonctionnement du dispositif, le gaz extrait du liquide de refroidissement s'accumule à l'intérieur de l'enceinte étanche. Pour éviter une surpression qui peut endommager ladite enceinte, une valve est prévue. Lorsque la pression en gaz est importante au sein de l'enceinte, cette pression provoque l'ouverture de ladite valve pour laisser échapper du gaz et faire diminuer la pression. Le positionnement en partie haute de l'enceinte de la valve de purge permet d'évacuer le gaz sans occasionner de pertes de liquide au cours de l'opération de purge.
  • Dans les exemples représentés, la paroi 19 périphérique externe ménagée autour de l'orifice 17 de remplissage est interrompue en au moins un point par une goulotte 20 de vidange.
  • Comme l'illustre la figure 5, la goulotte 20 de vidange est une goulotte courbe qui suit le profil externe convexe de la demi-coquille 2 depuis le sommet en direction du plan 10 de joint des demi-coquilles. Cette goulotte forme une rampe d'écoulement du fluide susceptible de s'accumuler dans le volume annulaire autour du col de l'orifice 17 de remplissage.
  • Enfin, le dispositif renferme un capteur de niveau 22 et un indicateur de niveau 21 logés à l'intérieur de ladite chambre 8.
  • Au moins une partie de ce capteur de niveau est rapportée et fixée par encliquetage à l'intérieur de la chambre.
  • Le dispositif de régulation, objet de l'invention, fonctionne de manière similaire aux dispositifs de régulation existants. Il se distingue simplement par le fait que les deux demi-coquilles peuvent, au moment de leur assemblage, être assemblées l'une à l'autre suivant un positionnement angulaire quelconque fonction notamment du décalage angulaire souhaité entre le conduit 4 d'amenée de la demi-coquille supérieure et les moyens de fixation de la demi-coquille inférieure.

Claims (10)

  1. Dispositif de régulation de la phase liquide d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant une enveloppe (1) de révolution positionnable sur le circuit de refroidissement, généralement entre la sortie de la culasse et/ou du radiateur du moteur et l'entrée du moteur, cette enveloppe (1) de révolution, formée par deux demi-coquilles (2, 3) assemblées par un plan (10) de joint, délimitant une enceinte, fermée, alimentable en fluide de refroidissement par au moins un conduit (4) d'amenée de fluide débouchant à l'intérieur de l'enceinte dans un tube (5) plongeur équipant l'une (2) des demi-coquilles (2, 3), le fluide étant, une fois dégazé, évacuable de l'enceinte par l'intermédiaire d'un orifice (6) de sortie ménagé en partie basse de l'enceinte sur l'autre demi-coquille (3), dite demi-coquille (3) inférieure, ledit orifice (6) de sortie étant entouré par une paroi (7) continue délimitant, à l'intérieur de l'enceinte, une chambre (8) autour de laquelle le fluide peut circuler à l'intérieur d'une fosse (9) entourant ladite chambre (8), cette chambre (8), ouverte à son sommet, isolant ledit orifice (6) de sortie du débouché du tube (5) plongeur dont l'extrémité (5A) libre est disposée, dans ladite enceinte, à l'extérieur de la chambre (8), dans la fosse (9), au dessous du niveau du bord supérieur ou libre de la paroi (7) de séparation chambre/fosse de manière à être immergée dans le fluide présent dans la fosse et qui circule dans ladite fosse (9) avant de pénétrer dans la chambre (8) par passage au-dessus de la paroi (7) de séparation chambre/fosse,
    caractérisé en ce que la paroi (7) de séparation chambre (8)/fosse (9) et la paroi (11) de délimitation de l'enceinte qui forment les rives de la fosse (9) et le tube (5) plongeur sont configurés de sorte que l'extrémité (5A) libre du tube (5) plongeur est apte à parcourir entièrement la fosse (9) à l'état en contact d'appui par leur plan (10) de joint des demi-coquilles (2, 3), lors d'un déplacement en rotation sur 360° de la demi-coquille (2) munie du tube (5) plongeur autour de l'axe (D) de révolution de l'enveloppe (1), orthogonal au plan (10) de joint des deux demi-coquilles.
  2. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que l'extrémité (5A) libre du tube (5) plongeur est écartée de l'axe (D) de révolution orthogonal au plan (10) de joint d'une distance minimale supérieure à la distance séparant la paroi (7) de séparation chambre/fosse dudit axe (D) de révolution, et en ce que la paroi (7) de séparation chambre/fosse et la paroi (11) de délimitation de l'enceinte formant les rives de la fosse (9) sont, au niveau de la zone de réception de l'extrémité (5A) libre du tube (5) plongeur dans la fosse (9), écartées l'une de l'autre suivant une direction radiale à l'axe (D) de révolution orthogonal au plan (10) de joint d'une distance minimale supérieure aux dimensions hors tout suivant cette même direction radiale de l'extrémité libre du tube (5) plongeur.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,
    caractérisé en ce que la paroi (7) de séparation chambre/fosse, réalisée d'une seule pièce avec la demi-coquille (3) inférieure équipée de l'orifice (6) de sortie, est munie à sa base, à ou au voisinage de sa zone de raccordement à la paroi (11) de délimitation de l'enceinte, d'au moins un orifice (12) de vidange de la fosse (9) formant une ouverture dans ladite paroi (7) de séparation.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que la demi-coquille (3), munie de l'orifice (6) de sortie, est équipée de moyens, de préférence d'un départ (13), de fixation en attente pour la fixation du dispositif au véhicule.
  5. Dispositif selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que le départ (13) de fixation comporte au moins un rail (14) et des moyens (15), tels que doigt ou crochet, de verrouillage, de préférence par encliquetage, à l'intérieur du rail (14), d'une pièce (16) de fixation insérée à l'intérieur du rail (14).
  6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5,
    caractérisé en ce qu'au moins une partie des moyens de fixation du dispositif au véhicule est réalisée d'un seul tenant avec la demi-coquille (3) munie de l'orifice (6) de sortie.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6,
    caractérisé en ce que la demi-coquille (2) munie du tube (5) plongeur est munie d'un orifice (17) de remplissage, le col (18) dudit orifice (17) étant entouré d'une paroi (19) périphérique externe écartée dudit col (18) et délimitant avec ledit col (18) un volume annulaire autour dudit col (18) apte à recevoir le fluide, en particulier en cas de surpression à l'intérieur de l'enceinte.
  8. Dispositif selon la revendication 7,
    caractérisé en ce que la paroi (19) périphérique externe ménagée autour de l'orifice (17) de remplissage est interrompue en au moins un point par une goulotte (20) de vidange.
  9. Dispositif selon la revendication 8,
    caractérisé en ce que la goulotte (20) de vidange est une goulotte courbe suivant le profil externe convexe de la demi-coquille (2) depuis le sommet en direction du plan (10) de joint des demi-coquilles.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9,
    caractérisé en ce qu'il renferme un capteur de niveau (22) et un indicateur de niveau (21) logés à l'intérieur de ladite chambre (8).
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