La description a notamment pour objet un échangeur de chaleur, en particulier un refroidisseur d'air de suralimentation.

Dans le domaine des véhicules automobiles, le gaz de suralimentation à destination du moteur est refroidi par un échangeur de chaleur communément nommé refroidisseur de gaz de suralimentation ou refroidisseur d'air de suralimentation (RAS). Certains de ces refroidisseurs, ci-après nommés RAS à air, sont refroidis par de l'air.

Un RAS à air comprend un faisceau de conduits de circulation d'un gaz de suralimentation et des passages d'air pour de l'air de refroidissement, ces passages d'air étant disposés entre les conduits de circulation du gaz de suralimentation. Les conduits de circulation du gaz de suralimentation débouchent dans une boîte collectrice de sortie reliée fluidiquement au moteur.

Lorsque le moteur d'un véhicule automobile est en fonctionnement, un gaz de suralimentation à refroidir circule dans les conduits et de l'air de refroidissement traverse les passages d'air. Sous certaines conditions de température de l'air de refroidissement, une partie du gaz de suralimentation se condense, créant une accumulation d'eau dans le faisceau de conduits et dans la boîte collectrice de sortie. A l'accélération du véhicule, l'eau issue de la condensation part dans le moteur du véhicule et perturbe son fonctionnement.

L'hiver, lorsque le moteur d'un véhicule automobile est à l'arrêt, du givre peut se former au sein de l'échangeur, obstruant de manière incontrôlée les conduits de gaz de recirculation. Au redémarrage du moteur, le gaz de recirculation pour l'admission moteur est en déficit, ce qui crée un dysfonctionnement du moteur. Puis, le givre fond et se transforme en eau qui part dans le moteur, perturbant son fonctionnement. L'invention vise donc à résoudre ces problèmes en adaptant la performance thermique de l'échangeur de chaleur au besoin du moteur du véhicule. Si le moteur tourne à faible débit, l'échangeur de chaleur nécessite une performance thermique moindre.

La solution consiste à obturer certains conduits de gaz de recirculation, et en laisser libre d'autres, le nombre de ces conduits libres étant choisi pour obtenir d'une part le drainage de l'eau de condensation pour les faibles débits de gaz moteur et d'autre part pour s'éloigner autant que possible des conditions de température et de pression de condensation du gaz en circulation pour les faibles débits de gaz moteur.

L'invention se rapporte notamment à un échangeur de chaleur comprenant un corps comportant un faisceau de conduits de circulation d'un gaz à refroidir, une boîte collectrice de sortie dans laquelle débouche une embouchure de chaque conduit et un dispositif d'obturation de conduits caractérisé en ce que le dispositif d'obturation comprend au moins un volet monté pivotant entre une position fermée dans laquelle le volet obture au moins une embouchure d'un conduit et une position ouverte, le dispositif d'obturation étant configuré pour obturer un nombre prédéfini d'embouchures, inférieur au nombre total d'embouchures de conduits débouchant dans la boîte collectrice.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation est une pièce distincte de la boîte collectrice.

Ainsi, le dispositif d'obturation ne subit pas les déformations de la boîte collectrice, par exemple causées par une dilatation thermique.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation comprend plusieurs volets, chaque volet étant apte à obturer une embouchure de conduit dans sa position fermée.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation comprend des moyens de synchronisation des volets.

Les moyens de synchronisation des volets permettent un mouvement synchrone des volets les uns par rapport aux autres et également d'éviter les vibrations.

Selon un aspect de l'invention, les moyens de synchronisation des volets comprennent une tringle de synchronisation.

Selon un aspect de l'invention, la boîte collectrice comprend des moyens de maintien du dispositif d'obturation dans la boîte collectrice.

Selon un aspect de l'invention, les moyens de maintien du dispositif d'obturation comprennent des languettes d'accueil.

Selon un aspect de l'invention, les moyens de maintien du dispositif d'obturation comprennent des plots de butée.

Selon un aspect de l'invention, la liaison mécanique entre la boîte collectrice et le dispositif d'obturation est élastique.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation comprend un cadre comportant deux barrettes longitudinales.

Selon un aspect de l'invention, le cadre du dispositif d'obturation est une pièce moulée, en matière plastique.

Selon un aspect de l'invention, chaque barrette longitudinale comprend un ressort à lamelle.

Selon un aspect de l'invention, le ressort à lamelle est de matière avec la barrette longitudinale.

Selon un aspect de l'invention, le ressort à lamelle est contraint contre les moyens de maintien du dispositif d'obturation dans la boîte collectrice.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation comprend des moyens de maintien élastique apte maintenir en position fermée le au moins un volet lorsque le débit de gaz à refroidir est inférieur à un certain seuil.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation comprend des moyens de précontrainte du moyen de maintien élastique.

Selon un aspect de l'invention, les moyens de maintien élastique comprennent un ressort de torsion comprenant deux branches et un enroulement, l'écart angulaire entre les branches du ressort étant réduit d'un angle de précontrainte par rapport à sa position de repos.

La réduction de l'écart angulaire entre les branches du ressort précontraint le ressort. Ainsi, en dessous d'un certain seuil de débit de gaz à refroidir, le ressort de torsion maintient en position fermée le au moins un volet.

Au dessus de ce seuil, la précontrainte du ressort permet l'ouverture progressive du au moins un volet lorsque que le débit de gaz de suralimentation augmente progressivement. Sans cette précontrainte du ressort, le au moins un volet s'ouvrirait rapidement et sans contrôle, ce qui ne permettrait plus d'adapter la performance thermique de l'échangeur en fonction du débit de gaz à refroidir.

Selon un aspect de l'invention, le ressort de torsion est localisé sur un des volets.

Selon un aspect de l'invention, la raideur du ressort est comprise entre 0,025 N.mm/° et 0,2 N.mm/°, de préférence entre 0,05 N.mm/° et 0,1 N.mm/°.

Selon un aspect de l'invention, le ressort de torsion localisé sur un des volets permet de maintenir élastiquement en position fermée tous les volets lorsque le débit de gaz à refroidir est inférieur à un certain seuil.

Selon un aspect de l'invention, un ressort de torsion est localisé sur chacun des volets.

Selon un aspect de l'invention, la raideur cumulée des ressorts est comprise entre 0,025 N.mm/° et 0,2 N.mm/°, de préférence entre 0,05 N.mm/° et 0,1 N.mm/°.

Selon un aspect de l'invention, l'angle de précontrainte est compris entre 3° et 15°, de préférence entre 5° et 1 1 °.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation est configuré pour obturer un nombre prédéfini d'embouchures compris entre 50% et 90%, de préférence entre 50% et 60% du nombre total d'embouchures de conduits débouchant dans la boîte collectrice.

Ainsi, un correct drainage de l'eau est toujours possible, même dans quand de débit de gaz d'admission du moteur de véhicule est faible.

Lorsque le débit de gaz d'admission est plus élevé qu'un certain seuil, l'eau issue de la condensation des gaz de suralimentation dans l'échangeur est plus facilement évacuée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente une vue éclatée et en perspective d'une partie d'un échangeur de chaleur comprenant un dispositif d'obturation selon l'invention,

- la figure 2 représente une vue éclatée et en perspective d'un dispositif d'obturation selon l'invention,

- la figure 3 illustre un détail du dispositif d'obturation,

- la figure 4 illustre un mode de réalisation de la liaison élastique entre la boîte collectrice et le dispositif d'obturation,

- la figure 5A représente une vue en perspective d'un volet,

- la figure 5B représente une vue en coupe d'un volet,

- la figure 6a illustre un mode de réalisation d'un moyen de maintien élastique,

- la figure 6b illustre le moyen de maintien élastique dans un état précontraint,

- la figure 7 représente une boîte collectrice,

- la figure 8 représente une vue en coupe de la partie d'un échangeur illustrée en figure 1 . Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque élément mentionné dans le cadre d'un mode de réalisation ne concerne que ce même mode de réalisation, ou que des caractéristiques de ce mode de réalisation s'appliquent seulement à ce mode de réalisation.

Sur la figure 1 , l'échangeur de chaleur 1 comprend une boîte collectrice 2, un corps 4 et un dispositif d'obturation 3.

Le corps comprend un faisceau de conduits 5 de circulation d'un gaz à refroidit. Le faisceau de conduits 5 est maintenu par une plaque collectrice 8. La plaque collectrice 8 comporte un fond 9 comportant des orifices pour le passage des conduits 5 et une gorge périphérique 7 permettant la fixation de la boîte collectrice 2 au corps 4, par exemple par sertissage. Les conduits 5 comprennent chacun une embouchure 6 débouchant dans la boîte collectrice 2.

La boîte collectrice 2 est une boîte collectrice de sortie du gaz à refroidir.

L'échangeur de chaleur 1 comprend également une boîte collectrice d'entrée du gaz à refroidir qui n'est pas représentée sur la figure 1 et dans laquelle débouche chaque autre extrémité des conduits 5. De manière analogue, la boîte collectrice d'entrée peut-être sertie sur le corps 4 par une autre plaque collectrice. Ainsi, un gaz à refroidir peut circuler depuis la boîte collectrice d'entrée vers la boîte collectrice 2 de sortie, à travers les conduits 5.

Le dispositif d'obturation 3 comprend au moins un volet 10 monté pivotant entre une position fermée dans laquelle le volet 10 obture au moins une embouchure 6 d'un conduit 5 et une position ouverte, le dispositif d'obturation 3 étant configuré pour obturer un nombre prédéfini d'embouchures 6, inférieur au nombre total d'embouchures 6 de conduits 5 débouchant dans la boîte collectrice 2.

Le dispositif d'obturation 3 est configuré pour obturer un nombre prédéfini d'embouchures 6 compris entre 50% et 90%, de préférence entre 50% et 60% du nombre total d'embouchures 6 de conduits 5 débouchant dans la boîte collectrice 2.

Par exemple, sur la figure 1 , le corps 4 comporte un faisceau de 14 conduits. Le dispositif d'obturation 3 comprend huit volets 10 aptes à obturer huit embouchures 6 de conduits 5, c'est-à-dire environ 57% du nombre total des embouchures 6 des conduits 5 débouchant dans la boîte collectrice 2.

Le dispositif d'obturation 3 comprend des volets 10 montés pivotants sur un cadre 35. Les volets 10 sont aptes à obturer des embouchures 6. Chaque volet 10 peut obturer une ou plusieurs embouchures 6.

De préférence, la rotation des volets est synchronisée, par exemple au moyen d'une tringle de synchronisation 30 telle que représentée sur la figure 1 .

La figure 2 illustre en détail le dispositif d'obturation 3.

Le dispositif d'obturation 3 comprend un cadre 35 qui permet le montage pivotant de volets 10.

Le cadre 35 comprend deux barrettes longitudinales 31 et des barrettes transversales 32.

Avantageusement, une barrette transversale 32 est disposée de part et d'autre de chaque volet 10. Cela permet de garantir une bonne étanchéité lorsque les volets 1 1 sont en position fermée ainsi qu'un bon maintien mécanique du cadre 35.

Le cadre 35 est de forme sensiblement rectangulaire. Les barrettes transversales d'extrémité 32 forment les deux petits côtés du cadre 35. Les barrettes longitudinales 31 forment les deux grands côtés du cadre 35.

Le cadre 35 est un exemple de structure portante pour les volets 10, d'autres réalisations sont possible telles qu'une plaque, une arche...

Les volets 10 sont montés pivotant sur le cadre 35 du dispositif d'obturation 3. L'axe de rotation d'un volet 10 est parallèle aux barrettes transversales 32.

De préférence, la rotation des volets est synchronisée. Le dispositif d'obturation 3 comprend des moyens de synchronisation des volets 10, par exemple une tringle de synchronisation 30 comme illustré sur la figure 2.

La tringle de synchronisation 30 est de la forme d'un peigne comprenant des dents 38, chaque dent 38 étant apte à être fixée à un volet 10.

Les volets 10 sont montés pivotant sur le cadre 35.

Un volet 10 comprend deux tourillons 14 formant axe de rotation.

Le cadre comprend des logements 40 pour les tourillons 14 dont la figure 3 montre une vue plus détaillée.

Les logements 40 sont localisés sur les barrettes longitudinales 31 .

Un logement 40 comprend une rainure 42 et un trou 41 qui peut être traversant ou borgne. Les trous 41 tels qu'illustrés sur les figures 2 et 3 sont traversants.

Un trou 41 est apte à recevoir un tourillon 14.

La rainure 42 permet de glisser le tourillon 14 depuis un bord 45 d'une barrette longitudinale 31 jusqu'au trou 41 qui lui est associé.

Avantageusement les volets 10 sont montés sur le dispositif d'obturation 3 par le dessous du dispositif d'obturation. Le dessous du dispositif d'obturation 3 est défini comme la partie qui après assemblage est en vis-à- vis avec le corps 4. Le dessus du dispositif est défini comme la partie qui après assemblage fait face à la boîte collectrice 2.

Ainsi, les volets 10 sont montés de manière à ce qu'ils ne puissent pas être projetés dans la boîte collectrice 2 en se décrochant du cadre 35.

La figure 4 illustre un ressort à lamelle 51 localisé sur une barrette longitudinale 31 du cadre 35 du dispositif d'obturation 3, permettant d'assurer une liaison mécanique élastique entre la boîte collectrice 2 et le dispositif d'obturation 3. Le ressort à lamelle 51 est de préférence fait de matière avec la barrette longitudinale 31 , c'est-à-dire fait de la même matière que la barrette longitudinale 31 .

Le ressort à lamelle 51 comprend une lamelle 53 surmontée d'une tête 52, la tête 52 étant saillante du côté de la boîte collectrice par rapport à la lamelle 53.

Le ressort à lamelle 51 est un mode de réalisation qui permet d'assurer une liaison mécanique élastique entre la boîte collectrice 2 et le dispositif d'obturation 3, comme décrit plus loin.

Les figures 5A et 5B illustrent un volet 10 du dispositif d'obturation 3.

Le volet 10 comprend une lame 1 1 comprenant une face d'obturation 12 et une face externe 13.

La face d'obturation 12 est apte à obturer une ou plusieurs embouchures 6 de conduits 5.

Lorsque le volet 10 est en position fermée, la face d'obturation 12 du volet couvre totalement la surface d'une ou plusieurs embouchures 6 d'un ou plusieurs conduits 5 de manière à obstruer ladite ou lesdites embouchures 6, empêchant alors un gaz à refroidir de sortir du ou desdits conduit 5 obstrués pour entrer dans la boîte collectrice de sortie 2.

Le volet 10 représenté sur les figures 5A et 5B est apte à obturer une embouchure 6 d'un conduit 5.

De préférence, la face d'obturation 1 1 du volet est sensiblement plane et s'étant dans un plan d'extension générale P2.

La face externe 13 de la lame 10 est la face opposée à la face d'obturation 12.

La face externe 13 de la lame 10 est comprise dans un plan d'extension générale P1 .

Par exemple le plan d'extension générale P1 est parallèle au plan d'extension générale P2 Le volet 10 est pourvu de tourillons 14 en deux de ses extrémités. Les tourillons 14 sont localisés sur l'axe de rotation A-A du volet 1 1 .

L'axe de rotation A-A n'est pas compris dans le plan d'extension générale P1 .

De préférence l'axe de rotation A-A est déporté par rapport à la lame 1 1 . L'axe de rotation A-A et donc les tourillons 14 ne sont pas localisés sur la lame 1 1 .

Les volets 10 peuvent avoir un mouvement synchrone ou asynchrone les uns par rapport aux autres.

De préférence, la rotation des volets est synchronisée. Dans ce cas, le dispositif d'obturation 3 comprend des moyens de synchronisation des volets 10, par exemple une tringle de synchronisation 30.

Ainsi, comme illustré figure 5A, le volet 10 comprend des moyens de fixation 17 pour permettre la fixation des moyens de synchronisation, par exemple d'une tringle de synchronisation 30.

Les moyens de fixation 17 sont de préférence configurés pour permettre un encliquetage des moyens de synchronisation, en particulier de la tringle de synchronisation 30 sur tous les volets 10, de manière sensiblement synchrone.

Le dispositif d'obturation 3 comprend avantageusement des moyens de maintien élastique aptes à maintenir en position fermée le au moins un volet 10 lorsque le débit de gaz à refroidir est inférieur à un certain seuil.

En dessous d'un certain seuil de débit de gaz à refroidir, le volet 10 est maintenu en position fermée par des moyens de maintien élastiques. Au- delà de ce seuil, le volet 10 s'ouvre.

Par exemple, les moyens de maintien élastique 20 comprennent un ressort 25 de torsion comme illustré sur les figures 6a et 6b.

Le ressort 25 de torsion comprend deux branches 22, 23 et un enroulement 21 . Le volet 10 de la figure 5A comprend une griffe 16 permettant le maintien d'une branche 23 du ressort 25 sur le volet.

L'enroulement 21 du ressort 25 peut être disposé autour d'un tourillon 14.

L'autre branche 22 du ressort 25 peut-être disposée sur le cadre 35 dans une zone de maintien des barrettes longitudinales 31 ou des barrettes transversales 32, ou encore sur une barrette transversale 32.

Afin que l'ouverture des volets 10 soit progressive lorsque le débit de gaz à refroidir augmente progressivement, le dispositif d'obturation 3 comprend des moyens de précontrainte 50 des moyens de maintien élastiques 20.

Les moyens de maintien élastiques comprennent un ressort 25 de torsion.

Dans sa position repos, c'est-à-dire avant l'assemblage du ressort 25 sur le dispositif d'obturation 3, les branches 22 et 23 forment un écart angulaire A2, par exemple de 180°.

Un mode de réalisation des moyens de précontrainte 50 est illustré figure 5A.

La lame 10 comprend en une de ses extrémités une marche biseautée 15.

La marche biseautée 15 comprend une surface inclinée 18 faisant un angle prédéfini A1 avec le plan d'extension P1 de la lame 10.

La marche biseautée 15 est destinée à recevoir la branche 23 du ressort 27 de torsion.

Avantageusement, la griffe 16 est localisée sur la marche biseautée 15.

Lorsque le ressort 25 de torsion est assemblé sur le volet 10 en position fermée, la branche 23 repose sur la surface inclinée 18 de la marche biseautée 15 et est maintenue par la griffe 16. La branche 22 est disposée sur le cadre 35 dans une zone de maintien des barrettes longitudinales 31 ou des barrettes transversales 32. La branche 22 peut également être disposée sur une barrette transversale. Le ressort 25 de torsion est précontraint. L'angle prédéfini A1 est choisi de manière à ce que l'écart angulaire A2 entre les branches 22 et 23 du ressort 25 soit réduit d'un angle de précontrainte A3 non nul lorsque le volet 10 est en position fermée.

Par exemple, comme illustré figure 6a, l'écart angulaire A2 du ressort 25, dans sa position repos, est égal à 180°.

La marche biseautée 15 fait un angle prédéfini A1 égal à 8° avec le plan d'extension P1 de la lame 10.

Lorsque le ressort 25 est assemblé sur le volet 10 et que le volet 10 est en position fermée, l'écart angulaire A2 du ressort est réduit par rapport à sa position de repos d'un angle de précontrainte égal à l'angle prédéfini A2 qui est égal à 8°, c'est-à-dire que l'écart angulaire A2 est égal à 172°.

Pour un ressort dont la raideur est comprise entre 0,025 N.mm/° et 0,2 N.mm/°, de préférence entre 0,05 N.mm/° et 0,1 N.mm/°, l'angle de précontrainte A3 est avantageusement compris entre 3° et 15°, de préférence entre 5° et 1 1 °, par exemple 8°.

Sur la figure 6a, le ressort 25 est dans sa position de repos.

Sur la figure 6b, le ressort 25 est assemblé sur le volet 10, le volet étant dans sa position fermée. Le ressort 25 est précontraint. La branche 23 du ressort 25 fait un angle A3 par rapport à la position qu'elle occuperait dans sa position de repos.

La figure 7 illustre un mode de réalisation des moyens de maintien 60 du dispositif d'obturation 3 dans la boîte collectrice 2.

Le dispositif d'obturation 3 doit être correctement maintenu contre le corps 4 de l'échangeur de chaleur 1 qui comporte le faisceau de conduits 5, en particulier contre les embouchures 6 des conduits 5, pour qu'en position fermée, le ou les volets 1 1 obturent correctement les embouchures 6 des conduits 5.

Selon un mode de réalisation, le dispositif d'obturation 3 est fixé sur le corps 4, par exemple par sertissage, brasage ou collage à la plaque collectrice 8.

Selon un autre mode de réalisation, la boîte collectrice 2 comprend des moyens de maintien 60 du dispositif d'obturation 3 dans la boîte collectrice 2.

Les figures 7 et 8 illustrent des moyens de maintien 60 comprenant des languettes d'accueil 61 aptes à maintenir le dispositif d'obturation 3 dans la boîte collectrice 2.

Comme visible sur la figure 8, les languettes d'accueil 61 de la boîte collectrice 2 forment des butées dans la boîte collectrice 2 pour le cadre 35 du dispositif d'obturation 3.

De manière avantageuse, les ressorts à lamelle 51 des barrettes longitudinales 31 du cadre 35 du dispositif d'obturation 3, représentés sur la figure 4, assurent une liaison mécanique élastique entre la boîte collectrice 2 et le dispositif d'obturation 3. En effet, les ressorts à lamelle 51 des barrettes longitudinales 31 du cadre 35 du dispositif d'obturation 3 sont en butée contre les languettes d'accueil 61 de la boîte collectrice 2.

Les ressorts à lamelle 51 sont contraints lorsque la boîte collectrice est fixée au corps 4 de l'échangeur de chaleur 1 , par exemple lorsque la boîte collectrice est sertie sur la bride 8.

Cela permet de bien plaquer les volets 10 contre les embouchures 6 des tubes 5, afin d'assurer une bonne étanchéité des volets 10 lorsqu'ils sont en position fermée et éviter les vibrations, même si les embouchures 6 des tubes 5 ne sont pas coplanaires avec le fond 9 de la plaque collectrice 8, par exemple si les embouchures 6 sont saillantes dans la boîte collectrice 2. par rapport au fond 9 de la plaque collectrice 8.

Les languettes d'accueil 61 peuvent être issues de matière avec la boîte collectrice 2. Par exemple, des protubérances sur la paroi interne 63 de la boîte collectrice 2 forment les languettes d'accueil 61 .

De manière complémentaire ou alternative, les moyens de maintien 60 peuvent comprendre des plots de butée. Les moyens de maintien 60 peuvent être des éléments distincts de la boîte collectrice 2. Par exemple, des plots de butée peuvent être vissés, insérés en force ou collés sur la paroi interne 63 de la boite collectrice 2.

Le dispositif d'obturation de l'invention est adaptable à toute référence 5 d'échangeur de chaleur. Le corps 4 de l'échangeur est le corps d'un échangeur de chaleur standard. La boîte collectrice de sortie 2 peut être une boîte standard, à laquelle on ajoute des moyens de maintien du dispositif d'obturation, par exemple des plots de butée, ou bien une boîte collectrice spécifique de même encombrement que la boîte standard pour i o permettre une interchangeabilité.