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EP3374613B1 - Circuit de refroidissement pour un véhicule automobile - Google Patents

Circuit de refroidissement pour un véhicule automobile Download PDF

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Publication number
EP3374613B1
EP3374613B1 EP16809971.1A EP16809971A EP3374613B1 EP 3374613 B1 EP3374613 B1 EP 3374613B1 EP 16809971 A EP16809971 A EP 16809971A EP 3374613 B1 EP3374613 B1 EP 3374613B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
temperature
loop
iii
isolation valve
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.)
Active
Application number
EP16809971.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3374613A1 (fr
Inventor
Jean-Claude Quevallier
Steeve LARIVIERE
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.)
Novares France SAS
Original Assignee
Novares France SAS
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 Novares France SAS filed Critical Novares France SAS
Publication of EP3374613A1 publication Critical patent/EP3374613A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3374613B1 publication Critical patent/EP3374613B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028—Deaeration devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • 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
    • F01P11/0285—Venting 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
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • 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
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/24—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device and a cooling method for motor vehicles.
  • thermal regulation loop is meant a circuit in which circulates a heat transfer fluid which regulates the temperature of a mechanical member by conveying the thermal energy produced by the operation of this member.
  • certain equipment such as the degassing box, may be common to several control loops.
  • Degassing is an important function during which air or gas bubbles that are present in the coolant are purged.
  • Degassing is an important function because the presence of air bubbles in the coolant has a deleterious effect on the quality of the cooling, and therefore does not allow the engine to operate under optimal conditions, which can lead to non-thermal conditions. Controlled with consequences in terms of reliability or durability of the components and nuisance for the environment.
  • the high temperature control loop has a constant need for degassing because the coolant which is in contact with hot spots of the engine - cylinder head cooling - can occasionally vaporize and therefore generate gas bubbles while the low or very low temperature control loops need degassing when they are started up but do not generate gas bubbles during their operation.
  • a degassing box common to a high-temperature cooling loop and to one or more lower-temperature cooling loops is found. have a deleterious effect on the cooling operation at lower temperature.
  • an aim of the invention is to provide a cooling circuit with several cooling loops pooling the degassing box without compromising the operation of each cooling loop.
  • the invention relates to a cooling circuit for a motor vehicle according to claim 1.
  • the isolation valve can be integrated with a thermostatic box which regulates the temperature of the at least a second cooling loop.
  • the thermostatic box comprises a tap in communication with the degassing box.
  • the thermostatic housing may include a cavity in which are arranged one or more bimetallic elements, the triggering of which causes a shutter such as a ball to pass from a position in which the shutter allows the cooling fluid to pass to a position in which the shutter blocks the passage of coolant.
  • the isolation valve trigger temperature may be equal to or greater than the nominal operating temperature of the at least one second cooling loop.
  • the cooling circuit comprises a first high temperature cooling loop, a second low temperature cooling loop and a third very low temperature cooling loop.
  • Each cooling loop can comprise at least one element of the group comprising an exchanger, a radiator, a pump, a thermostatic unit.
  • the invention proposes a cooling circuit 1 for a vehicle comprising several cooling loops.
  • the cooling circuit 1 comprises three cooling loops, namely: a high temperature cooling loop I, a low temperature cooling loop II and a very low temperature cooling loop III.
  • the high temperature cooling loop I comprises a high temperature exchanger 2 formed by the heat engine of the vehicle, a high temperature radiator 3.
  • a pump 4 circulates a cooling fluid of glycol type.
  • a thermostatic control unit 5 which makes it possible to control the circuit of the cooling fluid as a function of the temperature.
  • a connection is provided on the thermostatic box 5 to make a connection with a degassing box 6.
  • the low temperature cooling loop II comprises a low temperature exchanger 20 with, for example, the power electronics (inverter, charger, etc.) of the electric propulsion chain, a low temperature radiator 30.
  • a pump 40 ensures the circulation of the fluid cooling.
  • the low temperature cooling loop II is also provided with a thermostatic control unit 50 which makes it possible to control the cooling fluid circuit as a function of the temperature.
  • a tap is provided on the thermostatic box 50 to make a connection with the degassing box 6.
  • isolation valve 70 controlled in temperature on the return branch which ensures the return of the cooling fluid downstream of the degassing box 6. The function of this isolation valve 70 will be described in more detail. far.
  • the very low temperature cooling loop III comprises a very low temperature exchanger 200 with, for example, the battery of the electric propulsion chain and a very low temperature radiator.
  • a pump 400 circulates the cooling fluid.
  • the very low temperature cooling loop III is also provided with a thermostatic control unit 500 which makes it possible to control the cooling fluid circuit as a function of the temperature.
  • a tap is provided on the very low temperature thermostatic box 500 to make a connection with the degassing box 6.
  • isolation valve 700 on the return branch which ensures the return of the cooling fluid downstream of the degassing box 6. The function of this isolation valve will be described in detail below.
  • the cooling device which comprises three cooling loops has a single degassing box 6 which is therefore common to the three degassing loops.
  • the operation of the cooling device is as follows.
  • Each of the three cooling loops I, II, III presents a need for degassing which is satisfied by the connection of each of the cooling loops to the degassing box 6.
  • the cooling fluid of each of the high cooling loops temperature, low temperature and very low temperature is purged of its gas bubbles which contributes to optimal operation of the vehicle.
  • the temperature controlled isolation valves 70 and 700 go into the closed position because the temperature of tripping of the isolation valve 70 of the low temperature loop II corresponds to the nominal operating temperature of this loop and the tripping temperature of the isolation valve 700 of the very low temperature loop III corresponds to the nominal temperature operation of this loop.
  • the degassing box 6 which is unique and which is common to the three cooling loops I, II, III is isolated from the low temperature loop II and from the very low temperature loop III. In this configuration, the degassing box is therefore only linked to the high temperature cooling loop I.
  • the insulation of the very low temperature loop III with respect to the degassing box 6 is generally done before the isolation of the low temperature loop II with respect to the degassing box 6 because the cooling fluid in the loop has very low temperature III reaches its nominal operating temperature before the coolant in the low temperature loop II reaches its nominal operating temperature.
  • the low temperature II and very low temperature III cooling loops do not generate any gas bubbles in their cooling fluid because, unlike the high temperature cooling loop I, no boiling of the liquid occurs. cooling.
  • control of the isolation valves can be done by solenoid valves controlled by temperature probes.
  • control of the isolation valves can be done mechanically by a temperature sensitive element (wax capsule, shape memory material or bimetal).
  • isolation valve 70,700 can be incorporated into the thermostatic box 50,500 as shown in figure 4 .
  • the thermostatic unit has, in a conventional manner, an inlet and an outlet for the circulation of the fluid to be regulated.
  • thermostatic box 50, 500 is then equipped with a flow and a return 51 from the degassing box 6.
  • the control of the return flow of the water box is effected by a shutter such as a valve or a ball 52 which rests on one or more bimetallic elements 53 as can be seen on the figure. figure 2 .
  • the ball 52 is optionally held against the bimetallic element (s) 53 by a spring.
  • the stack of bimetallic elements 53 and possibly the spring are calibrated for tripping at a tripping temperature which corresponds to the nominal temperature of the cooling loop in question.
  • the valve, the bimetallic elements and the possible return spring are housed in a cavity made in the thermostatic unit.
  • the isolation valve 50, 500 is on when the temperature is lower than the nominal operating temperature of the coolant and turns off when the temperature of the coolant reaches a trigger value which corresponds to a temperature determined according to the nominal operating temperature of the low temperature cooling loop II or of the very low temperature loop III.
  • the isolation valve allows the cooling fluid to pass back from the degassing box 6 which joins the cooling fluid for the low II or very low temperature III loop.
  • the cooling fluid of the low temperature cooling loop II and / or of the very low temperature cooling loop III can be loaded with gas bubbles which should be removed for optimal operation. of the various components of the vehicle.
  • the temperature of the coolant has reached its nominal temperature after a variable operating time.
  • the figure 3 thus shows the isolation valve 50 in a configuration in which the valve blocks the return of the degassing box 6.
  • the coolant having reached a nominal operating temperature, the ball 52 is pushed against its seat 54 under the action bimetallic elements and blocks the flow coming from the degassing box 6.
  • the cooling fluid is thus used as pilot of the isolation valve.
  • the valve is reset when the coolant temperature drops.
  • the bimetallic element arises from the hysteresis of these elements.
  • the hysteresis of the bimetallic elements is, depending on the mounting and preload conditions, about 20 ° C. If the difference between the nominal cut-out temperatures and the control temperature of the cold coolant is less than 20 ° C, the temperature of the cold coolant can be used as the reset condition.
  • the low or very low temperature isolation valve may be integrated into the thermostatic unit or may be an independent element which is placed on the cooling loop.
  • the invention is not limited to the embodiments described above by way of nonlimiting example, but it encompasses all the variant embodiments covered by the claims.
  • the triggering of the isolation valve could be achieved by an element made of heat-sensitive wax or of a shape memory alloy.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de refroidissement et un procédé de refroidissement pour véhicules automobiles.
  • Les nouvelles technologies mises en œuvre pour réduire la consommation et les rejets polluants des véhicules automobiles nécessitent souvent de multiples circuits ou boucles de régulation de température.
  • Par boucle de régulation thermique, on entend un circuit dans lequel circule un fluide caloporteur qui régule la température d'un organe mécanique en véhiculant l'énergie thermique produite par le fonctionnement de cet organe.
  • Sur un véhicule de type hybride par exemple, on peut ainsi trouver deux, trois ou quatre boucles de régulation qui sont, chacune, dédiées au refroidissement d'un organe particulier qui présente une exigence propre en matière de gestion thermique.
  • A titre d'exemple, un véhicule de ce type peut présenter :
    • une boucle de régulation à haute température pour la régulation de la température du moteur thermique,
    • une boucle de régulation à basse température pour la régulation de la température des organes électroniques de puissance de la chaine de propulsion électrique,
    • une boucle de régulation très basse température pour la régulation de la température de la batterie de propulsion.
  • Pour des raisons de compacité et limitation de coûts, certains équipements, tels que la boîte de dégazage, peuvent être communs à plusieurs boucles de régulation.
  • Le dégazage est une fonction importante au cours de laquelle les bulles d'air ou de gaz qui sont présentes dans le liquide de refroidissement sont purgées.
  • Le dégazage est une fonction importante car la présence de bulles d'air dans le liquide de refroidissement a un effet délétère sur la qualité du refroidissement, et donc ne permet pas le fonctionnement moteur dans des conditions optimales, ce qui peut entraîner des conditions thermiques non maitrisées avec des conséquences en termes de fiabilité ou de durabilité des organes et de nuisance pour l'environnement.
  • En pratique, on doit constater que la mise en commun d'une boîte de dégazage à plusieurs boucles de refroidissement n'est pas sans poser des problèmes.
  • En effet, l'utilisation d'une unique boîte de dégazage pour plusieurs boucles de refroidissement qui sont à des températures différentes, 90/110°C pour une boucle à haute température et 60°C et 30°C pour des boucles à basse ou très basse température, a pour conséquence directe de perturber la régulation de température qui s'effectue dans les boucles de régulation de basse température. Dans les faits, la boucle de régulation à haute température va faire un apport continu de liquide à haute température dans la ou les boucle(s) de plus basses températures.
  • Par ailleurs, en fonctionnement à leurs températures nominales respectives, la boucle de régulation à haute température a un besoin constant de dégazage car le liquide de refroidissement qui est en contact avec des points chauds du moteur - refroidissement de la culasse - peut se vaporiser ponctuellement et donc générer des bulles de gaz tandis que les boucles de régulation à basse ou très basse température ont un besoin de dégazage lors de leur mise en route mais ne génèrent pas de bulles de gaz au cours de leur fonctionnement. En d'autres termes, une fois réalisée la montée en température jusqu'à la température de fonctionnement nominale, une boîte de dégazage commune à une boucle de refroidissement à haute température et à une ou plusieurs boucles de refroidissement à température plus basse s'avère avoir un effet délétère sur le fonctionnement de refroidissement à température plus basse.
  • On connait certes par exemple par le document FR 2 949 509 - A1 des dispositifs de fermeture de boucle de dégazage qui cependant sont inadaptés à la gestion de multiples boucles de refroidissement et à leur problématique de dégazage.
  • Le document WO2007/031670 A1 divulgue quant à lui les caractéristiques du préambule de la revendication 1.
  • Dans ce contexte technique, un but de l'invention est de proposer un circuit de refroidissement à plusieurs boucles de refroidissement mutualisant la boîte de dégazage sans compromettre le fonctionnement de chaque boucle de refroidissement.
  • A cet effet, l'invention concerne un circuit de refroidissement pour un véhicule automobile selon la revendication 1.
  • La vanne d'isolation peut être intégrée à un boîtier thermostatique qui régule la température de la, au moins une, deuxième boucle de refroidissement.
  • Selon une réalisation possible, le boîtier thermostatique comprend un piquage en communication avec la boîte de dégazage.
  • Le boîtier thermostatique peut comprendre une cavité dans laquelle sont disposés un ou plusieurs éléments bilames dont le déclenchement fait passer un obturateur tel qu'une bille d'une position dans laquelle l'obturateur laisse passer le fluide de refroidissement à une position dans laquelle l'obturateur bloque le passage du fluide de refroidissement.
  • La température de déclenchement de la vanne d'isolation peut être égale ou supérieure à la température de fonctionnement nominal de la, au moins une, deuxième boucle de refroidissement.
  • Selon une réalisation possible, le circuit de refroidissement comprend une première boucle de refroidissement haute température, une deuxième boucle de refroidissement basse température et une troisième boucle de refroidissement très basse température.
  • Chaque boucle de refroidissement peut comprendre au moins un élément du groupe comprenant un échangeur, un radiateur, une pompe, un boîtier thermostatique.
  • Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence à aux figures ci-annexées dans lesquelles :
    • Figure 1 montre de façon schématique une forme de réalisation d'un circuit de refroidissement selon l'invention,
    • Figures 2 et 3 montrent schématiquement le principe d'une vanne d'isolation,
    • Figure 4 montre une forme d'exécution d'un boitier thermostatique selon l'invention.
  • L'invention propose un circuit de refroidissement 1 pour un véhicule comprenant plusieurs boucles de refroidissement. Dans l'exemple représenté sur le dessin, le circuit de refroidissement 1 comprend trois boucles de refroidissement à savoir: une boucle de refroidissement à haute température I, une boucle de refroidissement à basse température II et une boucle de refroidissement à très basse température III.
  • La boucle de refroidissement à haute température I comprend un échangeur haute température 2 constitué par le moteur thermique du véhicule, un radiateur haute température 3. Une pompe 4 assure la circulation d'un fluide de refroidissement de type glycol. On note également la présence d'un boîtier de régulation thermostatique 5 qui permet de piloter le circuit du fluide de refroidissement en fonction de la température.
  • Un piquage est prévu sur le boîtier thermostatique 5 pour réaliser un raccordement avec une boîte de dégazage 6.
  • La boucle de refroidissement à basse température II comprend un échangeur basse température 20 avec, par exemple, les organes d'électronique de puissance (onduleur, chargeur...) de la chaine de propulsion électrique, un radiateur basse température 30. Une pompe 40 assure la circulation du fluide de refroidissement. La boucle de refroidissement à basse température II est également dotée d'un boîtier de régulation thermostatique 50 qui permet de piloter le circuit de fluide de refroidissement en fonction de la température.
  • Un piquage est prévu sur le boîtier thermostatique 50 pour réaliser un raccordement avec la boîte de dégazage 6.
  • On note la présence d'une vanne d'isolation 70 pilotée en température sur la branche retour qui assure le retour du fluide de refroidissement en aval de la boîte de dégazage 6. La fonction de cette vanne d'isolation 70 sera décrite en détails plus loin.
  • La boucle de refroidissement à très basse température III comprend un échangeur très basse température 200 avec, par exemple, la batterie de la chaine de propulsion électrique et un radiateur très basse température. Une pompe 400 assure la circulation du fluide de refroidissement. La boucle de refroidissement à très basse température III est également dotée d'un boîtier de régulation thermostatique 500 qui permet de piloter le circuit de fluide de refroidissement en fonction de la température.
  • Un piquage est prévu sur le boîtier thermostatique très basse température 500 pour réaliser un raccordement avec la boîte de dégazage 6.
  • On note la présence d'une vanne d'isolation 700 sur la branche retour qui assure le retour du fluide de refroidissement en aval de la boîte de dégazage 6. La fonction de cette vanne d'isolation sera décrite en détail plus loin.
  • On peut donc remarquer que le dispositif de refroidissement qui comprend trois boucles de refroidissement possède une unique boîte de dégazage 6 qui est donc commune aux trois boucles de dégazage.
  • Le fonctionnement du dispositif de refroidissement est le suivant.
  • Lors de la mise en fonctionnement du véhicule, les trois boucles de refroidissement I, II, III entrent en action pour réguler la température de chacun des organes qui leur sont assignés.
  • Chacune des trois boucles de refroidissement I, II, III présente un besoin de dégazage qui est satisfait par la liaison de chacune des boucles de refroidissement à la boîte de dégazage 6.
  • Au cours de la montée en température vers leurs températures respectives de fonctionnement nominal typiquement 90°C-110°C pour la boucle haute température I, 55°C-65°C pour la boucle le fluide de refroidissement basse température II et 30°C-40°C pour la boucle de température très basse température III, le fluide de refroidissement de chacune des boucles de refroidissement haute température, basse température et très basse température est purgé de ses bulles de gaz ce qui contribue à un fonctionnement optimal du véhicule.
  • Lorsque les températures du fluide de refroidissement de la boucle basse température II et de la boucle à très basse température III atteignent leurs valeurs nominales de fonctionnement, les vannes d'isolation 70 et 700 pilotées en température se mettent en position de fermeture car la température de déclenchement de la vanne d'isolation 70 de la boucle à basse température II correspond à la température nominale de fonctionnement de cette boucle et la température de déclenchement de la vanne d'isolation 700 de la boucle à très basse température III correspond à la température nominale de fonctionnement de cette boucle.
  • Ainsi, la boîte de dégazage 6 qui est unique et qui est commune aux trois boucles de refroidissement I, II, III se trouve isolée de la boucle à basse température II et de la boucle à très basse température III. Dans cette configuration la boîte de dégazage est donc uniquement en lien avec la boucle de refroidissement haute température I.
  • L'isolation de la boucle très basse température III par rapport à la boîte de dégazage 6 se fait généralement avant l'isolation de la boucle à basse température Il par rapport à la boîte de dégazage 6 car le fluide de refroidissement dans la boucle à très basse température III atteint sa température de fonctionnement nominale avant que le fluide de refroidissement dans la boucle à basse température II n'atteigne sa température de fonctionnement nominal.
  • En fonctionnement nominal, les boucles de refroidissement basse température II et très basse température III ne génèrent aucune bulle de gaz dans leur fluide de refroidissement car, contrairement à la boucle de refroidissement haute température I, il ne se produit pas de mise en ébullition du liquide de refroidissement.
  • Dans une forme de réalisation (non représentée), le pilotage des vannes d'isolation peut se faire par des électrovannes pilotées par des sondes de température.
  • Dans une autre forme de réalisation qui est moins coûteuse que la précédente, le pilotage des vannes d'isolation peut se faire de manière mécanique par un élément sensible à la température (capsule à cire, matériau à mémoire de forme ou bilame).
  • En pratique, la vanne d'isolation 70, 700 peut être incorporée au boîtier thermostatique 50,500 comme le montre la figure 4.
  • Le boîtier thermostatique présente, de façon conventionnelle, une entrée et une sortie pour la circulation du fluide à réguler.
  • De plus et de façon propre à l'invention, le boîtier thermostatique 50, 500 est alors équipé d'un départ et d'un retour 51 depuis la boîte de dégazage 6.
  • Le contrôle du flux en retour de la boîte à eau se fait par un obturateur tel qu'un clapet ou une bille 52 qui repose sur un ou plusieurs éléments bilames 53 comme on peut le voir sur la figure 2. La bille 52 est éventuellement maintenue contre la ou les éléments bilames 53 par un ressort. L'empilement d'éléments bilames 53 et éventuellement le ressort sont calibrés pour un déclenchement à une température de déclenchement qui correspond à la température nominale de la boucle de refroidissement en question. Le clapet, les éléments bilames et l'éventuel ressort de rappel sont logés dans une cavité ménagée dans le boîtier thermostatique.
  • En d'autres termes, la vanne d'isolation 50, 500 est passante lorsque la température est inférieure à la température de fonctionnement nominale du liquide de refroidissement et devient non passante lorsque la température du liquide de refroidissement atteint une valeur de déclenchement qui correspond à une température déterminée selon la température de fonctionnement nominale de la boucle de refroidissement à basse température II ou de la boucle à très basse température III.
  • En phase de montée de température, comme le montre la figure 2, la vanne d'isolation laisse passer le fluide de refroidissement en retour de la boîte de dégazage 6 qui rejoint le fluide de refroidissement de la boucle basse II ou très basse température III.
  • En effet, au cours de cette phase, le fluide de refroidissement de la boucle de refroidissement basse température II et/ou de la boucle de refroidissement très basse température III peut être chargé de bulles de gaz dont il convient de se débarrasser pour un fonctionnement optimal des différents organes du véhicule.
  • Compte tenu des dégagements d'énergie thermique par les différents organes par exemple onduleur, batterie etc., la température du liquide de refroidissement a atteint sa température nominale après une durée de fonctionnement variable.
  • La figure 3 montre ainsi la vanne d'isolation 50 dans une configuration dans laquelle la vanne bloque le retour de la boîte de dégazage 6.
  • Le liquide de refroidissement ayant atteint une température de fonctionnement nominale, la bille 52 est poussée contre son siège 54 sous l'action des éléments bilames et bloque le flux venant de la boîte de dégazage 6. On utilise ainsi le fluide de refroidissement comme pilote de la vanne d'isolation.
  • Le réarmement de la vanne se fait lors de la baisse de la température du liquide de refroidissement.
  • Un autre avantage de l'élément bilame découle de l'hystérésis de ces éléments. En effet, l'hystérésis des éléments bilames est, selon les conditions de montage et de pré-charge, d'environ 20°C. Si la différence entre les températures nominales de déclenchement et la température de régulation du fluide de refroidissement froid est inférieure à 20°C, on peut utiliser la température du fluide de refroidissement froid comme condition de réarmement.
  • Ceci peut être avantageux dans le cas de dispositifs fonctionnant à basse température (exemple inférieur à 40°C) dont le fonctionnement peut être perturbé par la température ambiante qui peut être plus élevée. En effet, si les éléments bilames ne sont plus irrigués par le fluide « pilote » une élévation de la température ambiante peut empêcher le réarmement du clapet. Ce peut être le cas par exemple si le véhicule est stationné en été au soleil. Par ailleurs la température sous capot monte couramment jusqu'à 80°C en usage courant, en ce cas lors d'un démarrage à chaud le dégazage n'aura pas lieu, même si la boucle basse température est en dessous de sa température de régulation
  • Selon l'architecture du véhicule, la vanne d'isolation basse ou très basse température peut être intégrée au boîtier thermostatique ou peut être un élément indépendant qui est placé sur la boucle de refroidissement.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemple non limitatifs mais elle en embrasse toutes les variantes d'exécution couvertes par les revendications. Ainsi, le déclenchement de la vanne d'isolation pourrait être réalisé par un élément en cire thermosensible ou en alliage à mémoire de forme.

Claims (7)

  1. Circuit de refroidissement (1) pour un véhicule automobile comprenant une première boucle de refroidissement (I) conçue pour assurer la thermorégulation d'un premier organe et au moins une deuxième boucle de refroidissement (II, III) conçue pour assurer la thermorégulation d'un deuxième organe, le circuit de refroidissement (1) comprenant une unique boîte de dégazage (6) fluidiquement reliée à la première boucle et à ladite au moins une deuxième boucle de refroidissement (II, III) et une vanne d'isolation (70,700) interposée entre la boîte de dégazage (6) et ladite au moins une deuxième boucle de refroidissement (II, III) sur une branche retour qui assure le retour du fluide de refroidissement en aval de la boîte de dégazage (6), caractérisé en ce que ladite vanne d'isolation (70, 700) est conçue pour sélectivement obturer l'écoulement entre la boîte de dégazage (6) et ladite au moins une deuxième boucle de refroidissement (II, III), la vanne d'isolation (70, 700) comprenant au moins un élément bilame thermosensible conçu pour agir sur un obturateur pour faire passer la vanne d'isolation (70, 700) d'une position passante à une position non passante lorsque le fluide de refroidissement traversant la vanne d'isolation atteint une température de déclenchement.
  2. Circuit de refroidissement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne d'isolation (70,700) est intégrée à un boîtier thermostatique (50,500) qui régule la température de la, au moins une, deuxième boucle de refroidissement (II, III).
  3. Circuit de refroidissement (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier thermostatique comprend un piquage (51) en communication avec la boîte de dégazage (6).
  4. Circuit de refroidissement (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier thermostatique (50) comprend une cavité dans laquelle sont disposés un ou plusieurs éléments bilames (53) dont le déclenchement fait passer un obturateur tel qu'une bille (52) d'une position dans laquelle l'obturateur laisse passer le fluide de refroidissement à une position dans laquelle l'obturateur bloque le passage du fluide de refroidissement.
  5. Circuit de refroidissement (1) selon l'une des revendications 1 à 4 en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que la température de déclenchement de la vanne d'isolation (70, 700) est égale ou supérieure à la température de fonctionnement nominal de la, au moins une, deuxième boucle de refroidissement.
  6. Circuit de refroidissement (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (1) comprend une première boucle de refroidissement haute température (I), une deuxième boucle de refroidissement basse température (II) et une troisième boucle de refroidissement très basse température (III).
  7. Circuit de refroidissement (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque boucle de refroidissement (I, II, III) comprend au moins un élément du groupe comprenant un échangeur (2, 20, 200), un radiateur (3, 30, 300), une pompe (4, 40,400), un boîtier thermostatique (5, 50, 500).
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