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Description

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pour: Dispositif de chauffage de l'air fraie dans les véhicules automobiles.

L'invention concerne un dispositif de chauffage de l'air frais pour les automobiles dans lesquels l'air froid traverse un rschauffeur chauffe par les gaz d'échappement du moteur. L'éohange de calories entre les gaz d'échappe- ment du moteur et l'air froid est obtenu de la manière la plus rapide et la plus complète. On obtient ce but en disposant dans la conduite des gaz d'échappement des corps

toutes les parties du directeurs qui amènent courant des gaz d'éohappement en contact intensif avec les parois de la conduite d'échap- pement et en subdivisant le réchauffeur d'air en ohambres de chauffage de grandes capacités calorifiques.

Le corps directeur peut avoir la forme d'un pas de vis et peut être subdivisé le cas échéant en élément;qui des sens différents. Il peut aussi être composé de tôles longitudinales percées de trous sur lesquelles on fixe des tôles transversales qui divisent la conduite d'éohappement enune série de chambres partielles décalées l'une relativement à l'autre, qui sont traversées succes- sivement par les gaz d'éohappement.

Il peut aussi se com- poser d'une série de disques percée de trous qui sont munis d'une entaille et qui sont fixés au moyen de cette entail- le sur une t8le percée de trous décalés l'un relativement à l'autre alternativement dans un sens et dans l'autre.Pour augmenter l'efficacité des corps directeurs on peut encore disposer entre eux des organes particulière destinés à pro- duire une action de tourbillonnement comme des disques per- cés de trous ou des cônes de retenue.

Les oorps directeurs sont formés de préférence de tel- le manière qu'ils puissent être montés et démontés comme un tout pour permettre un assemblage facile et un nettoyage commode.

La conduite des gaz d'échappement peut également se composer de plusieurs tuyaux qui sont raccordés à une tu- bulure oommune d'entrée et de sortie. En subdivisant les tubulures d'entrée et de sortie au moyen de cloisons de séparation on peut obliger le courant gazeux traverser les tuyaux successivement.

On obtient une grande capacité calorifique de la ohambre de chauffage au moyen d'un choix approprié de la matière première d'une grande surface des chambrée

et par le contact des parois des chambres avec la conduite d'échappement.

Pour être garanti contre l'entrée des gaz d'échappe- ment dans le courant d'air froide on exécute les soudures éventuelles de la conduite d'échappement en des endroits tels que, au cas où l'une des soudures se défait, les gaz d'échappement ne peuvent s'échapper qu'à l'air libre. En outre, les soudures qui se trouvent 1 l'extrémité antérieu- re de la conduite des gaz d'échappement sont encore parti-
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oulibrement protég6eoontre l'action du courant d'air froid pendant la marche du véhicule par un bouclier protec- teur.

,On est garanti contre les défauts d'étanohéité qui pourraient survenir dans la conduite des gaz d'échappement du fait de la corrosion par l'évacuation de l'eau oontenue dans cette conduite.

On a représenté dans les dessins différentes formes d'exéoution d'un dispositif de chauffage' de l'air froid éxéouté suivant l'invention.

La fig.1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de ce genre dans lequel le corps directeur de la conduite des gaz d'échappement se compose d'une vis subdivisée en élément,.

La tig.2 est une coupe qui correspond à la figure 1.

La fig.3 est une coupe longitudinale a travers l'ex- trémité antérieure d'un dispositif de chauffage qui oom- prend plusieurs tuyaux d'échappement montés en parallèle
La fig.4 est une coupe longitudinale d'une installa- tion de chauffage avec plusieurs tuyaux de gaz d'échappe- ment montée en série.

La fig.6 est une coupe transversale correspondant aux figs. 3 et 4
La fig. 6 est une coupe longitudinale d'un dispositif

de chauffage dans lequel le corps directeur se compose d'éléments semi-circulaires disposés transversalement.

La fig.7 est une coupe correspondant à la fig.6
Les figs. S à 11 représentent différentes formes d'éxéoution des disques du corps directeur
La fig.12 montre différentes formes que peuvent avoir les disques en coupe transversale
La fig.13 représente un corps directeur qui se oom.. pose de deux plaques longitudinales percées de trous per- pendiculaires l'une à l'autre sur lesquelles sont fixées des plaques non percées.

La fig. 14 est la coupe correspondant à la fig. 13
La fig. 15 est une coupe d'un corps directeur avec trois plaques longitudinales disposées à 60 d'une relati- vement à l'autre
La fig. 16 est un corps directeur qui se compose d'une seule plaque longitudinale percée de troue sur laquel- le sont fixées des plaques transversales non percées
La fig. 17 est la coupe transversale de la fig. 16
La fig. 18 montre en coupe transversale un corps directeur ayant la forme d'une plaque longitudinale percée dont la largeur est égale au rayon du tuyau d'échappement sur laquelle sont fixés des disques transversaux percés de trous.

Le dispositif de chauffage suivant les figs. 1 et 2 a un tuyau central unique des gaz d'échappement a dont le diamètre est plus grand que le diamètre de la conduite d'échappement f ou g. Le tuyau a aboutit dans ce cas aux extrêmités à un oône k qui est muni d'une bride pour ren- dre possible la liaison du tuyau a avec le tuyau d'échappe- ment f en fixant cette bride sur la bride u de tuyau d'échappement f (ou g) . Une vis b est montée à l'intérieur du tuyau d'échappement; elle imprime au gaz d'échappement

un mouvement de rotation et les oblige à baigner les pa- rois intérieures du tuyau d'échappement. La vis est sub-
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. Ses dift'rente8 parties ont sen .t&tlon différents de manière à obliger le courant gazeux 4 modi- fier son sens de rotation.

Entre les différentes parties de la via on a encore disposé des organes spéciaux de tourbillonnement ayant la forme de deux o8nes d'arrêt n disposés l'un derrière l'autre qui freinent le mouvement tourbillonnant des gaz d'échappement et activent de cette manière l'inverdon du sens de rotation . A l'extrémité du tuyau d'échappement on a disposé un disque perforé dl qui permet de régler l'écoulement des gaz dans la conduite d'échappement g de telle manière que. autant que possible toutes les calories soient cédées sui parois du tuyau d'échappement.

Le tuyau d'échappement a est entouré des chambrée de chauffage c qui sont enfoncées sur le tuyau d'éohappe- ment et que l'on peut par suite remplacer facilement. On donne à ces chambres une grande surface pour qu'elles puis- sent absorber les calories du tuyau d'échappement à une : ' vitesse qui correspond à celle avec laquelle les gaz d'é- rapidement ohappement cèdent leurs calories à ce tuyau et céder ces calories à l'air frois qui les traverse. Dans l'éxemple d'exécution on obtient ce résultat en pliant une tôle en zigzag. Par suite,les chambres ont une section triangulai.. re.

Les parais en contact l'une avec l'autre de deux cham- bres voisines s'appuient sur la surface extérieure du tuyau d'échappement pour obtenir une bonne transmission des es calories dans les parois de la chambre de chauffage. D'âpre cela on emploie de préférence pour la construction des chambres des tôles de grande conductibilité calorifique, par exemple l'aluminium.

Les chambres de chauffage sont entourées d'une forte enveloppe t à la paroi intérieure de laquelle on fixe une matière calorifuge r au moyen d'une légère enveloppe en tô- le w. De cette manière, non seulement la résistance méoani- que de l'enveloppe extérieure est accrue,mais on obtient
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également uns oontre tout dommage que pourrait subir la matière calotifuge.

Les tubulures p et q pour l'in- troduction et l'évacuation de l'air sont fixées sur l'en- veloppe extérieure, ! l'extrémité antérieure de cette en- veloppe, L'air entre à travers le raooord p, circule dans la même direction que les gaz d'échappement, les extrémi- en tés arrière du réchauffeur, et sens contraire des gaz d'é- chappement lorsqu'il revient vers l'extrémité avant du ré- chauffeur et $'échappe à travers le raccord q. Le trajet de l'air et des gaz d'échappement est indiqué par les flèches.

On peut aussi employer un corps direoteur formé d'une vis d'une seule pièce disposée à l'intérieur du tuyau d'éohappement d'une manière qui permette sa rotation.Dans ce cas.11 est maintenu contre un déplacement dans le sens longitudinal par des anneaux appropriés. Sous la pression des gaz d' échappement le corps directeur exécute un mou- vement de rotation de telle manière que les parois que vient rencontrer le courant gazeux changent constamment la direction des gaz d'échappement.

Le raccordement du cône k sur le tuyau cylindrique a se trouve à l'extérieur de la paroi antérieure du réchauf- feur. Si ce raccordement est obtenu par une soudure, une rupture éventuelle de la soudure n'a pas pour conséquence d'introduire dee gaz d'échappement dans l'ai frais puisque les gaz d'échappement peuvent seulement s'échapper à l'air libre. La soudure antérieure h est particulièrement,

exposée puisqu'elle est soumise à un refroidissement in- tense par le courant d'air pendant la marche du véhioule.

On protège par suite cette soudure par un bouclier spécial v qui est fixé sur le tuyau d'échappement.

La forme d'exécution des figures 6 et 7 ne se diffé- de celle renc@e des figures 1 et 2 dans ses granges lignes que par 3, fait que la vis directrice est formée de plaques d demi-circulaires disposées transversalement fixées sur un tube s.

Les plaques d ont une forme telle qu'elles ne recouvrent que partiellement la section de la conduite d'échappement et qu'elles sont décalées l'une relativement à l'autre d'un certain angle, de sorte qu'il en résulte pour les gaz d'éohappement un trajet hélicoïdale. La forme de la tôle d peut être par exemple un demi-cercle comme le montrent les fige. 6 et 7 ou peut être un secteur ayant une ouverture m suivant la fig.8, ou un disque ayant une entaille rectangulaire m comme 'le montre la fig.9, ou un disque ayant une fente o et deux entailles en forme de segment comme le montre la fig. 10,ou un disque plein aveo une série de perforations dans l'un de ses quadrants comme le montre la fig.11. La coupe transversale du disque peut être plane, voutée ou en forme de cône (fig.12).

On peut aussi prévoir plusieurs entailles de même forme m ml (fig.9) ou également des entailles de formes différentes m m2 (fig,9) . Les disques d peuvent être munis encore de
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nervurg/ x qui sont rapportées ou qui sont obtenues'en pratiquant dans la t8le donse entaille o et en repliant le bord d'une telle entaille (fig.10) . Les ner- vures directrices x facilitent le refoulement des gaz d'échappement produit par le corps directeur d partir du milieu du tuyau d'échappement vers les parois. Le pas de vis formé par les disques d peut être subdivisé en plu- sieurs éléments dans des sens différents

comme dans le forme d'éxécution représentée dans la fig.l.

Le corps directeur suivant les fige. 13 et 14 se compose de deùx plaques longitudinales perforées t qui se croisent, dont les bords s'appuient sur les parois in- térieures des tuyaux d'échappement. On obtient de cette manière quatre canaux longitudinaux ayant en coupe la forme d'un secteur de cercle qui sont subdivisés par des pla- ques transversales non perforées dans le sens de leur lon- gueur, ces plaques étant disposées en chicane. Par suite, lorsqu'il circule dans le tuyau d'échappement le cou- rant gazeux ne trouve toujours que trois quarts de la sec- tion libre. Un quart est recouvert par une plaque d. La section recouverte est représentée hachurée. A chaque plaque transversale suivante d cette section recouverte est déoalée de 90 .

Le gaz est obligé par suite d'exécuter également un mouvement de rotation et doit de plus traver- ser les perforations i de la plaque longitudinale t ; il reçoit par suite un mouvement tourbillonnant extraordinaire et cède par suite toutes ses calories aux plaques longitu- dinales/et par l'intermédiaire de ces plaques,aux parois du tuyau d'échappement.

A la place de deux plaques longitudinales perforées t on peut aussi en employer trois ou davantage. On a re- produit un corps directeur de cette sorte avec trois pla- ques longitudinales en coupe transversale dans la fig.15 Il subdivise le tuyau d'éohappement en six canaux longi. tudinaux dont deux d'entre eux diamétralement opposés sont recouverts dans le même plan par une paroi transversale b.

Le corps directeur suivant la fig. 16 se compose d'une seule plaque longitudinale perforée t qui est subdi- visée dans sa longueur à des intervalles égaux par des plaques d semi-circulaires non perforées fixées transver- salement en chicane sur les cotés opposés de la plaque longitudinale.Dans cette forme d'exécution le courant

gazeux est oblige de prendra une,forme,ondulée dans la- quelle il doit passer alternativement à partir du haut et à partir du bas 9 travers les ouvertures 1 de la plaque perforée t.

Une autre forme d'exécution est Indiquée en coupe dans la fig. 18. Dans cette figure,le corps directeur se compose d'une série de disques d dans chacun desquels on a pratiqué une entaille d'un quadrant, ces disques ayant des perforations i et étant fimés sur une plaque longitu- dinale perforée t. Les disques d sont décalés alternati- vement de 90 , de sorte que l'ouverture libre se trouve al- ternativement au-dessus et au-dessous de la plaque longi- tudinale. La plaque longitudinale t dans ce cas a une largeur qui est égale seulement au rayon du tuyau d'échap- pement.

Le tuyau d'échappement sera en générai un corps cy- lindrique. Il peut cependant aussi avoir un profil diffé- rent ; il peut avoir par exemple la forme d'un tuyau ondulé avec des nervures longitudinales ou transversales ou des; rainures hélicoïdales. Si le tuyau d'éohappement a reçu un profil quelconque le corps directeur doit naturellement avoir une forme correspondante. Lorsque l'on emploie des corps directeurs en forme de vis suivant la fig.l on peut aussi donner au tuyau d'échappement la forme d'une via dans laquelle le corps directeur est vissé,
A la place d'un seul tuyau d'échappement.on peut également employer plusieurs tuyaux d'échappement montée en parallèle-ou en série.

Dans le premier cas! les tuyaux sont raccordés par leurs extrèmités à une tubulure d'entrée et sur une tubulure de sortie communes. On a représenté dans la fig.3 l'extrémité antérieure d'un réohauffeur d'air fraie de ce genre avec trois tuyaux a et la tubulure d'en- trée k,

Dans le cas où les tuyaux sont branchée en série / les tu bulures d'entrée et de sortie sont subdivisées par des cloisons en chambres indépendantes dans chacune desquel- les débouche un tuyau. la fig.4 reproduit une tome d'exécution de ce genre.

Dans le cas de cette figure, trois tuyaux a sont disposés A proximité de la tubulure 1 dans les cloisons de séparation z forcent les gaz d'échappement à traverser les tuyaux successivement. Le trajet des gaz est indiqué par les flèches.

Naturellement plusieurs tuyaux d'échappement mon- tée comme l'indiquent les tige. 3 à 5 sont équipés avec les corps directeurs et des chambres de chauffage
Peur protéger le tuyau d'échappement contre la cor- rosion il est désirable de prévoir l'évacuation de l'eau.

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Claims

Cette évacuation a lieu à travers le raccord k qui sort la sortie des gaz de la conduite d'échappement et elle est particulièrement simple lorsque le tuyau d'échappement est monté en position inclinée à l'intérieur de la chambre de chauffage, REVENDICATIONS 1 - Dispositif de chauffage d'air frais pour véhiou- le automobile dans lequel l'air frais traverse un réchauf- feur chauffé par les gaz d'échappement du moteur,

dans le- quel- pour augmenter l'échange de calories entre les gaz d'échappement et l'air frais on a monté dans la conduite d'échappement des corps directeurs qui amènent toutes les parties du courant de gaz d'échappement en con- tact intensif avec les parois de la conduite d'échappement et dans lequel le réchauffeur d'air est subdiviséen cham- bre de chauffage de grande capacité calorifique <Desc/Clms Page number 11> 2 - Dispositif suivant 1 caractériel par le fait que le corps directeur forme un pas de vie , 3 - Dispositifsuivant 2 caractérisé par le fait que le pas de vis est divisé en éléments ayant des sens de ro- tation différente 4 - Dispositif suivant 1 et 3 caractérisé par le fait que le corps cirecteur hélicoïdal est formé de plan- ques transversales qui ne recouvrent que partiellement la conduite d'échappement,

de manière que les ouvertures soient décalées d'un certain angle @ relativement à l'autre 5 - Dispositif suivant 4 caractérisé par le fait que les plaques du corps directeur sont munies de nervures de guidage qui dirigent le courant gazeux vers les parois du tuyau d'aspiration 6 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que le corps directeur se compose d'une vis unique montée de manière à pouvoir tourner 7 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que le corps directeur se compose de plaques longitudina- les perforées qui subdivisent la conduite d'échappement,

et que les chambres ainsi formées sont subdivisées Pair leur longueur par des plaques transversales disposées en chi- cane 8 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que le corps directeur seoompose d'une série de disques perforés dans lesquels on a pratiqué une entaille et qui, au moyen de cette entaille sont fixée sur une plaque longi- tudinale perforée et décalés alternativement l'une relati- vement à l'autre.

0- Dispositif de chauffage d'air fraie suivant 1 caractérisé par le fait que/entre les coppa directeurs , on intercale des organes particuliers pour produire le tourbillonnement (disques perforés, cônes d'arrêt) <Desc/Clms Page number 12> 10 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que lea corps direct aura sont montés sur un support qui permet de mettre en place et de démonter l'assemblage comme un tout 11 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait la conduite d'échappement se compose de plusieurs tuyaux branchés en parallèle qui sont raccordés sur une tubulure commune d'entrée et de sortie ,

12- Dispositif de chauffage suivant 1 caractérisé par le fait que plusieurs tuyaux d'échappement branchés en série sont montés de manière que chacun d'eux débouche dans une chambre de la tubulure commune d'admission ou de sortie 13 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que les chambres de chauffage sont enfoncées sur la conduite des gaz d'échappement et sont en contact avec elle 14 - Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que les soudures éventuelles de la conduite d'échappement sont disposées de telle manière que dans le cas où elles sont endommagées les gaz d'échappement s'éohappent dans l'atmos- phére 15 - Dispositif suivant 1 à 13 caractérisé par le fait que l'extrémité antérieure de la conduite d'échappement est protégée par un bouclier contre Inaction des courante d'air qui

résultent de la marche de la voiture.

RESUME Dispositif de chauffage d'air fraie pour véhicule automobile dans lequel l'air frais traverse un réohauffeur chauffé par les gaz d'échappement du moteur, dans lequel pour améliorer l'échange de calories entre les gaz d'échap- pement et l'air fraiq on a disposé dans le conduite d'é- chappement des corps directeurs qui amènent toutes les par- tien du courant des gaz d'échappement en contact intensif avec les parois de la conduite d'échappement et dans <Desc/Clms Page number 13> EMI13.1 lequel 10 rëohauffeur st eubdivieé en chambres de chauf- fage de grande capacité calorifique.

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