EP0353128B1 - Echangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement pour véhicle automobile - Google Patents

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EP0353128B1
EP0353128B1 EP19890402072 EP89402072A EP0353128B1 EP 0353128 B1 EP0353128 B1 EP 0353128B1 EP 19890402072 EP19890402072 EP 19890402072 EP 89402072 A EP89402072 A EP 89402072A EP 0353128 B1 EP0353128 B1 EP 0353128B1
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EP
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mastic
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heat exchanger
tubes
cheek
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Dany Boquel
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Valeo Thermique Moteur SA
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Valeo Thermique Moteur SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/02—Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials
    • F28F2275/025—Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials by using adhesives

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger, in particular a cooling radiator for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a heat exchanger in particular a cooling radiator for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Such an exchanger is known according to FR-A-2 042 437.
  • a heat exchanger comprises at least one fluid collecting box into which opens, sealingly, a bundle of tubes provided with fins arranged either perpendicular to the longitudinal direction of the tubes by being fixed to them by brazing or mechanical assembly. , or parallel to the same direction by being fixed thereto by soldering.
  • FR-A-2 042 037 it is mentioned to attach lateral or cheek portions to the lateral edges of the tube bundle and to fix these on said edges by means of an adhesive paste, preferably made of epoxy resin. which, after drying, provides a rigid connection between the lateral edge of the bundle and the cheek used to support and maintain accessory members linked to the exchanger, such as the cooling fan, and / or to fix the radiator to the vehicle .
  • This arrangement nevertheless has the drawback of rigidly linking the cheek with the beam and the vibrations produced, either by the vehicle in operation in the case where the radiator is fixed to the vehicle by the cheeks, or by the members linked to the exchanger. , are transmitted directly to the bundle of finned tubes and can damage the latter, and more particularly at the level of the attachments of the fins on the tubes or at the level of the sealed attachment of the tubes in the fluid collecting box.
  • the finned tube bundle undergoes large longitudinal expansions during operation and more particularly at the level of the tubes on which the fins are fixed, which are rigidly connected, in addition, to one of their ends on the cheek by the epoxy resin. .
  • the present invention aims to remedy these drawbacks and proposes, for this purpose, a connection between the cheek and the bundle of finned tubes of simple design while providing a reliable connection between them.
  • a heat exchanger in particular a cooling radiator for a motor vehicle, comprising at least one fluid collecting box into which leaks out a bundle of finned tubes, at least one lateral edge of which is provided with at least one cheek, is characterized in that the cheek is connected to the lateral edge of the bundle of finned tubes by a flexible sealant, in that the cheek is placed at a distance from the lateral edge of the bundle and in that the space left free is, at least in part, filled with putty.
  • this arrangement not only prevents the transmission of vibrations, but allows a certain movement of the end of the fin in the flexible mastic.
  • the heat exchanger 1 here a cooling radiator, comprises at least one fluid collecting box, here two, 2, 3, in each of which opens with sealing, one end of a bundle 4 of tubes 5 provided with fins 6.
  • These tubes 5 are provided, here, with corrugated fins 6 arranged parallel to the longitudinal direction of said tubes by being fixed thereto by brazing, for example, but it would not depart from the scope of the invention by having flat fins perpendicular to the longitudinal direction of the tubes 5 and by fixing them by mechanical assembly or by brazing.
  • the cheeks 8 are capable of carrying tabs 10, 11 projecting from the said cheeks and which can be used for fixing a member linked to the exchanger, such as a support used for the reception of '' an electric motor driving a fan and / or fixing the radiator to the vehicle.
  • the cheek 8 is fixed to the lateral edge 7 of the bundle of finned tubes by a flexible mastic 9.
  • This sealant is a two-component polysulfide sealant such as that sold under the name "Scotch Alone” which, after setting, gives a certain flexibility as well as an elasticity to said sealant.
  • said cheek is disposed at a distance D from the edge 7 and the space thus created is filled in. less in part by the flexible mastic 9, here entirely.
  • the flexible mastic 9 under form at least one bead or in the form of a ribbon and bring the cheek 8 towards the edge 7 so that, if the putty is in the form of a cord, crush the said cord so that the -this turns into a ribbon and, once this shape has been reached, bring the cheek 8 closer to the edge 7 so that the putty 9 penetrates beyond the edge 7.
  • the mastic is deposited in the form of a ribbon, it is sufficient to bring the cheek 8 together so as to obtain penetration of the mastic beyond the edge 7.

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Description

  • La présente invention concerne un échangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement pour véhicule automobile selon le préambule de la revendication 1. Un tel échangeur est connu selon FR-A-2 042 437.
  • Habituellement, un échangeur de chaleur comporte au moins une boîte collectrice de fluide dans laquelle débouche, à étanchéité, un faisceau de tubes munis d'ailettes disposées, soit perpendiculairement au sens longitudinal des tubes en étant fixées à ceux-ci par brasage ou assemblage mécanique, soit parallèlement au même sens en étant fixées à ceux-ci par brasage.
  • Dans la FR-A-2 042 037, il est fait mention de rapporter des parties latérales ou joues sur les bords latéraux du faisceau de tubes et de fixer celles-ci sur lesdits bords au moyen d'une pâte adhésive de préférence en résine époxy qui, après séchage, procure une liaison rigide entre le bord latéral du faisceau et la joue servant à supporter et à maintenir des organes accessoires liés à l'échangeur, tels que le ventilateur de refroidissement, et/ou à fixer le radiateur sur le véhicule.
  • Cette disposition présente néanmoins l'inconvénient de lier rigidement la joue avec le faisceau et les vibrations produites, soit par le véhicule en fonctionnement dans le cas où le radiateur est fixé sur le véhicule par les joues, soit par les organes liés à l'échangeur, sont transmises directement au faisceau de tubes à ailettes et peuvent endommager celui-ci, et plus particulièrement au niveau des fixations des ailettes sur les tubes ou au niveau de la fixation étanche des tubes dans la boîte collectrice de fluide.
  • En outre le faisceau de tubes à ailettes subit, en fonctionnement, de fortes dilatations longitudinales et plus particulièrement au niveau des tubes sur lesquels sont fixées les ailettes qui sont reliées rigidement, en outre, à une de leurs extrémités sur la joue par la résine époxy.
  • Ainsi, lors de la dilatation longitudinale des tubes, les parties d'ailettes fixées sur lesdits tubes suivent cette dilatation alors que les extrémités fixées sur la joue restent fixes, ce qui entraîne un fléchissement des parties d'ailettes comprises entre le tube sur lequel elles sont fixées et la joue, ce fléchissement pouvant entraîner, du fait de la liaison rigide de ladite joue avec les extrémités des ailettes, une déchirure desdites ailettes au niveau du collage sur ladite joue.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et propose, à cet effet, une liaison entre la joue et le faisceau de tubes à ailettes de conception simple tout en procurant une liaison fiable entre ceux-ci.
  • Suivant l'invention, un échangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, comportant au moins une boîte collectrice de fluide dans laquelle débouche à étanchéité un faisceau de tubes à ailettes dont au moins un bord latéral est muni d'au moins une joue, est caractérisée en ce que la joue est liée au bord latéral du faisceau de tubes à ailettes par un mastic souple, en ce que la joue est disposée à distance du bord latéral du faisceau et en ce que l'espace laissé libre est, au moins en partie, rempli par le mastic.
  • Grace à ce mastic souple les vibrations transmises à la joue sont absorbées par le mastic formant coussin anti-vibratoire.
  • Ainsi, cette disposition empêche non seulement la transmission des vibrations, mais permet un certain débattement de l'extrémité de l'ailette dans le mastic souple.
  • Les avantages del'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue d'ensemble d'un échangeur de chaleur;
    • la figure 2 est une vue de détail montrant la liaison suivant l'invention.
  • Sur la figure 1 l'échangeur de chaleur 1, ici un radiateur de refroidissement, comprend au moins une boîte collectrice de fluide, ici deux, 2, 3, dans chacune desquelles débouche à étanchéité, une extrémité d'un faisceau 4 de tubes 5 munis d'ailettes 6. Ces tubes 5 sont pourvus, ici, d'ailettes ondulées 6 disposées parallèlement au sens longitudinal desdits tubes en étant fixées à ceux-ci par brasage, par exemple, mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention en disposant des ailettes planes perpendiculairement au sens longitudinal des tubes 5 et en fixant celles-ci par assemblage mécanique ou par brasage.
  • C'est sur le faisceau 4 et plus particulièrement sur au moins un de ses bords latéraux, ici les deux, 7, qu'est rapportée au moins une joue 8 pour y être reliée audit faisceau.
  • Comme mieux visible sur la figure, les joues 8 sont aptes à porter des pattes 10,11 saillantes à partir desdites joues et pouvant servir à la fixation d'un organe lié à l'échangeur, tel qu'un support servant à la réception d'un moteur électrique actionnant un ventilateur et/ou à la fixation du radiateur sur le véhicule.
  • Comme mieux visible sur la figure et suivant l'invention, la joue 8 est fixée au bord latéral 7 du faisceau de tubes à ailettes par un mastic souple 9.
  • Ce mastic est un mastic à base de polysulfure à deux composants tel que celui commercialisé sous la dénomination "Scotch Seul" qui, après prise, donne une certaine souplesse ainsi qu'une élasticité audit mastic.
  • Ainsi ce mastic adhère, d'une part, à la face 13 de la joue 8 tournée vers le bord 7 et, d'autre part, sur l'extrémité 14 de l'ailette ondulée 6 formant ledit bord.
  • En pratique, pour assurer une bonne liaison, il est prévu que le mastic 9 pénètre au-delà du bord 7, matérialisé sur la figure par un trait mixte, en englobant une certaine partie de l'extrémité 14 de l'ailette 6.
  • De plus, afin d'éviter le contact métal-métal entre la joue 8 et le bord 7, contact générateur de bruits et de transmission de vibrations, ladite joue est disposée à distance D du bord 7 et l'espace ainsi créé est comblé au moins en partie par le mastic souple 9, ici en totalité.
  • Pour réaliser cette liaison il suffit de disposer, soit sur la face 13 de la joue 8, soit sur le bord 7 du faisceau 4, dans l'exemple décrit, sur l'extrémité 14 de l'ailette 6, le mastic souple 9 sous forme d'au moins un cordon ou sous forme d'un ruban et de rapprocher la joue 8 vers le bord 7 de façon à ce que, si le mastic est sous forme de cordon, d'écraser ledit cordon de façon à ce que celui-ci se transforme en un ruban et, une fois cette forme atteinte, de rapprocher la joue 8 du bord 7 de façon à ce que le mastic 9 pénètre au-delà du bord 7.
  • Si, à l'origine, le mastic est déposé sous forme de ruban, il suffit simplement de rapprocher la joue 8 de façon à obtenir une pénétration du mastic au-delà du bord 7.
  • Une fois cette configuration atteinte, il suffit de polymériser le mastic à température ambiante ou, de préférence, d'accélérer le processus en polymérisant à chaud, telle qu'avec une température d'environ 60°C.

Claims (8)

1.- Echangeur de chaleur, notamment radiateur de refroidissement pour véhicule automobile, comportant au moins une boîte collectrice de fluide (2,3) dans laquelle débouche, à étanchéité, un faisceau (4) de tubes (5) à ailettes (6) dont au moins un bord latéral (7) est muni d'au moins une joue (8), caractérisée en ce que la joue (8) est liée au bord latéral (7) du faisceau (4) de tubes (5) à ailettes (6) par un mastic souple (9), en ce que la joue (8) est disposée à distance (D) du bord latéral (7) du faisceau (4) et en ce que l'espace laissé libre est, au moins en partie, rempli par le mastic (9).
2.- Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mastic souple (9) est un mastic à au moins deux composants.
3.- Echangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'un au moins des composants est à base de polysulfure.
4.- Procédé pour réaliser un échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mastic (9) est disposé sous forme d'au moins un cordon.
5.- Procédé selon la revendicaion 4, caractérisé en ce que le mastic (9) est disposé sous forme d'un ruban.
6.- Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le mastic (9) est disposé sur le bord latéral (7) du faisceau (4) de tubes (5) à ailettes (6).
7.- Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le mastic (9) est disposé sur la face (13) de la joue (8) dirigée vers le bord latéral (7).
8.- Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'on presse la joue (8) contre le bord (7) de façon à faire pénétrer les ailettes (6) dans le mastic (9) et une fois cette position atteinte, de laisser polymériser ledit mastic de façon à assurer une liaison souple entre ladite joue et ledit bord.
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EP0353128A1 EP0353128A1 (fr) 1990-01-31
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ES2035606T3 (es) 1993-04-16
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