EP0684441B1 - Verstärkte Endplatte für Wärmetauscher - Google Patents

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EP0684441B1
EP0684441B1 EP95107767A EP95107767A EP0684441B1 EP 0684441 B1 EP0684441 B1 EP 0684441B1 EP 95107767 A EP95107767 A EP 95107767A EP 95107767 A EP95107767 A EP 95107767A EP 0684441 B1 EP0684441 B1 EP 0684441B1
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plate
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Jean-Louis Laveran
Daniel Hervel
Dany Bouquel
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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
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/08—Reinforcing means for header boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/906—Reinforcement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49389—Header or manifold making

Definitions

  • the invention relates to a collecting plate intended for delimit the interior volume of a fluid box of a heat exchanger, in particular a cooling radiator motor vehicle, and having openings for the passage of arranged fluid circulation tubes in a substantially flat region of the plate which is connects to at least one generally curved region cylindrical deviating from the plane of the plane region on the side of said interior volume.
  • collector plates are known, for example from document US-A-5 107 926, and used in particular in radiators for cooling the air in supercharging of motor vehicles, in which air supercharging, which circulates in the fluid box and in the tubes, is at a high pressure and at a temperature which can exceed 100 ° C.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks, and to provide a collector plate which can resist without failure at high mechanical and thermal stresses.
  • the invention relates in particular to a collecting plate of the kind defined in the introduction, and provides that said cylindrical shape is interrupted, without discontinuity of material, by a multiplicity of recessed areas distributed along its generator and each extending over its entire length arc, the internal and external faces of the plate being shifted inward and its thickness increased, at level of the recessed areas, in relation to the faces and to the thickness corresponding to the cylindrical shape.
  • the invention also relates to a manufacturing process of a header plate as defined above, in which starts from a substantially flat and thick plate substantially uniform, the material of the plate is pushed back, perpendicular to its plane, in mutually zones spaced and aligned in this plane, we bend at least one plate region to give it a general shape cylindrical away from the initial plane of the plate in the direction in which the material has been repelled, the generator of said cylindrical shape being parallel to the direction of alignment of said zones and the latter extending over the entire arc length of the cylindrical shape, said openings being made, before, during or after the previous operations, in the plate region which remains in the original plan.
  • the invention also relates to a heat exchanger, in particular a motor vehicle cooling radiator, comprising a fluid box whose internal volume is defined by a collector plate as defined above and communicates with through fluid circulation tubes said openings.
  • FIG. 1 shows a known collector plate 1 intended to be part of a cooling radiator supercharging air from a motor vehicle.
  • This collector plate has the same general shape as the plate collector according to the invention which will be described in more detail far in relation to FIGS. 2 to 6. It is carried out at from an elongated rectangle made of aluminum alloy sheet, and comprises a plane region 2 of rectangular shape elongated, connected on its two longitudinal sides respectively with raised edges 3, 4 both extending forward of the plane of the figure, by means of curved regions in a quarter circle.
  • the middle plane region 2 is pierced openings 5 aligned in the longitudinal direction of the plate, intended for the passage of tubes for the circulation of the air to be cooled, each of these openings having the form general of an elongated rectangle perpendicular to the longitudinal direction of the plate.
  • the middle plane region 2 Found in the collecting plate 1 illustrated in Figures 2 to 6 the middle plane region 2, the raised edges 3 and 4 and the openings 5.
  • the edges 3 and 4 which extend according to planes perpendicular to that of the middle region 2, are connected to it by respective regions 6, 7 curved in a quarter circle.
  • this form general is obtained by deforming a plate initially hovers so that the regions on either side of the middle region 2 move away from this plane by forming the cylindrical curved regions 6, 7 and the marginal regions planes 3, 4.
  • zone 8 forms a groove 9 and a rib 10 elongated perpendicular to the longitudinal direction of the plate and arranged in vis-à-vis each other respectively in the face internal and in the external face, turned to the left and to the right of Figure 6.
  • This groove and this rib extend over the entire width of the middle region 2 and the region 7 'intended to form, after bending, the region curved 7.
  • the groove 9 and the rib 10 also extend, symmetrically with respect to the median longitudinal plane of the plate, over the entire width of the region intended for forming the curved region 6, the latter being shown already performed in Figure 6. In the collector plate completed, they extend continuously from the region marginal 3 to marginal region 4, stopping at a certain distance from the free edges of the latter.
  • the profile of the collecting plate has been drawn in FIG. 7 as seen in the plane of FIG. 5, in and in the vicinity of the curved region 6, in solid line for the collecting plate according to the invention and in line interrupted for the known collector plate according to FIG. 1.
  • the final wall thickness is substantially uniform and equal to the thickness of the starting flat plate, for example 2.90 mm.
  • the thickness e 0 at half the width of the recessed area 8, in the flat central region 2, still remains substantially equal to the initial thickness.
  • the thickness is increased and passes through a maximum e 1 , substantially at mid-arc length, for which values of 3.20 to 3.50 mm have been noted.
  • each recessed area 8 occupies, in the longitudinal direction of the collector plate, a small length compared to the length of the zones included between two neighboring zones 8, these intermediate zones retaining a planar or cylindrical shape, except in parts deformed by punching openings 5.
  • a opening 5 is provided in each of these intermediate zones.

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Claims (10)

  1. Sammelplatte (1), die dazu bestimmt ist, den Innenraum einer Endkammer eines Wärmetauschers, insbesondere eines Kühlers für ein Kraftfahrzeug, zu begrenzen, und die Öffnungen (5) für den Durchgang von Rohren für den Umlauf eines Wärmeträgermediums aufweist, die in einem in etwa ebenen Bereich (2) der Platte vorgesehen sind, der sich an mindestens einen gekrümmten Bereich (6, 7) mit allgemein zylindrischer Form anschließt, der sich von der Ebene des ebenen Bereichs auf der Seite des besagten Innenraums entfernt , dadurch gekennzeichnet, daß die besagte zylindrische Form ohne Werkstofftrennung durch eine Vielzahl von zurückgesetzten Zonen (8) unterbrochen wird, die entlang ihrer Erzeugenden verteilt sind und die sich jeweils auf ihrer gesamten Bogenlänge erstrecken, wobei die Innen- und Außenflächen der Platte nach innen versetzt sind und wobei ihre Dicke in Höhe dieser zurückgesetzten Zonen im Verhältnis zu den Flächen und zu der Dicke, die der zylindrischen Form entspricht, vergrößert ist.
  2. Sammelplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede zurückgesetzte Zone in einer Ebene, die parallel zur Erzeugenden verläuft und durch die Dicke der Platte hindurchgeht, ein Profil in Form einer abgerundeten Auszackung und/oder mit erweiterten Flanken aufweist.
  3. Sammelplatte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gekrümmte Bereich (6, 7) an den beiden Enden seiner Bogenlänge an den besagten ebenen Bereich (2) bzw. an einen Randbereich (3, 4) anschließt, der sich in etwa entlang einer Ebene erstreckt, die senkrecht zu der Ebene des vorangehenden Bereichs verläuft.
  4. Sammelplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen des gekrümmten Bereichs in etwa tangential zu den Flächen des ebenen Bereichs und gegebenenfalls zu den Flächen des Randbereichs verlaufen.
  5. Sammelplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene Bereich eine längliche Form hat und sich mit seinen beiden in etwa parallelen Seiten an zwei gekrümmte Bereiche (6, 7) anschließt, die die besagten zurückgesetzten Zonen (8) aufweisen.
  6. Sammelplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die besagten zurückgesetzten Zonen durchgehend von einem zum anderen der gekrümmten Bereiche erstrecken, indem sie die ebene Form des besagten ebenen Bereichs unterbrechen, wobei jede der besagten Öffnungen (5) zwischen zwei benachbarten zurückgesetzten Zonen (8) angeordnet ist.
  7. Sammelplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Aluminiumlegierung ausgeführt ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Sammelplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem man von einer in etwa ebenen Platte mit einer in etwa gleichmäßigen Dicke ausgeht, den Werkstoff der Platte senkrecht zu ihrer Ebene in zueinander beabstandeten und in dieser Ebene aufeinander ausgerichteten Zonen (8) drückt, zumindest einen Bereich (7') dieser Platte rundbiegt, um ihm eine allgemein zylindrische Form zu geben, wobei er von der Ausgangsebene der Platte in der Richtung entfernt wird, in die der Werkstoff gedrückt wurde, wobei die Erzeugende der besagten zylindrischen Form parallel zur Fluchtrichtung der besagten Zonen verläuft und wobei sich diese auf der gesamten Bogenlänge der zylindrischen Form erstrekken, wobei die besagten Öffnungen (5) vor, während oder nach den vorstehenden Vorgängen in dem Bereich (2) der Platte ausgeführt werden, der in der Ausgangsebene bestehen bleibt.
  9. Wärmetauscher, insbesondere Kühler eines Kraftfahrzeugs, der eine Endkammer enthält, deren Innenraum durch eine Sammelplatte (1) begrenzt wird und mit Rohren für den Umlauf eines Wärmeträgermediums in Verbindung steht, die durch Öffnungen (5) hindurchgehen, die in einen in etwa ebenen Bereich (2) der Platte eingearbeitet sind, der sich an mindestens einen gekrümmten Bereich (6, 7) mit allgemein zylindrischer Form anschließt, der sich von der Ebene des ebenen Bereichs auf der Seite des besagten Innenraums entfernt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist.
  10. Wärmetauscher nach Anspruch 9 zur Kühlung der Ladeluft des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs.
EP95107767A 1994-05-26 1995-05-22 Verstärkte Endplatte für Wärmetauscher Expired - Lifetime EP0684441B1 (de)

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EP0684441A1 EP0684441A1 (de) 1995-11-29
EP0684441B1 true EP0684441B1 (de) 1998-08-12

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