EP1001239B1 - Echangeur de chaleur à faisceau de tubes contenu dans un boítier cylindrique - Google Patents

Echangeur de chaleur à faisceau de tubes contenu dans un boítier cylindrique Download PDF

Info

Publication number
EP1001239B1
EP1001239B1 EP99122386A EP99122386A EP1001239B1 EP 1001239 B1 EP1001239 B1 EP 1001239B1 EP 99122386 A EP99122386 A EP 99122386A EP 99122386 A EP99122386 A EP 99122386A EP 1001239 B1 EP1001239 B1 EP 1001239B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
fluid
cups
heat exchanger
cylindrical
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99122386A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1001239A1 (fr
Inventor
Hélène Laudic
Jacques Hoffnung
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.)
Valeo Thermique Moteur SA
Original Assignee
Valeo Thermique Moteur SA
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 Valeo Thermique Moteur SA filed Critical Valeo Thermique Moteur SA
Publication of EP1001239A1 publication Critical patent/EP1001239A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1001239B1 publication Critical patent/EP1001239B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • 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
    • F28F2009/0285—Other particular headers or end plates
    • F28F2009/029—Other particular headers or end plates with increasing or decreasing cross-section, e.g. having conical shape
    • 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
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/401—Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
    • Y10S165/416—Extending transverse of shell, e.g. fin, baffle

Definitions

  • Such exchangers are used in particular for recovery heat from vehicle exhaust automobiles, the first fluid being a circulating fluid for heat recovery, and the second fluid being consisting of exhaust gases.
  • the cups have no elasticity and must be fitted on the case with play. They cannot be keep on it by friction, and points of solder must be made to hold the pieces together until soldering.
  • FR 2648549 describes a heat exchanger 2 conforming to the preamble of claim 1.
  • the stamped sheet metal cups are lighter and less expensive than the molded and machined cups of the state of the technique. Their elasticity facilitates their assembly with the housing, and their maintenance in the assembled state before the brazing.
  • the invention relates in particular to a heat exchanger according to claim 1.
  • the invention also relates to a method of mounting a heat exchanger as defined above, in which, after assembling the housing and the tubes, we fit the cups on the end regions of the housing, and braze the assembly thus obtained, the outside diameter of the housing, the inside diameter of said cylindrical portion interlocking and elasticity of the cups being such that the cups fit together with a friction allowing their held in place before brazing.
  • Figure 1 is an axial sectional view of a heat exchanger heat according to the invention for the recovery of heat from exhaust from a motor vehicle.
  • Figure 2 is a half view in axial section of a cup stamped sheet metal belonging to this exchanger.
  • Figure 3 is an enlarged detail of Figure 1.
  • FIG. 4 is a view in axial section of a cup and a brazed fixing flange thereon.
  • Figure 5 is an enlarged detail of Figure 4.
  • Figures 6 and 7 are explanatory diagrams relating to the fitting of a cup on the casing of the heat exchanger heat.
  • the heat exchanger shown in FIG. 1 comprises, in a manner known per se, a central box of form cylindrical of revolution composed of a peripheral wall cylindrical 1 and two circular end walls 2, 3.
  • Inlet and outlet pipes 4, 5 for the vehicle engine cooling are fitted on the wall 1, in diametrically opposite positions, one at near wall 2 and the other near wall 3.
  • Circular holes distributed over the surface of the walls 2 and 3 receive the ends of tubes 6 elongated in parallel to axis A of the housing.
  • Two annular cups 7, 8, of revolution around axis A respectively cover the ends of the case and terminate, opposite it, by axial tubes 9, 10 which are brazed respectively to flanges 11, 12 intended for fixing the heat exchanger on the vehicle.
  • the walls 1-3, the tubes 6, the cups 7, 8 and the flanges 11, 12 are mutually assembled by brazing in a sealed manner fluids.
  • Exhaust gases enter through tubing 9 in the manifold 13 delimited by the wall 2 and the cup 7, run inside the tubes 6 to reach the manifold 14 delimited by the wall 3 and the cup 8, and exit through the tubing 10.
  • the fluid of cooling enters through the tubing 4 inside the box 1-3, where it travels by sweeping the outer surface tubes so as to collect the heat from the gases which circulate inside these, then exit through the tubing 5.
  • the circulation of each fluid can also be carried out opposite direction to that just described.
  • the cups 7, 8 are produced by stamping from a thin rolled sheet.
  • this technique of manufacturing allows provisional retention of cups on the ends of the case by elasticity until soldering as described in detail below.
  • the cup 8 identical to the cup 7, includes a cylindrical portion 15 which comes tightly surround the end region of the wall cylindrical 1 of the housing.
  • the portion 15 is adjacent to a flared portion 16, of circular arc section, which extends up to the axial end 17 of the cup facing the housing.
  • portion 15 is connects to a frustoconical portion 18 whose diameter goes decreasing when you move away from the case.
  • Portion 18 is in turn connects to a portion 19 extending substantially in a radial plane.
  • the portion 19 is connected by a round 20 to the pipe 10, which constitutes the part of smaller diameter of the cup and which extends to the axial end of the opposite cup to the housing, where it defines an opening 21 for entry or gas outlet.
  • the flared portion 16 facilitates the insertion of the end of the housing in the cup, which insertion continues until the outer face 3a of the end wall 3 of the housing comes into abutment on the frustoconical portion 18 of the cup, as shown in detail in Figure 3.
  • the portion 18 also serves to guide the gas between the tubing inlet or outlet 10 and the ends of the tubes 6, which fall within an area significantly larger than the passage section of this tubing.
  • Figures 4 and 5 show the connection between the cup 8 and a fixing flange 22 different from the flanges 11 and 12 shown in Figure 1.
  • the flange 22 has the shape of a plate extending parallel to a radial plane, traversed by a central cylindrical opening 23 in which is houses the tubing 10 and by two threaded holes 24, symmetrical from each other with respect to axis A, used for fixing of the heat exchanger on a support not shown.
  • the flange 22 is in contact with the external face of the portion radial 19 of the cup by its face 25 facing the housing, and with the external face of the tube 10 by the wall of the opening 23. It is brazed to these two surfaces, which ensures excellent mechanical strength of the assembly, in particular with respect to the vibrations of the vehicle engine.
  • a annular chamfer 26 is formed opposite the rounding 20.
  • the technique of manufacturing the cups by stamping from a laminated sheet causes by itself a slight ovalization, which facilitates the assembly of the exchanger according to the invention, as will be explained with reference to the figure 6.
  • the hatched circle schematically represents the cylindrical housing of revolution 1, 2, of diameter d 1
  • the unhatched ellipse represents the inside perimeter of the fitting portion 15 of a cup, of diameter minimum d 2m and maximum diameter d 2M , the differences in diameter being exaggerated for clarity.
  • the value of d 1 is between those of d m2 and d 2M , so that, during nesting, the minimum diameter of the cup increases, as indicated by the arrows F1, while its maximum diameter decreases, as indicated by the arrows F2.
  • the case is supported radially on the cup, in two diametrically opposite places, according to the arrows F1, thus maintaining the cup by friction, while a clearance remains between its two components in the direction of arrows F2, because the internal perimeter of the portion 15 is greater than the external perimeter of the housing.
  • Figure 7 illustrates the case where the two elements are ovalized, the housing being more than the cup.
  • d 1m ⁇ d 2m ⁇ d 2M ⁇ d 1M the letters m and M respectively indicating a minimum diameter and a maximum diameter, and the numbers 1 and 2 being assigned respectively to the outside diameter of the case and to the inside diameter of the fitting portion 15 of the cup.
  • the arrows F1 marking the expansion of the cup are then oriented in the direction of the maximum diameters, and the arrows F2 indicating the contraction of the cup, in the direction of the minimum diameters, unlike in the case of FIG. 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

L'invention concerne un échangeur de chaleur pour le transfert de chaleur entre un premier fluide et un second fluide, comprenant:
  • un boítier central de forme générale cylindrique de révolution constitué par une paroi périphérique cylindrique munie de tubulures d'entrée et de sortie pour le premier fluide et par deux parois d'extrémités;
  • un faisceau de tubes allongés parallèlement à l'axe du boítier, les régions d'extrémités de chaque tube traversant de manière étanche aux fluides des ouvertures ménagées dans lesdites parois d'extrémités, et les faces externes des tubes délimitant à l'intérieur du boítier une chambre pour la circulation du premier fluide; et
  • deux coupelles annulaires de révolution coiffant respectivement les deux extrémités du boítier et liées de manière étanche à la périphérie de celles-ci, pour définir avec les parois d'extrémités des boítes collectrices qui communiquent entre elles par l'intermédiaire des tubes pour la circulation du second fluide, les ouvertures centrales des coupelles constituant respectivement une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour le second fluide.
De tels échangeurs sont utilisés notamment pour la récupération de chaleur à partir des gaz d'échappement des véhicules automobiles, le premier fluide étant un fluide en circulation pour la récupération de la chaleur, et le second fluide étant constitué par les gaz d'échappement.
Dans ces échangeurs connus, les différents éléments sont mutuellement assemblés de manière étanche aux fluides par brasage, et les coupelles d'extrémité sont des pièces massives moulées. Le matériau utilisé est l'acier inoxydable, pour permettre le brasage. Ces pièces sont reprises en usinage pour assurer l'ajustement de l'assemblage avec les autres composants et pour obtenir le bon état de surface nécessaire au brasage. Le matériau et la technique de fabrication rendent les pièces lourdes et coûteuses.
De plus, les coupelles n'ont aucune élasticité et doivent être emboítées sur le boítier avec jeu. Elles ne peuvent se maintenir sur celui-ci par frottement, et des points de soudure doivent être réalisés pour maintenir les pièces ensemble jusqu'au brasage.
Enfin, l'absence d'élasticité des coupelles limite strictement l'ovalisation autorisée du boítier.
FR 2648549 décrit un échangeur de 2 chaleur conforme au préambule de la revendication 1.
Les coupelles en tôle emboutie sont plus légères et moins coûteuses que les coupelles moulées et usinées de l'état de la technique. Leur élasticité facilite leur assemblage avec le boítier, et leur maintien à l'état assemblé avant le brasage.
Ces effets sont encore renforcés par une légère ovalisation obtenue naturellement par l'emboutissage à partir d'une tôle laminée de faible épaisseur, qui permet d'obtenir simultanément un jeu diamétral approprié entre le boítier et la coupelle, et un léger serrage dans une direction radiale particulière, permettant le maintien de l'assemblage. L'invention vise notamment un échangeur de chaleur selon la revendication 1.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après:
  • L'une au moins des coupelles présente, à son extrémité axiale tournée à l'opposé du boítier, une portion cylindrique radialement intérieure définissant une tubulure axiale d'entrée ou de sortie pour le second fluide.
  • La face extérieure de la tubulure axiale est brasée à l'intérieur d'un trou traversant formé dans une bride de fixation en forme de plaque qui s'étend perpendiculairement à l'axe du boítier.
  • La coupelle présente, au voisinage de la tubulure axiale, une portion orientée sensiblement radialement qui est brasée sur la face de la bride tournée vers le boítier.
  • L'une au moins des coupelles présente une portion cylindrique d'emboítement recouvrant une région d'extrémité de ladite paroi périphérique.
  • Ladite portion cylindrique d'emboítement est adjacente à une portion évasée située à l'extrémité axiale de la coupelle tournée vers le boítier, propre à faciliter l'emboítement de la coupelle sur le boítier.
  • Ladite portion cylindrique d'emboítement se raccorde à l'opposé du boítier, à une portion de diamètre progressivement décroissant formant butée pour l'extrémité du boítier et définissant un trajet de section variable pour le second fluide entre le boítier et l'ouverture d'entrée ou de sortie.
L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un échangeur de chaleur tel que défini ci-dessus, dans lequel, après avoir assemblé le boítier et les tubes, on emboíte les coupelles sur les régions d'extrémités du boítier, et on brase l'ensemble ainsi obtenu, le diamètre extérieur du boítier, le diamètre intérieur de ladite portion cylindrique d'emboítement et l'élasticité des coupelles étant tels que les coupelles s'emboítent avec un frottement permettant leur maintien en place avant le brasage.
Le procédé selon l'invention peut comporter au moins certaines des particularités suivantes:
  • Le boítier et/ou les coupelles présentent une légère ovalisation, une première des deux grandeurs constituées par ledit diamètre extérieur et ledit diamètre intérieur ayant une valeur minimale inférieure à la valeur minimale de la seconde desdites grandeurs et une valeur maximale supérieure à la valeur maximale de la seconde grandeur, et le périmètre intérieure de ladite portion d'emboítement étant supérieur au périmètre extérieur du boítier.
  • On poursuit le mouvement d'emboítement des coupelles jusqu'à ce que leur portion de diamètre progressivement décroissant vienne en butée sur l'extrémité du boítier.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un échangeur de chaleur selon l'invention pour la récupération de chaleur des gaz d'échappement d'un véhicule automobile.
La figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'une coupelle en tôle emboutie appartenant à cet échangeur.
La figure 3 est un détail agrandi de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe axiale d'une coupelle et d'une bride de fixation brasée à celle-ci.
La figure 5 est un détail agrandi de la figure 4.
Les figures 6 et 7 sont des schémas explicatifs relatifs à l'emboítement d'une coupelle sur le boítier de l'échangeur de chaleur.
L'échangeur de chaleur représenté sur la figure 1 comprend, de manière connue en soi, un boítier central de forme cylindrique de révolution composé d'une paroi périphérique cylindrique 1 et de deux parois d'extrémité circulaires 2, 3. Des tubulures d'entrée et de sortie 4, 5 pour le fluide de refroidissement du moteur du véhicule sont aménagées sur la paroi 1, en des positions diamétralement opposées, l'une au voisinage de la paroi 2 et l'autre au voisinage de la paroi 3. Des trous circulaires répartis sur la surface des parois 2 et 3 reçoivent les extrémités de tubes 6 allongés parallèlement à l'axe A du boítier. Deux coupelles annulaires 7, 8, de révolution autour de l'axe A, coiffent respectivement les extrémités du boítier et se terminent, à l'opposé de celui-ci, par des tubulures axiales 9, 10 qui sont brasées respectivement à des brides 11, 12 destinées à la fixation de l'échangeur de chaleur sur le véhicule. Les parois 1-3, les tubes 6, les coupelles 7, 8 et les brides 11, 12 sont mutuellement assemblés par brasage de manière étanche aux fluides. Les gaz d'échappement pénètrent par la tubulure 9 dans la boíte collectrice 13 délimitée par la paroi 2 et la coupelle 7, cheminent à l'intérieur des tubes 6 pour atteindre la boíte collectrice 14 délimitée par la paroi 3 et la coupelle 8, et sortent par la tubulure 10. Le fluide de refroidissement pénètre par la tubulure 4 à l'intérieur du boítier 1-3, où il chemine en balayant la surface extérieure des tubes de manière à recueillir la chaleur des gaz qui circulent à l'intérieur ceux-ci, puis sort par la tubulure 5. La circulation de chaque fluide peut également s'effectuer en sens inverse de celui qui vient d'être décrit.
Selon l'invention, les coupelles 7, 8 sont réalisées par emboutissage à partir d'une tôle laminée de faible épaisseur. Outre la réduction de poids et de coût, cette technique de fabrication permet un maintien en place provisoire des coupelles sur les extrémités du boítier par élasticité jusqu'au brasage comme décrit en détail plus loin.
On voit sur la figure 2 que la coupelle 8, identique à la coupelle 7, comprend une portion cylindrique 15 qui vient entourer étroitement la région d'extrémité de la paroi cylindrique 1 du boítier. La portion 15 est adjacente à une portion évasée 16, à section en arc de cercle, qui s'étend jusqu'à l'extrémité axiale 17 de la coupelle tournée vers le boítier. A l'opposé de la portion 16, la portion 15 se raccorde à une portion tronconique 18 dont le diamètre va en décroissant lorsqu'on s'éloigne du boítier. La portion 18 se raccorde à son tour, par un arrondi, à une portion 19 s'étendant sensiblement selon un plan radial. Enfin, la portion 19 est reliée par un arrondi 20 à la tubulure 10, qui constitue la partie de plus faible diamètre de la coupelle et qui s'étend jusqu'à l'extrémité axiale de la coupelle opposée au boítier, où elle définit une ouverture 21 d'entrée ou de sortie de gaz.
La portion évasée 16 facilite l'insertion de l'extrémité du boítier dans la coupelle, laquelle insertion se poursuit jusqu'à ce que la face externe 3a de la paroi d'extrémité 3 du boítier vienne en butée sur la portion tronconique 18 de la coupelle, comme montré en détail sur la figure 3. La portion 18 sert également au guidage du gaz entre la tubulure d'entrée ou de sortie 10 et les extrémités des tubes 6, qui s'inscrivent dans une surface sensiblement supérieure à la section de passage de cette tubulure.
Les figures 4 et 5 montrent la liaison entre la coupelle 8 et une bride de fixation 22 différente des brides 11 et 12 représentées sur la figure 1. La bride 22 a la forme d'une plaque s'étendant parallèlement à un plan radial, traversée par une ouverture cylindrique centrale 23 dans laquelle se loge la tubulure 10 et par deux trous filetés 24, symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe A, servant à la fixation de l'échangeur de chaleur sur un support non représenté. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 5, la bride 22 est en contact avec la face externe de la portion radiale 19 de la coupelle par sa face 25 tournée vers le boítier, et avec la face externe de la tubulure 10 par la paroi de l'ouverture 23. Elle est brasée à ces deux surfaces, ce qui assure une excellente tenue mécanique de l'assemblage, notamment vis-à-vis des vibrations du moteur du véhicule. Un chanfrein annulaire 26 est ménagé en regard de l'arrondi 20.
La technique de fabrication des coupelles par emboutissage à partir d'une tôle laminée entraíne par elle-même une légère ovalisation, qui facilite l'assemblage de l'échangeur selon l'invention, comme on va l'expliquer en se référant à la figure 6. Sur celle-ci, le cercle hachuré représente schématiquement le boítier cylindrique de révolution 1, 2, de diamètre d1, et l'ellipse non hachurée représente le périmètre intérieur de la portion d'emboítement 15 d'une coupelle, de diamètre minimal d2m et de diamètre maximal d2M, les différences de diamètre étant représentées avec exagération pour plus de clarté. La valeur de d1 est comprise entre celles de dm2 et de d2M, de telle sorte que, lors de l'emboítement, le diamètre minimal de la coupelle augmente, comme indiqué par lés flèches F1, tandis que son diamètre maximal diminue, comme indiqué par les flèches F2. A la fin de l'emboítement, le boítier s'appuie radialement sur la coupelle, en deux endroits diamétralement opposés, selon les flèches F1, maintenant ainsi la coupelle par frottement, tandis qu'un jeu subsiste entre ses deux composants dans la direction des flèches F2, du fait que le périmètre intérieur de la portion 15 est supérieur au périmètre extérieur du boítier.
Bien que le cas d'un boítier pratiquement de révolution et d'une coupelle ovalisée soit le plus fréquent, l'invention fonctionne tout aussi bien lorsque le boítier est ovalisé, que la coupelle soit elle-même ovalisée ou de révolution, à la double condition que le diamètre maximal de chacune des deux surfaces cylindriques coopérantes soit supérieur au diamètre minimal de l'autre, et que le périmètre intérieur de la portion 15 soit supérieur au périmètre extérieur du boítier.
La figure 7 illustre le cas où les deux éléments sont ovalisés, le boítier l'étant plus que la coupelle. On a alors la relation d1m < d2m < d2M < d1M, les lettres m et M indiquant respectivement un diamètre minimal et un diamètre maximal, et les chiffres 1 et 2 étant affectés respectivement au diamètre extérieur du boítier et au diamètre intérieur de la portion d'emboítement 15 de la coupelle. Les flèches F1 marquant la dilatation de la coupelle sont alors orientées dans la direction des diamètres maximaux, et les flèches F2 indiquant la contraction de la coupelle, dans la direction des diamètres minimaux, contrairement au cas de la figure 6.

Claims (8)

  1. Échangeur de chaleur pour le transfert de chaleur entre un premier fluide et un second fluide, comprenant:
    un boítier central de forme générale cylindrique de révolution constitué par une paroi périphérique cylindrique (1) munie de tubulures d'entrée et de sortie (4, 5) pour le premier fluide et par deux parois d'extrémités (2, 3) ;
    un faisceau de tubes allongés parallèlement à l'axe (A) du boítier, les régions d'extrémités de chaque tube traversant de manière étanche aux fluides des ouvertures ménagées dans lesdites parois d'extrémités, et les faces externes des tubes délimitant à l'intérieur du boítier une chambre pour la circulation du premier fluide; et
    deux coupelles annulaires de révolution (7, 8) en tôle emboutie liées de manière étanche à la périphérie des deux extrémités du boítier respectivement, pour définir avec les parois d'extrémités des boítes collectrices (13, 14) qui communiquent entre elles par l'intermédiaire des tubes pour la circulation du second fluide, les ouvertures centrales (21) des coupelles constituant respectivement une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour le second fluide,
    caractérisé en ce que chaque coupelle, pour coiffer l'extrémité correspondante du boítier, comprend une portion cylindrique d'emboítement (15) qui entoure étroitement la région d'extrémité de ladite paroi cylindrique (1) et est adjacente à une portion évasée (16) située à l'extrémité axiale de la coupelle tournée vers le boítier, propre à faciliter l'emboítement de la coupelle sur le boítier.
  2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des coupelles présente, à son extrémité axiale tournée à l'opposé du boítier, une portion cylindrique (10) radialement intérieure définissant une tubulure axiale d'entrée ou de sortie pour le second fluide.
  3. Échangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face extérieure de la tubulure axiale est brasée à l'intérieur d'un trou traversant (23) formé dans une bride de fixation (22) en forme de plaque qui s'étend perpendiculairement à l'axe du boítier.
  4. Échangeur de chaleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la coupelle présente, au voisinage de la tubulure axiale, une portion (19) orientée sensiblement radialement qui est brasée sur la face de la bride tournée vers le boítier.
  5. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion cylindrique d'emboítement se raccorde, à l'opposé du boítier, à une portion (18) de diamètre progressivement décroissant formant butée pour l'extrémité (3a) du boítier et définissant un trajet de section variable pour le second fluide entre le boítier et l'ouverture (21) d'entrée ou de sortie.
  6. Procédé de montage d'un échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, après avoir assemblé le boítier (1-3) et les tubes (6), on emboíte les coupelles (7, 8) sur les régions d'extrémités du boítier, et on brase l'ensemble ainsi obtenu, le diamètre extérieur du boítier, le diamètre intérieur de ladite portion cylindrique d'emboítement (15) et l'élasticité des coupelles étant tels que les coupelles s'emboítent avec un frottement permettant leur maintien en place avant le brasage.
  7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boítier et/ou les coupelles présentent une légère ovalisation, une première des deux grandeurs constituées par ledit diamètre extérieur (d1) et ledit diamètre intérieur (d2) ayant une valeur minimale (d1m, d2m) inférieure à la valeur minimale (d2m, d1m) de la seconde desdites grandeurs et une valeur maximale (d1M, d2M) supérieure à la valeur maximale (d2M, D1M) de la seconde grandeur, et le périmètre intérieure de ladite portion d'emboítement étant supérieur au périmètre extérieur du boítier.
  8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7 pour le montage d'un échangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on poursuit le mouvement d'emboítement des coupelles jusqu'à ce que ladite portion (18) de diamètre progressivement décroissant vienne en butée sur l'extrémité (3a) du boítier.
EP99122386A 1998-11-16 1999-11-10 Echangeur de chaleur à faisceau de tubes contenu dans un boítier cylindrique Expired - Lifetime EP1001239B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9814347 1998-11-16
FR9814347A FR2785980B1 (fr) 1998-11-16 1998-11-16 Echangeur de chaleur a faisceau de tubes contenu dans un boitier cylindrique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1001239A1 EP1001239A1 (fr) 2000-05-17
EP1001239B1 true EP1001239B1 (fr) 2003-04-16

Family

ID=9532756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99122386A Expired - Lifetime EP1001239B1 (fr) 1998-11-16 1999-11-10 Echangeur de chaleur à faisceau de tubes contenu dans un boítier cylindrique

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6390186B1 (fr)
EP (1) EP1001239B1 (fr)
DE (1) DE69906910D1 (fr)
ES (1) ES2200454T3 (fr)
FR (1) FR2785980B1 (fr)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100043432A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Claudio Filippone Miniaturized waste heat engine
FR2825456B1 (fr) 2001-05-29 2006-07-14 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a boitier allonge, en particulier pour vehicule automobile
DE10233407B4 (de) * 2001-07-26 2016-02-18 Denso Corporation Abgaswärmeaustauscher
US7346210B2 (en) * 2001-12-28 2008-03-18 Nikon Corporation Image processing device and image processing program for determining similarity factors of pixels
ES2199060B1 (es) * 2002-05-30 2004-11-16 Valeo Termico, S.A. Intercambiador de calor para gases.
FR2846735B1 (fr) * 2002-10-30 2006-01-06 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a plusieurs fluides, notamment pour un vehicule automobile, et systeme de gestion de l'energie thermique associe.
US8002022B2 (en) * 2005-09-16 2011-08-23 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger, in particular exhaust gas heat exchanger for motor vehicles
CN101576354B (zh) * 2008-05-09 2012-02-15 昆山市三维换热器有限公司 改良型管式换热器
DE102011076800A1 (de) * 2011-05-31 2012-12-06 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
EP2728290B1 (fr) * 2011-06-30 2018-12-26 NGK Insulators, Ltd. Élément d'échange de chaleur
CN102619648B (zh) * 2012-03-21 2014-06-04 浙江银轮机械股份有限公司 一种具有隔热功能的板翅式egr冷却器
DE102013100885B4 (de) * 2013-01-29 2020-02-27 Benteler Automobiltechnik Gmbh Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug
CN102734004A (zh) * 2012-05-15 2012-10-17 浙江银轮机械股份有限公司 一种egr冷却器的废气进气端结构
JP5955734B2 (ja) * 2012-10-11 2016-07-20 株式会社ササクラ ヘッダ溶接用治具およびこれを用いた空冷式熱交換器の製造方法
CN102966418A (zh) * 2012-11-27 2013-03-13 华南理工大学 一种利用余热能的定压加热发电系统
US8881711B1 (en) 2013-09-03 2014-11-11 Frank Raymond Jasper Fuel system and components
DE102014219096A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US847496A (en) * 1906-03-09 1907-03-19 Reuben C Nelson Vapor-burner.
GB191420991A (en) * 1914-10-15 1915-10-14 Frederick Foy Improvements in Radiators for Motors Cars and the like.
US3223154A (en) * 1962-01-25 1965-12-14 Young Radiator Co Shell-and-tube heat-exchanger
US3417812A (en) * 1966-11-30 1968-12-24 Du Pont Heat exchanger apparatus with a novel by-passing arrangement for shellside flow
SE8206436L (sv) * 1981-11-20 1983-05-21 Serck Industries Ltd Rorvermevexlare och forfarande for tillverkning av sadan
DE3636583A1 (de) * 1986-10-28 1988-05-05 Draegerwerk Ag Verfahren zum herstellen eines hohlfaser-stoffaustauschmoduls und nach diesem verfahren hergestelltes modul
US4918917A (en) * 1989-05-22 1990-04-24 Woods Woodrow E Liquid cooled exhaust flange
US5004047A (en) 1989-06-14 1991-04-02 Carrier Corporation Header for a tube-in-tube heat exchanger
MX173351B (es) * 1989-06-14 1994-02-22 Carrier Corp Cabezal para un intercambiador de calor tubo dentro de tubo
US5004042A (en) * 1989-10-02 1991-04-02 Brunswick Corporation Closed loop cooling for a marine engine
DE4141556C2 (de) * 1991-12-17 2003-01-30 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges
US5327957A (en) * 1992-08-10 1994-07-12 Enfab, Inc. Integral heat exchanger
NL194891C (nl) * 1993-11-24 2003-06-04 Lentjes Standard Fasel Bv Koelinrichting voor het koelen van een warm medium.
FR2728670B1 (fr) * 1994-12-23 1997-03-21 Air Liquide Chambre d'entree/sortie de fluide, et appareil a circulation de fluide correspondant
JP3822279B2 (ja) * 1996-05-22 2006-09-13 臼井国際産業株式会社 Ｅｇｒガス冷却装置
DE29708011U1 (de) * 1997-05-03 1998-08-27 Solvay Verwaltungs Und Vermitt Abgasrückkühler

Also Published As

Publication number Publication date
FR2785980B1 (fr) 2001-11-30
US6390186B1 (en) 2002-05-21
FR2785980A1 (fr) 2000-05-19
DE69906910D1 (de) 2003-05-22
EP1001239A1 (fr) 2000-05-17
ES2200454T3 (es) 2004-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1001239B1 (fr) Echangeur de chaleur à faisceau de tubes contenu dans un boítier cylindrique
EP0473474B1 (fr) Boîte à eau d&#39;un échangeur de chaleur principal, en particulier pour véhicules automobiles, contenant un échangeur de chaleur secondaire
EP2588828B1 (fr) Collecteur pour un echangeur de chaleur et un echangeur de chaleur equipe d&#39;un tel collecteur
EP3311095B1 (fr) Echangeur de chaleur et procédé de fabrication associé
FR2679010A1 (fr) Chambre de combustion de turbomachine a bols de prevaporisation demontables.
EP0624772B1 (fr) Echangeur de chaleur notamment pour véchicule automobile
EP2486360B1 (fr) Echangeur de chaleur avec plaque collectrice
FR2968753A1 (fr) Echangeur de chaleur, notamment pour vehicule automobile
EP0501855B1 (fr) Echangeur de chaleur du type à serpentin
FR2690229A1 (fr) Echangeur de chaleur du type comprenant un faisceau de tubes à ailettes et un ensemble collecteur-boîte à eau.
WO2008025617A1 (fr) Boitier de distribution d&#39;un fluide caloporteur pour un echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comportant un tel boitier
EP1957927B1 (fr) Collecteur renforcé pour boîte collectrice d&#39;un échangeur de chaleur et boîte collectrice comportant un tel collecteur
FR2923593A1 (fr) Echangeur de chaleur a etancheite amelioree, notamment pour un circuit de refroidissement de vehicule automobile
EP0473475A1 (fr) Ensemble comprenant une boîte à eau d&#39;un échangeur de chaleur principal et un échangeur de chaleur secondaire
WO2005090892A1 (fr) Boite collectrice munie d’une tubulure de raccordement pour un echangeur de chaleur brase
EP1015838A1 (fr) Echangeur de chaleur pour vehicule automobile, et son procede de fabrication
WO2014082931A1 (fr) Échangeur thermique pour gaz, en particulier pour les gaz d&#39;échappement d&#39;un moteur
FR2825456A1 (fr) Echangeur de chaleur a boitier allonge, en particulier pour vehicule automobile
FR2634872A1 (fr) Boite collectrice de fluide, notamment pour echangeur de chaleur
EP0709642A1 (fr) Echangeur de chaleur à boîtes collectrices tubulaires
FR2734047A1 (fr) Echangeur de chaleur, en particulier condenseur de climatisation pour vehicule automobile
FR2719110A1 (fr) Raccord pour échangeur de chaleur à plaques empilées, en particulier pour véhicule automobile.
FR2670572A1 (fr) Boite de raccordement pour evaporateur de climatisation et procede pour son montage.
EP1509740B1 (fr) Echangeur de chaleur a collecteur et boite collectrice de fabrication simplifiee, notamment pour vehicule automobile
WO2005121678A1 (fr) Embout de tube pour element de circuit hydraulique, en particulier pour echanger de chaleur

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20001110

AKX Designation fees paid

Free format text: DE ES GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010418

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE ES GB IT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20030416

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 69906910

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030522

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20030717

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2200454

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

26N No opposition filed

Effective date: 20040119

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20081107

Year of fee payment: 10

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20091110

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091110

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20200102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181111