EP2901095B2 - Echangeur de chaleur - Google Patents

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EP2901095B2
EP2901095B2 EP13766336.5A EP13766336A EP2901095B2 EP 2901095 B2 EP2901095 B2 EP 2901095B2 EP 13766336 A EP13766336 A EP 13766336A EP 2901095 B2 EP2901095 B2 EP 2901095B2
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EP
European Patent Office
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casing
manifold
heat exchange
exchanger according
plates
Prior art date
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EP13766336.5A
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German (de)
English (en)
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EP2901095B1 (fr
EP2901095A1 (fr
Inventor
Patrick Da Silva
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
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Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to PL13766336T priority Critical patent/PL2901095T3/pl
Publication of EP2901095A1 publication Critical patent/EP2901095A1/fr
Publication of EP2901095B1 publication Critical patent/EP2901095B1/fr
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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
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/06—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints
    • F28F9/12—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints by flange-type connections
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • 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
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0082—Charged air coolers
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/04—Means for preventing wrong assembling of parts

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
  • exchangers known as charge air coolers
  • charge air coolers which allow heat to be exchanged between charge air, intended to supply the vehicle engine, and a coolant. They include a heat exchange bundle consisting of a stack of plates determining between them alternating circulation channels for the charge air and for the coolant.
  • Such exchangers have the advantage of being able to be freely placed under the hood, in particular near the engine of the vehicle, unlike charge air exchangers cooled using an external air flow which need to be arranged on the front of the vehicle or at least near an air supply.
  • the bundle is housed in a metal casing on which collectors are attached making it possible to guide the charge air at the inlet and at the outlet of the heat exchange bundle.
  • the invention aims to improve things and proposes for this purpose a heat exchanger according to claim 1.
  • said manifold comprises a wall which delimits a passage chamber for the first fluid in the bundle, this wall being configured to form said stop for positioning the heat exchange bundle in the casing when assembling said manifold to said casing.
  • said positioning stop is constituted by at least one deformation of said wall of the manifold capable of holding in position a part, in particular one or more corners, of each of the plates of the heat exchange bundle in the casing.
  • said stop for positioning the heat exchange bundle in the casing comprises at least two said deformations of said wall of the manifold, opposite one another relative to the plates of the heat exchange bundle.
  • Said deformation of the collector can be a fold of the collector wall, for example from stamping of the wall of the collector, and therefore very simple to produce.
  • Said ply may be a lateral junction flange from the manifold to the casing, for example said flange forming with the casing a lateral cavity arranged to hold in position a part, in particular the corner or corners, of each of the plates of the exchange bundle of heat in the housing.
  • said lateral junction rim of the collector is configured to cooperate with a lateral junction rim of the casing to the collector, preferably according to a plane junction surface which promotes a connection by soldering.
  • said flanges of the manifold and of the casing are offset with respect to each other so as to define a positioning shoulder for said bundle to form said lateral cavity arranged to hold in position a part, in particular the corner (s) , of each of the plates of the heat exchange bundle in the casing.
  • the depth of said flange of the manifold is greater than that of said flange of the casing.
  • the difference in depth of said flanges constitutes in particular said shoulder for holding in position the corner or corners of the plates of the heat exchanger bundle.
  • the plates of the heat exchange bundle are identical to each other, for example of rectangular format, and their stacking delimits a parallelepiped, in particular a rectangle.
  • the heat exchanger may comprise a said collector forming an inlet collector of the exchanger and another said collector forming an outlet collector of the exchanger.
  • said collectors are opposite one another relative to a median plane of the heat exchange bundle.
  • said collectors together comprise four deformations of each of the collectors, capable of maintaining in position each a corner of the heat exchange bundle in the casing.
  • the inlet manifold and / or the outlet manifold are configured to be connected, for example, to a pipe or hose for circulation of the first fluid.
  • the exchanger can also form an air intake module in which the outlet manifold is an air distributor, configured to be attached to an engine cylinder head, so as to distribute the air to intake pipes an engine cylinder head.
  • Said exchanger is, for example, made of aluminum and / or aluminum alloy.
  • the manifold can be brazed to said casing, in a single operation, this brazing advantageously occurring during a brazing in a single operation or a single stroke, of the heat exchanger, said exchanger having been previously assembled so that said beam is positioned in said casing by said collector (s) using said positioning stop.
  • the invention relates to a heat exchanger 1, in particular for a motor vehicle, comprising a heat exchange bundle 3 between a first fluid A (according to arrow) and a second fluid L (according to arrow), and a casing 5 to l 'inside which said beam 3 is housed.
  • Said exchanger 1 further comprises at least one manifold 7 secured to said casing 5, for example an air inlet manifold A fixed to said casing as illustrated in the present case and an air outlet manifold (not shown) which may be symmetrical with the inlet manifold 7 with respect to a median plane P of the bundle 3 or of the heat exchanger.
  • Said exchanger is made, for example, of aluminum and / or aluminum alloy.
  • Said first fluid A can be supercharging air from the vehicle engine.
  • Said second fluid L can be a coolant.
  • the casing 5 here has two parallel upper 11 and lower 13 faces, substantially rectangular, provided with an extension 11a, 13a substantially trapezoidal.
  • the extensions 11a and 13a of these upper and lower faces beyond the section or projection of the beam 3 constitute the upper and lower faces, respectively, of the manifold 7.
  • the casing further comprises two rectangular lateral walls 15, opposite to each other, connecting said upper 11 and lower 13 faces 13. It should be noted that one of them may constitute, as a variant (not shown), a collector plate of the bundle connected to two lateral collector boxes, respectively of inlet and outlet of the second fluid.
  • the casing thus comprises two remaining open faces 17 opposite to each other and called first and second free faces 17.
  • the inlet manifold 7 of the first fluid is connected to the first free face 17 of the casing by an edge 17a of said casing, here said extensions 11a and 13a of said faces upper 11 and lower 13, applied against a corresponding flat rim 18 of a cover 30 of the collector.
  • the casing 5 is connected to the outlet manifold (not shown) at its second free face.
  • the first fluid A passes through the heat exchange bundle 3, guided by the casing 5, right through from the inlet manifold 7 to the outlet manifold, entering and leaving the exchanger by pipes. 19 for connection to conduits or hoses for circulation of the fluid, via respective inlet and outlet orifices 21.
  • Each of the walls 11, 13, 15 of the casing here consists of a plate, said plates being secured to each other by their edges, in particular by brazing, to form said casing.
  • Circuits for the circulation of the first fluid A are provided in the heat exchange bundle 3, through disturbers 32, only the disturbers of an upper and lower part of the beam having been represented. More specifically, the bundle 3 is formed of parallel plates 23 stacked in a stacking direction D, said plates allowing the circulation of the first and second fluid A, L so as to ensure heat exchange between said fluids.
  • the plates 23 are grouped in pairs and together define a circulation circuit for the second fluid L.
  • An upper plate and a lower plate of the same pair of plates 23 complement each other to constitute a circulation conduit for the second fluid L.
  • the plates 23 of the same pair have two bosses facing each other (not shown) for passing the second fluid L into the conduit formed by said pair of plates, said bosses of a pair of plates being connected to the bosses of the pairs of neighboring plates.
  • Said casing comprises an inlet duct 25 and an outlet duct 27 for the second fluid L, situated on one side of the casing, said inlet ducts 25 and outlet 27 opening out opposite circulation cavities of the second fluid L formed by said bosses.
  • the circulation circuits of the first fluid A are defined by the plates 23 of two pairs of adjacent plates.
  • the plates 23 here have the general shape of an elongated rectangle of length just less than that of the upper and lower faces 11, 13 of the casing and of width equal to that of the lateral faces 15 of the casing (see also the figure 2 ).
  • the stack of plates 23 forms a rectangular parallelepiped.
  • each of the covers 30 of the collectors 7 comprises a side wall 29 connected to the side walls 15 of the casing according to a lateral rim 29a of the wall 29 of the manifold joining a rim 15a of the wall 15 of the casing.
  • said collector and casing edges 29a, 15a form a shoulder or a lateral cavity shaped at a right angle or a corner 31, the apex of which is defined by a line parallel to the stacking direction of the plates 23.
  • a stop 9 capable of holding in position in the casing, with a slight clearance, one or more corners 23a of each of the stacked plates 23 of the heat exchange bundle.
  • the depth I of said flange 29a of the manifold is greater than that I 'of said flange 15a of the casing.
  • the difference in depth I, I ′ of said flanges 29a, 15a constitutes said shoulder or cavity 31 for holding in position the corner or corners 23a of each of the stacked plates 23.
  • These flanges 29a, 15a here originate from stamping of the walls 29, 15 of the manifold and the casing, which are for example, as already said, made of metal, in particular aluminum and / or aluminum alloy.
  • Said lateral flange 29a of the manifold wall cooperates with the lateral flange 15a of the casing by means of a connection produced on a flat junction surface, flat on flat.
  • four cavities 31 are formed, two per collector, to receive the four corners of each of the plates and by extension the four edges of the rectangular parallelepiped formed by the stacking of the plates.
  • each of the collectors 7 can be brazed to said casing 5, simultaneously with the brazing of the casing 5 and of the bundle 3, in particular of the various stacked plates 23 which constitute it.
  • it will be possible to braze simultaneously in a single operation said casing 5, bundle 3 and manifolds.
  • the collector 7 is configured to form a stop 9 for positioning the heat exchange bundle 3 on the casing 5 when assembling said collector to said casing.
  • a stop 9 for positioning the heat exchange bundle 3 on the casing 5 when assembling said collector to said casing.
  • the assembly of the manifold on the casing positions the beam in said casing.
  • Such positioning takes place, before brazing the parts together. It aims to ensure the quality of the brazing by ensuring a prior positioning of the parts.
  • such an assembly takes place before the exchanger passes through a brazing furnace.
  • Such an assembly before brazing can be obtained by crimping the walls 29, 15 of the manifold and the casing, here, using teeth 34 of the casing cooperating with clips 36 of the manifold ( figure 1 ).
  • the plates 23 are positioned in a stack in a precise manner relative to the casing (transversely to the direction of vertical stacking of the plates, in vertical alignment) so as to be held horizontally in the casing while allowing freedom of vertical movement connecting the plates one on the other to the brazing.
  • the stop formed by the invention does not or very little encroach on the surface for the passage of the first fluid through the beam. This avoids disrupting the flow of said first fluid and reducing the heat exchange surfaces.
  • this design of the manifold formed with extensions of the casing walls and a single cover 30 facilitates the drawing of said cover 30 by allowing, in a single forming operation, to obtain both said beam positioning deformations in the casing as well as the brazing junction flanges to the casing.
  • the heat exchanger may also form an air intake module in which the outlet manifold is an air distributor, configured to be attached to an engine cylinder head so as to distribute the air to the cylinder head intake pipes.
  • the first fluid then flows through the inlet manifold, the exchanger and the air distributor.

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Description

  • L'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile.
  • Dans ce domaine, il est connu des échangeurs, dits refroidisseurs d'air de suralimentation, permettant un échange de chaleur entre de l'air de suralimentation, destiné à alimenter le moteur du véhicule, et un liquide de refroidissement. Ils comprennent un faisceau d'échange de chaleur constitué d'un empilement de plaques déterminant entre elles des canaux de circulation alternés pour l'air de suralimentation et pour le liquide de refroidissement. De tels échangeurs présentent l'intérêt de pouvoir être disposés librement sous le capot, notamment à proximité du moteur du véhicule, contrairement aux échangeurs d'air de suralimentation refroidis à l'aide d'un flux d'air extérieur qui nécessitent d'être disposés en face avant du véhicule ou à tout le moins à proximité d'une arrivée d'air.
  • Dans de tels échangeurs, le faisceau est logé dans un carter métallique sur lequel sont rapportés des collecteurs permettant de guider l'air de suralimentation en entrée et en sortie du faisceau d'échange de chaleur.
  • Il a été proposé d'assujettir des collecteurs issus de fonderie au carter par soudage. Cette solution est cependant difficilement industrialisable.
  • Il a été également proposé de braser des collecteurs sur le carter simultanément à un brasage du reste de l'échangeur. Cela étant, les plaques du faisceau doivent être positionnées en empilement de façon précise par rapport au carter de façon à autoriser un brasage avec une bonne étanchéité des pièces entre elles.
  • On peut à cet effet disposer des brides de positionnement des plaques solidaires du carter mais ceci rend la fabrication de l'échangeur relativement complexe.
  • L'invention a pour objectif d'améliorer les choses et propose à cette fin un échangeur de chaleur selon la revendication 1.
  • On propose ainsi, selon l'invention, une solution selon laquelle les collecteurs permettent de positionner ledit faisceau d'échange de chaleur dans le carter sans avoir à disposer des éléments rapportés de positionnement du faisceau sur le carter, ce qui simplifie la structure d'assemblage de l'échangeur.
  • Avantageusement, ledit collecteur comporte une paroi qui délimite une chambre de passage du premier fluide dans le faisceau, cette paroi étant configurée pour former ladite butée de positionnement du faisceau d'échange de chaleur dans le carter à l'assemblage dudit collecteur audit carter.
  • Ainsi on évite de perturber le flux de fluide en amont et/ou en aval du faisceau par des butées de positionnement qui pourraient être en travers du flux de fluide dans le carter.
  • Avantageusement, ladite butée de positionnement est constituée par au moins une déformation de ladite paroi du collecteur apte à maintenir en position une partie, en particulier un ou des coins, de chacune des plaques du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  • En particulier, ladite butée de positionnement du faisceau d'échange de chaleur dans le carter comprend au moins deux dites déformations de ladite paroi du collecteur, opposées l'une à l'autre relativement aux plaques du faisceau d'échange de chaleur.
  • Ladite déformation du collecteur peut être un pli de paroi du collecteur, par exemple issu d'emboutissage de la paroi du collecteur, et donc très simple à réaliser.
  • Ledit pli peut être un rebord de jonction latéral du collecteur au carter, par exemple ledit rebord formant avec le carter une cavité latérale disposée pour maintenir en position une partie, en particulier le ou les coins, de chacune des plaques du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  • Avantageusement, ledit rebord de jonction latéral du collecteur est configuré pour coopérer avec un rebord latéral de jonction du carter au collecteur, de préférence selon une surface plane de jonction qui favorise une liaison par brasage.
  • En particulier, lesdits rebords du collecteur et du carter sont décalés l'un par rapport à l'autre de manière à définir un épaulement de positionnement dudit faisceau pour former ladite cavité latérale disposée pour maintenir en position une partie, en particulier le ou les coins, de chacune des plaques du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  • Plus particulièrement, la profondeur dudit rebord du collecteur est supérieure à celle dudit rebord du carter. La différence de profondeur desdits rebords constitue en particulier ledit épaulement de maintien en position du ou des coins des plaques du faisceau de l'échangeur.
  • Avantageusement, les plaques du faisceau d'échange de chaleur sont identiques l'une à l'autre, par exemple de format rectangulaire, et leur empilement délimite un parallélépipède, notamment rectangle.
  • L'échangeur de chaleur peut comprendre un dit collecteur formant collecteur d'entrée de l'échangeur et un autre dit collecteur formant collecteur de sortie de l'échangeur. De préférence, lesdits collecteurs sont opposés l'un à l'autre relativement à un plan médian du faisceau d'échange de chaleur. En particulier, lesdits collecteurs comprennent ensemble quatre déformations de chacun des collecteurs, aptes à maintenir en position chacune un coin du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  • Le collecteur d'entrée et/ou le collecteur de sortie sont configurés pour être connectés, par exemple, à un conduit ou durite de circulation du premier fluide.
  • L'échangeur peut encore former un module d'admission d'air dans lequel le collecteur de sortie est un répartiteur d'air, configuré pour être rapporté sur une culasse de moteur, de sorte à distribuer l'air vers des pipes d'admission d'une culasse de moteur.
  • L'invention pourra présenter les caractéristiques complémentaires suivantes, prises ensemble ou séparément :
    • ledit carter comprend une plaque inférieure et/ou une plaque supérieure, orthogonale(s) à la direction d'empilement des plaques du faisceau, lesdites plaques inférieure et/ou supérieure comprenant une extension formant paroi du collecteur,
    • la paroi du collecteur comprenant ladite butée de positionnement est une paroi latérale reliée auxdites plaques supérieure et/ou inférieure du carter, en particulier au niveau desdites extensions,
    • ledit faisceau est assujetti audit collecteur par au moins un de ses coins.
  • Ledit échangeur est, par exemple, en aluminium et/ou alliage d'aluminium. On pourra braser le collecteur audit carter, en une seule opération, ce brasage intervenant avantageusement lors d'un brasage en une seule opération ou un seul coup, de l'échangeur de chaleur, ledit échangeur ayant été préalablement assemblés de manière à ce que ledit faisceau soit positionné dans ledit carter par le ou lesdits collecteur à l'aide de ladite butée de positionnement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre illustratif, en référence aux figures annexées. Sur ces figures:
    • la figure 1 est une vue en perspective éclatée partielle illustrant un mode de réalisation d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention, et
    • la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II - II d'une partie de l'échangeur de chaleur de la figure 1.
  • Des références numériques identiques sont utilisées pour désigner des éléments identiques ou analogues.
  • Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne un échangeur de chaleur 1, notamment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau d'échange de chaleur 3 entre un premier fluide A (selon flèche) et un second fluide L (selon flèche), et un carter 5 à l'intérieur duquel ledit faisceau 3 est logé. Ledit échangeur 1 comprend en outre au moins un collecteur 7 assujetti audit carter 5, par exemple un collecteur 7 d'entrée d'air A fixé audit carter comme illustré dans le présent cas et un collecteur de sortie d'air (non représenté) qui peut être symétrique du collecteur d'entrée 7 par rapport à un plan médian P du faisceau 3 ou de l'échangeur de chaleur. Ledit échangeur est réalisé, par exemple, en aluminium et/ou alliage d'aluminium.
  • Ledit premier fluide A peut être de l'air de suralimentation du moteur du véhicule. Ledit second fluide L peut être un liquide de refroidissement.
  • Le carter 5 présente ici deux faces parallèles supérieure 11 et inférieure 13, sensiblement rectangulaires, munies d'une extension 11a, 13a sensiblement trapézoïdale. Les extensions 11a et 13a de ces faces supérieure et inférieure au-delà de la section ou projection du faisceau 3 constituent les faces supérieure et inférieure, respectivement, du collecteur 7. Le carter comprend en outre deux parois latérales rectangulaires 15, opposées entre elles, reliant lesdites faces supérieure 11 et inférieure 13. Il est à noter que l'une d'elles peut constituer en variante (non représentée) une plaque collectrice du faisceau reliée à deux boîtes collectrices latérales, respectivement d'entrée et sortie du second fluide. Le carter comporte ainsi deux faces restantes ouvertes 17 opposées entre elles et appelées première et deuxième faces libres 17.
  • Le collecteur d'entrée 7 du premier fluide est raccordé à la première face libre 17 du carter par un bord 17a dudit carter, ici desdites extensions 11a et 13a desdites faces supérieure 11 et inférieure 13, appliqué contre un rebord plat correspondant 18 d'un couvercle 30 du collecteur. Le carter 5 est raccordé au collecteur de sortie (non représenté) au niveau de sa deuxième face libre. Ainsi le premier fluide A traverse le faisceau d'échange de chaleur 3, guidé par le carter 5, de part en part depuis le collecteur d'entrée 7 jusqu'au collecteur de sortie, en entrant et sortant de l'échangeur par des tubulures 19 de raccordement à des conduits ou durites de circulation du fluide, par l'intermédiaire d'orifices 21 d'entrée et de sortie respectifs.
  • Chacune des parois 11, 13, 15 du carter est ici constituée d'une plaque, lesdites plaques étant assujetties les unes aux autres par leur bord, notamment par brasage, pour former ledit carter.
  • Des circuits pour la circulation du premier fluide A sont prévus dans le faisceau d'échange de chaleur 3, à travers des perturbateurs 32, seuls les perturbateurs d'une partie supérieure et inférieure du faisceau ayant été représentés. Plus précisément, le faisceau 3 est formé de plaques parallèles 23 empilées selon une direction d'empilement D, lesdites plaques permettant la circulation du premier et du second fluide A, L de façon à assurer un échange de chaleur entre lesdits fluides.
  • Les plaques 23 sont groupées par paires et définissent ensemble un circuit de circulation du second fluide L. Une plaque supérieure et une plaque inférieure d'une même paire de plaques 23 se complètent pour constituer un conduit de circulation du second fluide L. Les plaques 23 d'une même paire comportent deux bossages en vis-à-vis (non représenté) permettant de faire passer le second fluide L dans le conduit formé par ladite paire de plaques, lesdits bossages d'une paire de plaque étant reliés aux bossages des paires de plaques voisines. Ledit carter comprend un conduit d'entrée 25 et un conduit de sortie 27 du second fluide L, situés sur un côté du carter, lesdits conduits d'entrée 25 et de sortie 27 débouchant en regard de cavités de circulation du second fluide L formées par lesdits bossages. Les circuits de circulation du premier fluide A sont définis par les plaques 23 de deux paires de plaques adjacentes.
  • Les plaques 23 ont ici la forme générale d'un rectangle allongé de longueur juste inférieure à celle des faces supérieure et inférieure 11, 13 du carter et de largeur égale à celle des faces latérales 15 du carter (voir aussi la figure 2). L'empilement des plaques 23 forme un parallélépipède rectangle.
  • Ledit faisceau 3 est assujetti à l'ensemble carter 5 et collecteurs 7, notamment par brasage. Plus précisément, chacun des couvercles 30 des collecteurs 7 comporte une paroi latérale 29 reliée aux parois latérales 15 du carter selon un rebord latéral 29a de la paroi 29 du collecteur joignant un rebord 15a de la paroi 15 du carter.
  • Comme cela apparait mieux à la figure 2, lesdits rebords de collecteur et de carter 29a, 15a forment un épaulement ou une cavité latérale conformée à angle droit ou coin 31, dont le sommet est défini par une ligne parallèle à la direction d'empilement des plaques 23. On définit de la sorte une butée 9 apte à maintenir en position dans le carter, à un faible jeu près, un ou des coins 23a de chacune des plaques empilées 23 du faisceau d'échange de chaleur.
  • La profondeur I dudit rebord 29a du collecteur est supérieure à celle I' dudit rebord 15a du carter. La différence de profondeur I, I' desdits rebords 29a, 15a constitue ledit épaulement ou cavité 31 de maintien en position du ou des coins 23a de chacune des plaques empilées 23. Ces rebords 29a, 15a sont ici issus d'emboutissage des parois 29, 15 du collecteur et du carter, lesquelles sont par exemple, comme déjà dit, en métal, notamment aluminium et/ou alliage d'aluminium.
  • Ledit rebord latéral 29a de paroi du collecteur coopère avec le rebord latéral 15a du carter grâce à une liaison réalisée selon une surface plane de jonction, plat sur plat. Au total il est formé quatre cavités 31, deux par collecteur, pour recevoir les quatre coins de chacune des plaques et par extension les quatre arrêtes du parallélépipède rectangle constitué par l'empilement des plaques.
  • Ainsi que précité, chacun des collecteurs 7 pourra être brasé audit carter 5, simultanément au brasage du carter 5 et du faisceau 3, notamment des différentes plaques empilées 23 qui le constituent. Ainsi, on pourra braser simultanément en une seule opération lesdits carter 5, faisceau 3 et collecteurs.
  • Le collecteur 7 est configuré pour former une butée 9 de positionnement du faisceau d'échange de chaleur 3 sur le carter 5 à l'assemblage dudit collecteur audit carter. On entend par là que l'assemblage du collecteur sur le carter positionne le faisceau dans ledit carter. Dans le cas d'une fabrication de l'échangeur par brasage, un tel positionnement a lieu, avant brasage des pièces entre elles. Il a pour but d'assurer la qualité du brasage en assurant un positionnement préalable des pièces. En particulier, un tel assemblage a lieu avant passage de l'échangeur dans un four de brasage.
  • Un tel assemblage avant brasage pourra être obtenu par sertissage des parois 29, 15 du collecteur et du carter, ici, à l'aide de dents 34 du carter coopérant avec des agrafes 36 du collecteur (figure 1).
  • Il est à noter que, grâce aux épaulements 31, les plaques 23 sont positionnées en empilement de façon précise par rapport au carter (transversalement à la direction d'empilement verticale des plaques, en alignement vertical) de façon à être maintenues horizontalement dans le carter tout en permettant une liberté de mouvement verticale de liaison des plaques l'une sur l'autre au brasage.
  • On constate encore que la butée formée par l'invention n'empiète pas ou très peu sur la surface de passage du premier fluide à travers le faisceau. On évite de la sorte de perturber l'écoulement dudit premier fluide et de diminuer les surfaces d'échange de chaleur.
  • Par ailleurs, cette conception du collecteur formé avec des extensions de parois du carter et un couvercle 30 unique facilite l'emboutissage dudit couvercle 30 en permettant, en une seule opération de formage d'obtenir à la fois lesdites déformations de positionnement du faisceau dans le carter ainsi que les rebords de jonction de brasage au carter.
  • Selon une variante de réalisation, non illustrée, l'échangeur de chaleur pourra aussi former un module d'admission d'air dans lequel le collecteur de sortie est un répartiteur d'air, configuré pour être rapporté sur une culasse de moteur de sorte à distribuer l'air vers des pipes d'admission de la culasse. Le premier fluide circule alors à travers le collecteur d'entrée, l'échangeur et le répartiteur d'air.
  • Les différentes caractéristiques, décrites ci-dessus, des différents éléments de l'échangeur peuvent être combinées ou prévues indépendamment les unes des autres, lorsque c'est compatible.

Claims (14)

  1. Echangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau (3) d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide A, L, et un carter (5) à l'intérieur duquel ledit faisceau (3) est logé, ledit échangeur comprenant en outre au moins un collecteur (7) assujetti audit carter (5), ledit collecteur (7) étant configuré pour guider ledit premier fluide A entre ledit faisceau (3) et une entrée ou une sortie dudit échangeur, caractérisé en ce que ledit collecteur (7) est configuré pour former une butée de positionnement (9) du faisceau (3) d'échange de chaleur dans le carter (5) à l'assemblage dudit collecteur (7) audit carter (5), ledit faisceau (3) comprenant des plaques (23) de circulation du second fluide L, empilées selon une direction d'empilement dans le carter (5), et dans lequel ladite butée de positionnement (9) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter est agencée pour définir un positionnement transversal du faisceau d'échange de chaleur dans le carter relativement à la direction d'empilement des plaques (23), tout en permettant une liberté de mouvement des plaques dans ladite direction d'empilement.
  2. Echangeur selon la revendication 1, dans lequel ledit collecteur (7) comporte une paroi (29) qui délimite une chambre de passage du premier fluide A dans le faisceau (3), cette paroi (29) étant configurée pour former ladite butée de positionnement (9) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter à l'assemblage dudit collecteur (7) audit carter (5).
  3. Echangeur selon la revendication 2, dans lequel ladite butée de positionnement (9) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter est constituée par au moins une déformation de ladite paroi (29) du collecteur apte à maintenir en position une partie (23a) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  4. Echangeur selon la revendication 3, dans lequel ladite butée de positionnement (9) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter comprend au moins deux dites déformations de ladite paroi (29) du collecteur, opposées l'une à l'autre relativement au faisceau d'échange de chaleur.
  5. Echangeur selon la revendication 3, dans lequel ladite déformation du collecteur (7) est un pli de paroi du collecteur.
  6. Echangeur selon la revendication 5, dans lequel ledit ' pli est issu d'emboutissage de la paroi du collecteur.
  7. Echangeur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel ledit pli est un rebord (29a) de jonction latéral du collecteur au carter.
  8. Echangeur selon la revendication 7, dans lequel ledit rebord (29a) de jonction latéral du collecteur est configuré pour coopérer avec un rebord latéral (15a) de jonction du carter au collecteur.
  9. Echangeur selon la revendication 89, dans lequel lesdits rebords (29a, 15a) du collecteur et du carter sont décalés l'un par rapport à l'autre de manière à définir un épaulement (31) de positionnement dudit faisceau.
  10. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel le carter (5) comprend une plaque inférieure (13) et/ou une plaque supérieure (11), orthogonale(s) à une direction d'empilement de plaques (23) du faisceau, lesdites plaques inférieure (13) et/ou supérieure (11) comprenant une extension (11a, 13a) formant paroi du collecteur (7).
  11. Echangeur de chaleur selon la revendication 10, dans lequel la paroi (29) du collecteur comprenant ladite butée de positionnement (9) est une paroi latérale reliée auxdites plaques supérieure (11) et/ou inférieure (13) du carter.
  12. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dit collecteur (7) formant collecteur d'entrée de l'échangeur et un autre dit collecteur formant collecteur de sortie de l'échangeur.
  13. Echangeur selon la revendication 12, dans lequel lesdits collecteurs (7) comprennent ensemble quatre déformations (31) de chacun des collecteurs, aptes à maintenir en position chacune un coin (23a) du faisceau d'échange de chaleur dans le carter.
  14. Echangeur selon la revendication 12 ou 13 formant un module d'admission d'air, dans lequel le collecteur de sortie est un répartiteur d'air, configuré pour être rapporté sur une culasse de moteur, de sorte à distribuer l'air vers des pipes d'admission d'une culasse de moteur.
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