FR2491610A1 - Water chamber for engine cooling radiator - has internal case and expansion chamber with corrugated partitions - Google Patents

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Abstract

The heat exchanger water chamber is for a radiator in an engine cooling circuit. It has an internal case, a collector and an expansion chamber, and fixings and positioners for the case. There are two large, parallel, corrugated, partitions (11) which define the edges of the open face (10). The partition corrugations (35,36) have top lines or summits perpendicular to the open face. They form, on the internal face, of the water chamber, a method (38) of fixing on the internal case (21). The corrugations are of virtually rectangular se section and point towards the water chamber inside.

Description

L'invention concerne une bote à eau pour échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur faisant partie d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui contient un boîtier interne la partageant en une chambre collectrice, dans laquelle débouchent des extrémités de tubes de circulation de liquide, et en une chambre d'expansion, ces deux chambres communiquant l'une avec l'autre. The invention relates to a water box for a heat exchanger, such as a radiator forming part of a cooling circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle, which contains an internal box dividing it into a collecting chamber, in which open out from the ends of the liquid circulation tubes, and into an expansion chamber, these two chambers communicating with each other.

On connaît déjà une telle bote à eau dans laquelle le boîtier interne est positionné par appui sur des butées internes de la boite à eau. En général, la bote à eau est de forme sensiblement parallélépipédique et présente deux grandes parois parallèles planes raccordées entre elles par une paroi à sommet sensiblement semi-cylindrique. Sous l'effet des variations de pression régnant dans la bote à eau, ces deux grandes parois planes peuvent se déformer en s'écartant l'une de l'autre. Pour éviter cette déformation, on a déjà prévu, sur les faces internes de ces grandes parois parallèles, des moyens d'accrochage sur le boîtier interne qui, de forme sensiblement semi-cylindrique, résiste beaucoup mieux aux variations de pression.Les moyens d'accrochage sont constitués par des nervures minces en saillie sur la paroi interne de la bote à eau, qui s'accrochent à leurs extrémités sur ledit boîtier interne. There is already known such a water box in which the internal box is positioned by pressing on internal stops of the water box. In general, the water box is of substantially parallelepiped shape and has two large flat parallel walls connected together by a wall with a substantially semi-cylindrical top. Under the effect of pressure variations prevailing in the water box, these two large flat walls can deform by deviating from one another. To avoid this deformation, provision has already been made, on the internal faces of these large parallel walls, for attachment means to the internal housing which, having a substantially semi-cylindrical shape, is much better resistant to variations in pressure. hooking consist of thin ribs projecting from the inner wall of the water box, which hook at their ends on said inner housing.

On a cependant constaté que les extrémités des nervures servant à l'accrochage sur le boîtier interne n'ont pas toujours une résistance mécanique suffisante et qu'elles peuvent se briser quand les augmentations de pression à l'intérieur de la boite à eau sont importantes. However, it has been found that the ends of the ribs used for attachment to the internal box do not always have sufficient mechanical strength and that they can break when the pressure increases inside the water box are significant. .

L'invention a pour objet une bote à eau ne présentant pas ces inconvénients. The subject of the invention is a water box which does not have these drawbacks.

Elle propose à cet effet une boite à eau pour échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur, contenant un boîtier interne la partageant en une chambre collectrice et une chambre d'expansion et comprenant des moyens de positionnement dudit boîtier interne et d'accrochage sur celui-ci, caractérisée en ce qu'elle présente deux grandes parois parallèles ondulées dont les bords délimitent une face ouverte de ladite boîte, les ondulations desdites parois présentant des lignes ou zones sommitales dirigées perpendiculairement à ladite face ouverte et formant, sur la face interne de la boîte à eau, des moyens d'accrochage sur le boîtier interne. To this end, it provides a water box for a heat exchanger, such as a radiator of an engine cooling circuit, containing an internal box dividing it into a collecting chamber and an expansion chamber and comprising positioning means. of said internal housing and of attachment thereto, characterized in that it has two large parallel corrugated walls, the edges of which delimit an open face of said box, the undulations of said walls having summit lines or zones directed perpendicular to said face open and forming, on the internal face of the water box, hooking means on the internal box.

Ainsi, la-résistance à la déformation, sous l'effet des variations de pression, des grandes parois parallèles de la boîte à eau est renforcée par les ondulations de ces parois. Thus, the resistance to deformation, under the effect of pressure variations, of the large parallel walls of the water box is reinforced by the undulations of these walls.

De plus, les moyens d'accrochage de ces parois sur le boîtier interne sont formés par lesdites ondulations, et présentent de ce fait une résistance mécanique très largement suffisante.In addition, the means for attaching these walls to the internal housing are formed by said undulations, and therefore have very largely sufficient mechanical strength.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale selon la ligne I-I de la figure 2, d'une boîte à eau selon l'invention représentée assemblée sur le corps d'un échangeur de chaleur
- la figure 2 est une vue de c8té, selon la flèche II de la figure 1, d'une partie de cette boite à eau ; et
- la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1.
In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which
- Figure 1 is a schematic view, in longitudinal section along line II of Figure 2, of a water box according to the invention shown assembled on the body of a heat exchanger
- Figure 2 is a side view, along arrow II of Figure 1, of a portion of this water box; and
- Figure 3 is a cross-sectional view along line III-III of Figure 1.

La boîte à eau 10 représentée au dessin est de forme sensiblement parallélépipédique et comprend deux grandes parois parallèles Il ou parois longitudinales, reliées entre elles par une paroi sensiblement semi-cylindrique 12 ou paroi de sommet, et par deux parois transversales supérieure 13 et inférieure 14. De la paroi transversale supérieure 13 dépend un embout 15 formant orifice de remplissage de l'échangeur et qui est propre à recevoir un bouchon de fermeture muni de clapets de surpression et de dépression. De la paroi transversale inférieure 14 et de la partie inférieure de la boite à eau dépend par exemple la tubulure 16 de sortie de l'échangeur. The water box 10 shown in the drawing is of substantially parallelepiped shape and comprises two large parallel walls II or longitudinal walls, interconnected by a substantially semi-cylindrical wall 12 or top wall, and by two upper 13 and lower 14 transverse walls. From the upper transverse wall 13 depends a nozzle 15 forming a filling orifice for the exchanger and which is suitable for receiving a closure plug provided with pressure and vacuum valves. From the lower transverse wall 14 and the lower part of the water box, for example, the outlet pipe 16 of the exchanger depends.

Les bords libres des grandes parois il et des parois transversales 13 et 14 délimitent une face ouverte de la bote à eau et se terminent par un rebord 17 permettant la fixation de la bote à eau 10 sur un collecteur ou plaque à trous 18 du corps de l'échangeur, au moyen de pattes repliées 19 de ce collecteur. The free edges of the large walls 11 and of the transverse walls 13 and 14 delimit an open face of the water box and end in a flange 17 allowing the fixing of the water box 10 on a collector or plate with holes 18 of the body of the exchanger, by means of folded lugs 19 of this collector.

Le collecteur 18 est traversé à étanchéité par les extrémités 20 des tubes parallèles de circulation de liquide dans l'échangeur. The manifold 18 is sealed through the ends 20 of the parallel liquid circulation tubes in the exchanger.

A l'intérieur de la boîte à eau 10 est logé un boîtier interne 21 comprenant une paroi semi-cylindrique 22 dont la concavité est tournée vers le collecteur 18 et qui est raccordée à deux grandes parois planes parallèles 23, et deux parois planes transversales d'extrémité 24. Les bords libres des parois 23 et 24du boîtier interne se terminent par des arêtes 25 appliquées à pression, au bénéfice de l'étanchéité, sur une feuille d'élastomère (non représentée) qui recouvre la face 26 du collecteur 18. Inside the water box 10 is housed an internal housing 21 comprising a semi-cylindrical wall 22 whose concavity is turned towards the manifold 18 and which is connected to two large parallel flat walls 23, and two transverse flat walls d end 24. The free edges of the walls 23 and 24 of the internal housing end with edges 25 applied under pressure, for the benefit of sealing, on an elastomer sheet (not shown) which covers the face 26 of the manifold 18.

Le boîtier interne 21 partage ainsi le volume interne de la boite à eau 10 en une chambre collectrice 27 dans laquelle débouchent les extrémités 20 des tubes du faisceau de l'échan- geur, et en une chambre d'expansion 28 dans laquelle débouche l'embout de remplissage 15. La chambre d'expansion 28 communique également avec la tubulure de sortie 16 par un orifice,29 de celle-ci. The internal box 21 thus divides the internal volume of the water box 10 into a collecting chamber 27 into which the ends 20 of the tubes of the exchanger bundle open, and into an expansion chamber 28 into which the filling nozzle 15. The expansion chamber 28 also communicates with the outlet pipe 16 through an orifice 29 in the latter.

Pans l'exemple représenté, l'échangeur est du type à circulation en "" et du boîtier interne 21 dépend une cloison transversale 30 partageant de façon étanche la chambre collectrice 27 en une chambre supérieure et une chambre inférieure. In the example shown, the exchanger is of the circulation type "" and the internal housing 21 depends on a transverse partition 30 sealingly dividing the collecting chamber 27 into an upper chamber and a lower chamber.

La tubulure de sortie 16 débouche dans la chambre collectrice inférieure par un orifice 31 de la partie inférieure du bot- tier interne 21. La paroi semi-cylindrique 22 du boîtier interne 21 présente également, au voisinage de la paroi transversale supérieure 24, un orifice 32 de dimension inférieure à celle de l'orifice inférieur 31 et établissant une communication directe entre la chambre collectrice 27 et la chambre d'expansion 28, pour le dégazage du liquide circulant dans l'échangeur.The outlet pipe 16 opens into the lower collecting chamber through an orifice 31 in the lower part of the internal casing 21. The semi-cylindrical wall 22 of the internal casing 21 also has, in the vicinity of the upper transverse wall 24, an orifice 32 of dimension smaller than that of the lower orifice 31 and establishing direct communication between the collecting chamber 27 and the expansion chamber 28, for degassing of the liquid circulating in the exchanger.

Le fonctionnement- d'un tel échangeur, dont une boite à eau est partagée en une chambre collectrice et une chambre d'expansion, est bien connu et ne sera pas décrit plus en détail.  The operation of such an exchanger, of which a water box is divided into a collecting chamber and an expansion chamber, is well known and will not be described in more detail.

Selon l'invention, les grandes parois longitudinales Il sont ondulées afin de mieux résister aus déformations résultant des variations de pression à l'intérieur de la bote à eau. Ces ondulations, parallèles et orientées perpendiculairement au plan du collecteur 18, sont à section sensiblement rectangulaire et présentent des fonds plans parallèles 35, en saillie à l'intérieur de la bote à eau, alternés avec des parties planes 36 en saillie vers l'extérieur de la boite à eau par rapport à ces fonds plans 35. According to the invention, the large longitudinal walls II are wavy in order to better resist deformations resulting from pressure variations inside the water box. These corrugations, parallel and oriented perpendicular to the plane of the manifold 18, are of substantially rectangular section and have parallel flat bottoms 35, projecting inside the water box, alternated with planar parts 36 projecting outwards. of the water box in relation to these flat bottoms 35.

Ces ondulations 35, 36 s'étendent de la paroi semicylindrique 12 de la boite à eau sensiblement jusqu'au niveau du boîtier interne 21, et se terminent ainsi à une certaine distance du rebord 17 de la boite à eau, auquel elles sont reliées par des parties de parois planes 37. These corrugations 35, 36 extend from the semi-cylindrical wall 12 of the water box substantially up to the level of the internal box 21, and thus terminate at a certain distance from the rim 17 of the water box, to which they are connected by parts of flat walls 37.

Les parties planes 36 des ondulations sont formées dans le prolongement des parties de parois planes 37, de sorte que les ondulations des grandes parois 11 de la boite à eau peuvent être définies comme une série de rainures à fonds plans 35 faisant saillie à l'intérieur de la boite à eau. The flat parts 36 of the corrugations are formed in the extension of the flat wall parts 37, so that the corrugations of the large walls 11 of the water box can be defined as a series of flat bottom grooves 35 projecting inside. from the water box.

Ces fonds plans 35 sont prolongés, dans leur plan et en direction du collecteur 18, par des pattes 38 ayant sensiblement la meme largeur que lesdits fonds plans 35. Ces pattes 38 sont parallèles aux parties de parois planes 37 et détermi- nent avec celles-ci des rainures 39 à section en U qui s'étendent, de façon discontinue, parallèlement au collecteur 18, le long et à l'intérieur des grandes parois Il de la bote à eau et qui débouchent vers le collecteur 18. These flat bottoms 35 are extended, in their plane and in the direction of the collector 18, by lugs 38 having substantially the same width as said flat bottoms 35. These lugs 38 are parallel to the parts of flat walls 37 and determine with them ci grooves 39 with a U-section which extend, discontinuously, parallel to the collector 18, along and inside the large walls II of the water box and which open towards the collector 18.

Ces rainures 39 sont propres à recevoir des rebords plans 40 du bottier interne 21, qui sont formés par des prolongements des grandes parois planes 23 de celui-ci et qui s'étendent au-delà de la paroi semi-cylindrique 22. Les deux rebords 40 du boîtier interne 21 sont reliés entre eux, de place en place et de part et d'autre desdites rainures 39, par des nervures transversales 41 dépendant de ladite paroi semi-cylindrique 22. These grooves 39 are suitable for receiving planar edges 40 of the internal shoemaker 21, which are formed by extensions of the large planar walls 23 thereof and which extend beyond the semi-cylindrical wall 22. The two edges 40 of the internal housing 21 are connected together, from place to place and on either side of said grooves 39, by transverse ribs 41 depending on said semi-cylindrical wall 22.

le montage du boîtier interne 21 dans la boite à eau 10 est très simple : il suffit d'introduire ce boîtier interne 21 dans la bote à eau 10 par la face ouverte de celle-ci, et de loger les rebords plans 40 du boîtier interne dans les rainures en U 39 formées sur la face interne des grandes parois Il de la boite à eau 10. Dans ces conditions, les grandes parois planes 23 et les rebords 40 du boîtier interne 21 sont accolés aux parties de parois planes 37 des grandes parois il de la bote à eau, et les parois transversales 24 du boîtier interne sont accolées aux parois transversales 13 et 14 de la boite à eau. the mounting of the internal box 21 in the water box 10 is very simple: it suffices to introduce this internal box 21 into the water box 10 through the open face of the latter, and to accommodate the flat edges 40 of the internal box in the U-shaped grooves 39 formed on the internal face of the large walls II of the water box 10. Under these conditions, the large plane walls 23 and the flanges 40 of the internal housing 21 are joined to the parts of plane walls 37 of the large walls it of the water box, and the transverse walls 24 of the internal box are joined to the transverse walls 13 and 14 of the water box.

Les grandes parois planes il de la boite à eau 10, déjà rigidifiées par les ondulations 35, 36, sont accrochées par les rainures 59 sur les rebords plans 40 du boîtier interne qui sont reliés entre eux par les nervures transversales 41. The large flat walls 11 of the water box 10, already stiffened by the corrugations 35, 36, are hooked by the grooves 59 on the flat edges 40 of the internal housing which are connected together by the transverse ribs 41.

Les pattes 38 prolongeant les fonds plans 35 des ondulations ont sensiblement la mQme largeur que ces fonds plans 35 et ne risquent pas de se briser sous l'effet des variations de pression régnant à l'intérieur de la bote à eau. The tabs 38 extending the flat bottoms 35 of the corrugations have substantially the same width as these flat bottoms 35 and are not liable to break under the effect of the pressure variations prevailing inside the water box.

Claims (9)

REVENDICATI0NS Boîte à eau pour échangeur de chaleur tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur, contenant un boîtier interne la partageant en une chambre collec trics et une chambre d'expansion et comprenant des moyens de positionnement dudit boîtier interne et d'accrochage sur celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend deux grandes parois (il) parallèles ondulées dont les bords délimitent une face ouverte de ladite boîte (10), les ondulations (35, 36) desdites parois (11) présentant des lignes ou zones sommitales dirigées perpendiculairement à ladite face ouverte et formant, sur la face interne de la boîte à eau, des moyens (38) d'accrochage sur le boîtier interne (21). Water box for a heat exchanger such as a radiator of an engine cooling circuit, containing an internal box dividing it into a collector chamber and an expansion chamber and comprising means for positioning said internal box and attachment thereto, characterized in that it comprises two large parallel corrugated walls (it) whose edges delimit an open face of said box (10), the corrugations (35, 36) of said walls (11) having lines or summit zones directed perpendicularly to said open face and forming, on the internal face of the water box, means (38) for hooking onto the internal box (21). 2. Boite à eau selon la revendication 1, caractérisée en coque lesdites ondulations (35, 36) sont à section sensi blement rectangulaire.  2. Water box according to claim 1, characterized in shell said undulations (35, 36) are of substantially rectangular section. 3. Botte à eau selon la revendication i ou 2, caractérisée en ce que lesdites ondulations (35, 36) sont formées en saillie vers l'intérieur de la boîte à eau (10).  3. Water boot according to claim i or 2, characterized in that said undulations (35, 36) are formed projecting towards the inside of the water box (10). 4. Boite à eau selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites ondulations (35, 36) s'étendent entre le sommet (12) de la bote à eau (10) et des parties de parois planes (37) les reliant auxdits bords délimitant ladite face ouverte. 4. Water box according to one of the preceding claims, characterized in that said undulations (35, 36) extend between the top (12) of the water box (10) and parts of flat walls (37) connecting them to said edges delimiting said open face. 5. Boîte à eau selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites ondulations présentent des fonds plans (35) en saillie à l'intérieur de la boite à eau (10), prolongés dans leur plan, en direction de ladite face ouverte, par des pattes planes (38) délimitant avec lesdites parties planes de paroi (37) des rainures (39) en U discontinues propres à recevoir des rebords (40) dudit boîtier interne (21). 5. Water box according to claim 4, characterized in that said undulations have planar bottoms (35) projecting inside the water box (10), extended in their plane, in the direction of said open face, by flat tabs (38) delimiting with said flat wall parts (37) grooves (39) in discontinuous U suitable for receiving flanges (40) of said internal housing (21). 6. Boite à eau selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit boîtier interne (21) comprend une paroi sensiblement semi-cylindrique (22) raccordée à des parois planes parallèles (23) qui sont accolées aux parties de parois planes (37) de la boite à eau (10) et prolongées au-delà de ladite paroi semi-cylindrique (22) par des rebords (40) propres à s'engager dans lesdites rainures (39) en U de la bote à eau (10). 6. Water box according to claim 4 or 5, characterized in that said internal box (21) comprises a substantially semi-cylindrical wall (22) connected to parallel flat walls (23) which are joined to the parts of flat walls ( 37) of the water box (10) and extended beyond said semi-cylindrical wall (22) by flanges (40) suitable for engaging in said U-shaped grooves (39) of the water box (10 ). 7. Boite à eau selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits rebords (40) du boîtier interne (21) sont reliés entre eux par des nervures transversales (41) dépendant de ladite paroi semi-cylindrique (22). 7. Water box according to claim 6, characterized in that said flanges (40) of the internal case (21) are interconnected by transverse ribs (41) depending on said semi-cylindrical wall (22). 8. Bote à eau selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses deux grandes parois parallèles (il) sont raccordes par une paroi sensiblement semi-cylindrique (12). 8. Water box according to one of the preceding claims, characterized in that its two large parallel walls (it) are connected by a substantially semi-cylindrical wall (12). 9. Echangeur de chaleur, tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une bote à eau selon l'une des revendications précédentes.  9. Heat exchanger, such as a radiator of a cooling circuit of an internal combustion engine, characterized in that it comprises a water tank according to one of the preceding claims.
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