FR2500146A1 - Radiateur, notamment pour une installation de chauffage ou de climatisation pour vehicule automobile, et son procede d'assemblage - Google Patents

Abstract

RADIATEUR, NOTAMMENT POUR UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE OU DE CLIMATISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET SON PROCEDE D'ASSEMBLAGE. LE RADIATEUR SELON L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QU'IL EST PREVU DEUX FAISCEAUX 1, 2 DE TUBES 3 DISPOSES L'UN A L'OPPOSE DE L'AUTRE, DONT LES EXTREMITES QUI SONT A L'OPPOSE LES UNES DES AUTRES SONT COIFFEES PAR DES BOITES A EAU DE RENVOI 4, 5 ET DONT LES EXTREMITES DIRIGEES L'UNE VERS L'AUTRE DEBOUCHENT DANS UNE BOITE A EAU CENTRALE COMMUNE 6, LAQUELLE PRESENTE UNE CHAMBRE 8 QUI CONTIENT LE RACCORD D'ENTREE D'EAU 7, QUI S'OUVRE SUR LES DEUX FAISCEAUX 1, 2 DE TUBES 3 ET QUI EST ISOLEE DU VOLUME INTERIEUR RESTANT DE LA BOITE A EAU 6 PAR UNE CLOISON TRANSVERSALE 9 S'ETENDANT PARALLELEMENT A LA DIRECTION DES TUBES 3, CEPENDANT QUE LEDIT VOLUME INTERIEUR RESTANT EST LUI-MEME DIVISE PAR UNE CLOISON SEPARATRICE 10 S'ETENDANT TRANSVERSALEMENT A LA DIRECTION DES TUBES 3 EN DEUX CHAMBRES 11, 12 ASSOCIEES RESPECTIVEMENT AUX DEUX FAISCEAUX DE TUBES 1, 2 ET QUI SONT MUNIES CHACUNE D'UN RACCORD DE SORTIE D'EAU 13, 14.

Description

L'invention concerne un radiateur, notamment pour une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile, comprenant au moins un raccord d'entrée d'eau et au moins un raccord de sortie d'eau et au moins un faisceau de tubes parallèles qui sont maintenus assemblés, à chacune de leurs deux extrémités, à une plaque tubulaire commune qui est reliée à joint étanche à une bofte à eau qui coiffe les extrémités des tubes.

L'invention a pour base le problème consistant à créer un radiateur formant une unité de construction qui puisse ëtre parcourue par de l'eau servant de fluide de chauffage dans des régions différentes de ltespace, de manière que ces régions différentes puissent etre utilisées indépendamment les unes des autres pour chauffer des volumes différents, par exemple les deux cotés d'un véhicule automobile à des températures différentes.

La solution de ce problème est obtenue grâce au fait qu'il est prévu deux faisceaux de tubes disposés l'un à l'opposé de l'autre, dont les extrémités éloignées les unes des autres sont coiffées par des boItes à eau de renvoi et dont les extrémités dirigées les unes vers les autres débouchent dans une boite à eau centrale commune, laquelle présente une chambre qui contient le raccord d'entrée d'eau, qui s'ouvre sur les deux faisceaux de tubes et qui est isolée du volume intérieur restant de la boite à eau par une cloison transversale s'étendant parallèlement à la direction des tubes, cependant que ledit volume intérieur restant est lui-même divisé par une cloison séparatrice orientée transversalement à la direction des tubes en deux chambres respectivement associées aux deux faisceaux de tubes et qui sont munies chacune d'un raccord de sortie d'eau.Le radiateur ainsi réalisé joue le rôle d'un radiateur double à courant transversal dont les deux faisceaux de tubes sont séparés l'un de l'autre par la botte à eau centrale. Les deux faisceaux de tubes peuvent Btre parcourus par l'eau indépendamment l'un de l'autre, grâce au fait que des vannes de réglage pouvant être manoeuvrés indépendamment sont raccordes aux raccords de sortie d'eau. De cette façon, en dépit de la présence d'un raccord d'entrée d'eau commun, les faisceaux de tubes peuvent être parcourus différemment par le fluide de chauffage, qui est en général de l'eau dans le cas des véhicules automobiles, de sorte qu'ils peuvent chauffer à des températures différentes les volume qui peuvent leur être reliés, par exemple, les deux côtés d'un véhicule automobile.

Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu que les deux raccords de sortie d'eau sont disposés l'un à cEté de l'autre et sont r.ur.Ss d'une tubulure de raccordement commune présentant des raccords pour deux conduites. I1 est également possible de prévoir une autre tubulure de raccontement qui réunit les deux raccords de sortie d'eau et est munie d'un seul raccord pour le raccordement à une conduite. Gracie à l'utilisation d'une telle tubulure de raccordement il est alors possible d'utiliser également le me radiateur dans les cas où il est pas prévu de réglage s.pare pour les volumes différents, par exemple dans un dispositif de commande automatique d'installation de climatisation.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour faire en sorte qu'on puisse établir une communication étanche à l'eau entre les deux faisceaux de tubes et la boite à eau centrale avec le meme outil, on prévoit dans un procédé que l'assemblage de la botte à eau centrale et des faisceaux de tubes est exécuté séparément pour chaque côté en deux phases de travail qui sont identiques pour les deux cOtés, phases dans lesquelles on procède tout d'abord à un prémontage de présentation de la botte à eau centrale et du faisceau de tubes correspondant avec interposition d'un profilé d'étanchéité et on met ce corps de chauffe en place dans un logement d'un outil qui supporte la plaque tubulaire uniquement dans une région marginale, après quoi on charge la botte à eau centrale par un outil de pression qui attaque dans son plan de symétrie, après quoi s'effectue le bordage. Par ce procédé, on obtient que la communication étanche à l'eau entre les faisceaux tubulaires et la botte à eau centrale peut être exécutée par le mEme outil pour les deux cotés puisque l'outil de pression attaque dans le plan de symétrie de la botte à eau, de sorte que cette botte peut être munie des deux liaisons par une simple rotation de 1800 avec le meme outil.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de ia description donnée ciaprès de la forme de réalisation représentée sur les dessins ainsi que des sous-revendications. Aux dessins, l'invention est représentée schématiquement par des exemples de réalisation.

La figure 1 est une vue avant d'un radiateur réalisé suivant l'invention, comprenant deux faisceaux de tubes placés l'un à l'opposé de l'autre, qui sont réunis par une botte à eau centrale par l'intermédiaire de laquelle l'arrivée d'eau et la sortie d'eau sont commandées
la figure 2 est une vue de dessus du radiateur de la tigure 1
la figure 3 est une vue de dessus partielle, partiellement arrachée, correspondant à la figure 2, montrant une forme pratique de réalisation, dans la région de la boite à eau centrale et à plus grande échelle
la figure 4 est une vue partiellement axa'racée du radiateur suivant la figure 3, prise pendant l'établissement de la liaison entre une plaque tubulaire qui encastre les faisceaux de tubes et la boite à eau centrale.

Les figures 5a et 5b sont des vues partielles et partiellement arrachées d'autres formes de réalisation de l'invention.

Le radiateur représenté sur les ligures 1 et 2 est composé de deux faisceaux 1 et 2 de tubes parallèles qui sont disposés l'un à l'opposé de l'autre de telle manière que les tubes soient placés à peu près coaxialement les uns en face des autres. Les tubes 3 (figure 3) de chaque faisceau 1 et 2 qui sont disposés en deux ou plus de deux rangées parallèles, sont assemblés à leurs extrémités à des plaques tubulaires ou collecteurs 20 qui sont réalisées en une tble d'une malare non corrodasse par exemple en métal léger. Les plaques tubulaires t) présentent des traversées 21 dans lesquelles les extrémités des tubes 3 sont emmanchées et tenues à joint étanche d'une façon non représentée en détails, par exemple par ép3- nouissement des extrémités des tubes. A l'intérieur des tubes 3 sont disposés des éléments déflecteurs d'écoulement torsadés 22. Extérieurement, les tubes 3 sont munis d'un paquet de tôles 25 qui est composé de lamelles de t8le distinctes, éventuellement profilées, qui laissent entre elles des espaces à travers lesquels l'air à chauffer peut circuler. Les plaques tubulaires 20 sont profilées de manière à former une rainure périphérique 24 à section en U dans laquelle est emboité un profilé d'-tanchéité élastique périphérique 25.Sur ce profilé d'étanchéité 25 sont appuyés des bords périphériques 26a épaissis en bourrelet de bottes à eau 4, 5 et 6 qui sont elles-mêmes reliées à joint étanche aux plaques tubulaires 30 par bordage interrompu, par segments, des bords des plaques tubulaires 20, pour former un bordage dit ondulé (DE
AS 285 2415). Les bottes à eau 4, 5 réalisées en matière plastique forment des chambres ouvertes de sorte qu'elles servent de bottes à eau de renvoi. La botte à eau centrale 6, qui est également réalisée en matière plastique, est reliée aux plaques tubulaires 20 qui reçoivent les extrémités opposées face à face des tubes 3 des faisceaux 1 et 2. La botte à eau centrale 6 sert ainsi d'élément de liaison ou d'élément porteur pour les deux faisceaux 1, 2.

La partie de volume intérieur de la botte à eau 6 qui est en position inférieure sur la figure 1 est munie d'un raccord d'entrée d'eau 7. Cette partie inférieure forme une chambre qui s'ouvre sur les deux faisceaux 1 et 2 de tubes 3 et qui est isolée de la partie restante du volume intérieur de la botte à eau 6 par une cloison transversale de séparation 9. La cloison transversale 9 est appliquée à joint étanche contre les plaques tubulaires 20, par ses deux extrémités dirigées vers les plaques tubulaires 20, avec interposition d'un profilé d'étanchéité élastique. La région de la botte à eau centrale 6 qui est en position supérieure sur la figure 1 est divisée par une cloison de séparation 10 qui s'étend transversalement aux tubes 3 en deux chambres 11 et 12 qui sont respectivement associées aux faisceaux 1 et 2 des tubes 3.Chacune de ces chambres est munie d'un raccord de sortie d'eau 13 ou 74, dans la région de l'extrémité située en position supérieure sur le dessin.

Le fluide de chauffage qui est acheminé à la botte à eau centrale 6 par l'intermédiaire du raccord d'entrée d'eau 7 et qui est en particulier l'eau de refroidissement d'un véhicule automobile, pénètre dans la chambre 8 et dans les deux faisceaux 1 et 2 de la partie des tubes 3 qui débouchent dans la chambre 8, comme indiqué par les flèches 26 et 27. En circulant dans cette partie des tubes 3, le fluide chauffant parvient aux bottes à eau de renvoi 4 et 5 dans lesquelles il subit un changement de direction comme indiqué par les flèches 28 et 29 et est guidé vers les tubes 3 qui sont reliés aux chambres Il et 12 de la botte à eau centrale.Le fluide de chauffage revient des bottes à eau de renvoi aux chambres 11 et 12 de la botte a eau centrale par les tubes 3, comme indiqué par les flèches 30 et 31 et il peut sortir de cette botte par les raccords de sortie d'eau 13 et 14. Les raccord3 de sortie d'eau 13 et 14 sont munis, d'une façon non représentée en détail, de conduitesd;rs lesquelles sont montés des obturateurs pouvant btre manoeuvre indépendamment, par exemple des soupapes à séquence.Par un réglage approprié de ces soupapes, on peut commandeur la quantité du fluide de chauffage qui circule dans les faisceaux 1 et 2 de manière que l'action ou la Fissce de chauffage des deux parties du radiateur qui sont formées par les faisceaux 1 et 2 puissent titre mises en action différemment. Par un guidage approprié de l'air à chauffer qui passe dans les faisceaux tubulaires 1 et 2, il est ainsi possible dans le cas d'un véhicule automobile de chauffer différemment les deux cités de ce véhicule. Le radiateur d'ensemble forme donc une unité compacte qui ne demande qu'un espace libre réduit a' l'intérieur d'un véhicule automobile. Dans le cas d'un chauffage différencié, la botte à eau centrale 6 se comporte donc comme un élément séparateur thermique.

Les raccords de sortie d'eau 13 et 14 sont disposés l'un à côté de l'autre, sur le même côté de la botte à eau centrale 6 que le raccord d'entrée d'eau 7, dans la région supérieure. Les conduites nécessaires 32 et 33 sont raccordées par l'intermédiaire d'une tubulure de raccordement commune 19 qui présente des canaux correspondants menant des raccords de sortie d'eau 13 et 14 aux conduites 32 et 33.Lorsqu'on utilise une tubulure de raccordement qui est munie de canaux confluents et qui réunissent les raccords de sortie d'eau 13 et 14, le même radiateur peut être utilisé seul grâce à une modification de la tubulure de raccordement lorsqu'il n'est pas prévu un réglage indépendant des deux côtés, par exemple, dans le cas d'une installation de climatisation à commande automatique d'un véhicule automobile dans laquelle le réglage est assuré par un capteur de température qui ne répond qu'à une temperature donnée, de sorte qu'il n'est pas possible de réaliser un réglage séparé droite-gauche.

Les raccords de sortie d'eau 13 et 14 sont constitués, de meme que le raccord d'entrée d'eau 7, par des ouvertures étagées circulaires qui forment un épaulement dans lequel est encastré un profilé d'étanchéité, en particulier une bague torique 34. Sur cette bague torique s'appuie un épaulement annulaire 3 de forme appropriée de la partie à raccorder, à savoir de la tubulure de raccordement 19 sur la figure 3. La botte à eau est munie de logements 36 venus d'une seule pièce avec cette boîte, qui s'ouvrent vers l'extérieur en forme de fentes de sorte que, dans ces évidements, on peut introduire une vis 37 avec sa tête de manière qu'elle soit en même temps bloquée en rotation, Le serrage de la tubulure de sortie 19 s'effectue alors au moyen d'écrous 38 vissés sur les vis 37. De tels évidements sont également prévus pour le raccord d'entrée d'eau 7.La tubulure de raccordement 19 qui est réalisée sous la forme d'une tubulure d'angle est munie de deux canaux 39 et 40 qui mènent à deux conduites de sortie 17 et 18 qui sont emboîtées dans des évidements circulaires étagés de la tubulure de raccordement 19 avec interposition de bagues toriques 41 et sont boulonnées par des vis 42. La tubulure de raccordement 19 est munie, de la même façon que la boîte à eau 6, de logements en forme de fentes pour recevoir les écrous 43 qui sont emboités dans ces logements de façon a être bloqués en rotation.

L'assemblage de la botte à eau centrale 6 avec les plaques tubulaires 30 des deux faisceaux 1 et 2 de tubes 3 qui sont disposés l'un a l'opposé de l'autre s'effectue avec un même outil et à cet effet, les parois latérales de la botte à eau centrale sont munies chacune d'une nervure 44 disposée à la mEme distance des bords 26a qui constituent les pieds de la botte à eau. Cette nervure 44 (figure 1) s'étend au moins sur une partie de la hauteur de la botte à eau centrale et, à savoir au moins dans la région qui n'est pas nécessaire pour le montage des éléments de raccordement sur le raccord d'entrée d'eau 7 et sur les raccords de sortie d'eau 43 et 14. Dans le mode de réalisation particulier représenté les nervures 44 font saillie vers l'extérieur des parois latérales de la botte à eau. On co-mprendra cependant que ces nervures en saillie vers l'extérieur peuvent ëtre remplacées par des rainures ménagées de façon correspondante dans lesdites parois latérales. Pareille réalisation présente mëme l'avantage de transmettre les forces appliquées plus directement aux parois mëmes de la botte à eau sans qu'il apparaisse un éventuel moment de flexion.

On effectue tout d'abord un prémontage de présentation du radiateur, tel qu'il est représenté sur la figure 4, avant de fermer les plaques tubulaires par bordage. Dans cet état de montage préalable, on emboîte le radiateur, avec l'un des faisceaux tubulaires, 1 ou 2, dans un évidement 46 d'un support 45 de telle manière que la région de la plaque tubulaire 20 qui fait face aux pieds correspondants 26a de la boîte à eau soit soutenue. Au moyen d'un piston de pression 47 composé d'au moins deux machoires, et qui attaque les nervures 44 prévues dans le plan de symétrie 50 de la boite à eau centrale 6, cette botte à eau est pressée contre le profilé d'étanchéité élastique 3D. On prévoit avantageusement une limite de course pour le piston de pression 47.Ensuite, on rapproche de la plaque tubulaire 20 un piston de fermeture 48, également composé d'au moins deux mâchoires qui bordent le bord de la plaque tubulaire 20 autour du pied 26a de la boite à eau, et dans cette opération, on obtient un bordage dit ondulé tel qu'il est connu par la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DEAS 285 2415.

Après avoir relâché le piston de fermeture 48 et le piston de pression 47, on extrait le radiateur du support 4) et on l'embatte avec l'autre faisceau de tubes dans l'évidement 46 du support 45 après quoi on répète sur l'autre côté la même opération de fermeture avec le meme piston de pression 47 et le même piston de fermeture 48. Grâce à la présence des nervures 44 dont les surfaces de portées destinées à recevoir le piston de pression 47 se trouvent à la même distance du plan de symétrie 50 et, par conséquent, également à la menine distance des pieds 26a de la botte à eau, il est ainsi possible de réaliser avec le meme outil l'assemblage étanche à l'eau des plaques tubulaires 20 des deux faisceaux de tubes 1 et 2 et la boîte à eau centrale 6.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 5a et b, il est également prévu deux nervures 51 et 52, constituées par des nervures rigides à la flexion, formées sur la boite à eau centrale 6 à la même distance du plan de symétrie 50, qui s'étendent parallèlement au pied de la botte à eau autour duquel le bord des plaques tubulaires 20 est bordé. Egalement dans cet exemple de réalisation, on procède à un prémontage de présentation des-radiateurs de la façon repi'és9ntée sur la figure 4, avant l'exécution de la fermeture par bordage.Les radiateurs sont introduits dans l'évidement du support 45 non représenté dans l'état de prémontage, de manière que la région de la plaque tubulaire 20 qui est à l'opposé du pied de la botte a eau soit supportée.

Ensuite, on rapproche le piston de pression 47 composé d'au moins deux mâchoires, de préférence également-pivotantes, à l'aide desquelles le profilé d'étanchc-ité 24 non visible sur le dessin est comprimé d'une distance prédéterminée par l'intermédiaire de la botte à a eau 6, avant que le bordage ne soit exécuté avec les pistons de fermeture 48 non représentés. Etant donné que les nervures 51 et 52 sont disposées à la même distance du plan de symétrie 50 de la boite à eau 6, on peut utiliser pour I'opération de fermeture des deux cistes le même piston de pression 47 qui peut s'appuyer sur l'une des nervures 51 ou 52 (figure 5a) ou encore simultanément contre les deux nervures.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Radiateur, notamment pour une installation de chauffage ou de climatisation de véhicule automobile, comprenant au moins un raccord d'entrée d'eau et au moins un raccord de sortie d'eau ainsi qu'au moins un faisceau de tubes parallèles qui sont tenus assemblés à chacune de leurs deux extrémités par une plaque tubulaire commune qui est assemblée à joint étanche à une boite à eau qui coiffe les extrémités des tubes, ce radiateur étant caractérisé en ce qu'il est prévu deux faisceaux (1, 2)de tubes (3) disposés l'un à l'opposé de l'autre, dont les extrémités qui sont à l'opposé les unes des autres sont coiffées par des boites à eau de renvoi (4, 5) et dont les extrémités dirigées l'une vers l'autre débouchent dans une bofte à eau centrale commune (6), laquelle présente une chambre (8) qui contient le raccord d'entrée d'eau (7), qui s'ouvre sur les deux faisceaux (1, 2) de tubes (3) et qui est isolée du volume intérieur restant de la boite à eau (6) par une cloison transversale (9) s'étendant parallèlement à la direction des tubes (3), cependant que ledit volume intérieur restant est lui-mëme divisé par une cloison séparatrice (10) s'étendant transversalement à la direction des tubes (3) en deux chambres (11, 12) associées respectivement aux deux faisceaux de tubes (1, 2) et qui sont munies chacune d'un raccord de sortie d'eau (13, 14).

2. Radiateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la boite à eau centrale (6) et la paroi transversale (9) ainsi que la cloison séparatrice (10) sont réalisées sous la forme d'un élé- ment en matière plastique d'une seule pièce.

3. Radiateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux raccords de sortie d'eau (13, 14) sont disposés l'un à côté de l'autre et sont munis d'une tubulure de raccordement commune (1-9) présentant des raccords (15, 16) prévus pour deux conduites (17, 18).

4. Radiateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la tubulure de- raccordement (19) est un élément en matière plastique d'une seule pièce.

5. Radiateur suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la tubulure de raccordement (19) est réalisée sous la forme d'une tubulure coudée.

6. Radiateur suivant l'une quelconque des revendications 1 , 5, caractérisé en ce que sur les parois latérales de la boîte à eau centrale t t ) sont formées des nervures (44) qui s'étendent au moins sur une partie de la hauteur des parois latérales et sont orientées parallèlement aux bords t26a) de la bofte à eau (6), nervures qui sont destinées à l'assemblage des deux faisceaux (1, 2) de tubes (2) avec les plaques tubulaires (20).

7. Radiateur suivait la revendication 6, caractérisé en ce que les nervures (44) sont dispo- sées en position centrale entre les bords (26a) de la boîte à eau centrale (6) qui sont l'une à l'opposé de l'autre.

8. Radiateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, sur la boite à eau centrale (6) sont prévues deux ou plus de deux nervures qui sont disposées à des distances égales du plan de symétrie de la boite à eau.

9. Procédé d'assemblage étanche à l'eau des chambres de la boite à eau centrale avec les faisceaux de tubes d'un radiateur suivant l'une quelconque des revendications 6, 7 et 8 qu'il s'agit de raccorder à cette boite, procédé dans lequel on emboîte les bords renflés de la boîte à eau centrale, avec interposition de profilés d'étanchéité élastique dans des bords des plaques tubulaires recevant les faisceaux de tubes qui forment des logements en

U, les bords de ces plaques tubulaires étant ensuite bordés par rabattement autour des bords de la boite à eau centrale, ce procédé étant caractérisé en ce que l'assemblage de la boite à eau centrale et des faisceaux de tubes est exécuté séparément pour chaque côté en deux phases de travail qui sont identiques pour les deux côtés, phases dans lesquelles on procède tout d'abord à un prémontage de présentation de la boite à eau centrale et du faisceau de tubes correspondant avec interposition du profilé d'étanchéité, et on met ce radiateur en place dans un logement d'un outil qui supporte la plaque tubulaire uniquement dans sa région marginale, après quoi on charge la boite à eau centrale par un outil de pression qui attaque dans son plan de symétrie, après quoi s'effectue le bordage.