FR2590010A1 - Heat exchanger for vehicle air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un échangeur de chaleur, en particulier pour un équipement de chauffage ou climatisation de véhicule, avec deux faisceaux de tubes ailetés branchés en parallèle et dont les extrémités sont maintenues dans des boîtes à eau, et cLans lequel les boîtes à eau d'alimentation et de retour sont reliées entre elles et raccordees à un tube d'alimentation ou de retour commun. The present invention relates to a heat exchanger, in particular for vehicle heating or air conditioning equipment, with two bundles of finned tubes connected in parallel and the ends of which are held in water boxes, and in which the water boxes 'supply and return are connected together and connected to a common supply or return tube.
Un tel double échangeur de chaleur est décrit dans le brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 32 04 381. Dans ce dernier, deux échangeurs de chaleur sont munis dtune boîte à eau commune portant l'arrivée d'eau des deux échangeurs et les deux départs d'eau. Des cloisons internes à la boîte à eau commune forment une chambre d'alimentation et une chambre de départ, à chacune desquelles sont affectées des parties des deux faisceaux de tubes des échangeurs de chaleur. Les deux boîtes à eau extérieures des deux échangeurs de chaleur sont réalisées en boîtes de dérivation, de sorte que les deux échangeurs de chaleur sont branchés en parallèle. Une commande des départs d'eau des deux échangeurs de chaleur permet un chauffage différent des débits d'air circulant dans ces derniers. Such a double heat exchanger is described in patent of the Federal Republic of Germany No. 32 04 381. In the latter, two heat exchangers are provided with a common water box carrying the water inlet of the two exchangers and the two water outlets. Partitions internal to the common water box form a supply chamber and a departure chamber, to each of which are assigned parts of the two bundles of tubes of the heat exchangers. The two external water boxes of the two heat exchangers are made in junction boxes, so that the two heat exchangers are connected in parallel. A control of the water flows from the two heat exchangers allows different heating of the air flows circulating in these.
La production du double échangeur de chaleur connu est toutefois relativement coûteuse, notamment en ce qui concerne la boîte à eau centrale commune. Les deux faisceaux de tubes ailetés ne peuvent en outre être montés qu'alignés, de sorte qu'une adaptation de leur position à l'espace disponible dans un véhicule par exemple est impossible. Une influence mutuelle des échangeurs de chaleur branchés en parallèle n'est enfin pas totalement exclue, car les volumes d'eau qui les traversent ne sont séparés dans la boîte à eau centrale commune que par des cloisons par lesquelles une transmission de chaleur est possible. The production of the known double heat exchanger is however relatively expensive, in particular as regards the common central water box. The two bundles of finned tubes can also be mounted only aligned, so that an adaptation of their position to the space available in a vehicle for example is impossible. Finally, a mutual influence of heat exchangers connected in parallel is not totally excluded, since the volumes of water passing through them are separated in the common central water box only by partitions through which heat transmission is possible.
La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 34 03 335 décrit par ailleurs un échangeur de chaleur dans lequel deux faisceaux de tubes disposés en parallèle comportent une boîte à eau d'alimentation commune et une boîte à eau de retour monobloc, simplement divisée en deux chambres par une cloison. The patent application of the Federal Republic of Germany published under No. 34 03 335 further describes a heat exchanger in which two bundles of tubes arranged in parallel comprise a common supply water box and a return water box. monobloc, simply divided into two rooms by a partition.
Les deux faisceaux de tubes de cet échangeur de chaleur connu présentent aussi une position relative rigoureusement définie, car imposée par les boîtes à eau uniques. The two bundles of tubes of this known heat exchanger also have a strictly defined relative position, as imposed by the single water boxes.
L'invention vise à réaliser un échangeur de chaleur du type précité, de façon que les deux faisceaux de tubes puissent être disposés suivant un angle quelconque, ntinfluencent pas mutuellement leur flux thermique et puissent être accouplés de façon aussi simple que possible. The invention aims to produce a heat exchanger of the aforementioned type, so that the two bundles of tubes can be arranged at any angle, do not mutually influence their heat flow and can be coupled as simply as possible.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, chaque faisceau de tubes ailetés est un échangeur de chaleur indépendant avec une boîte à eau d'alimentation et une boîte à eau de retour; et les boîtes à eau reliées, qui présentent une surface d'appui commune, sont fixées de façon démontable l'une sur l'autre avec interposition d'un distributeur en T. Les principaux avantages de l'invention résident dans le fait que deux échangeurs de chaleur individuels complets sont assemblés simplement en un échangeur de chaleur double, une réalisation appropriée des boîtes à eau dans la zone de la face d'appui commune permettant d'obtenir une position relative quelconque des deux faisceaux de tubes. La production est en outre simplifiée, car chaque échangeur de chaleur peut être fabriqué séparément en vue d'un assemblage ultérieur des deux échangeurs d'eau. According to an essential characteristic of the invention, each bundle of finned tubes is an independent heat exchanger with a supply water box and a return water box; and the connected water boxes, which have a common bearing surface, are detachably fixed one on the other with the interposition of a T-distributor. The main advantages of the invention lie in the fact that two complete individual heat exchangers are simply assembled into a double heat exchanger, an appropriate embodiment of the water boxes in the area of the common bearing face making it possible to obtain any relative position of the two bundles of tubes. Production is further simplified, as each heat exchanger can be manufactured separately for subsequent assembly of the two water exchangers.
Un autre avantage réside dans le fait que les deux échangeurs de chaleur peuvent être identiques, indépendamment de l'angle qu'ils forment. Afin d'obtenir un appui aussi précis et de grande surface que possible des deux boîtes à eau, la face d'appui est réalisée sous forme d'une bride entourant le distributeur. Pour obtenir une fixation aussi simple que possible, facilement montable et à sécurité de fonctionnement des deux boîtes à eau, il est avantageux que les secteurs de la bride situés sur les côtés du distributeur présentent des réglettes, les réglettes en regard ayant une section en queue d'aronde et les boîtes à eau étant fixées par des agrafes entourant les réglettes en queue d'aronde. Une telle agrafe est avantageusement conique suivant sa longueur, et présente sur sa face interne des saillies servant de griffes.En liaison avec une réalisation appropriée des réglettes en queue d'aronde, la réalisa tion conique des agrafes permet, lors de leur mise en place, un accroissement progressif de la force de serrage, jusqu'a l'obtention de la valeur requise. Les saillies constituant des griffes garantissent la bonne assise des agrafes et interdisent leur détachement intempestif. Another advantage is that the two heat exchangers can be identical, regardless of the angle they form. In order to obtain as precise and large-surface support as possible of the two water boxes, the support face is produced in the form of a flange surrounding the dispenser. To obtain a fixing as simple as possible, easily mountable and with operational safety of the two water boxes, it is advantageous that the sectors of the flange situated on the sides of the dispenser have strips, the facing strips having a tail section dovetail and the water boxes being fixed by staples surrounding the dovetail strips. Such a staple is advantageously conical along its length, and has on its internal face projections serving as claws. In connection with an appropriate embodiment of the dovetail strips, the conical embodiment of the staples makes it possible, during their installation , a progressive increase in the clamping force, until the required value is obtained. The protrusions constituting claws guarantee the correct seating of the staples and prevent their untimely detachment.
Pour assurer un positionnement relatif parfait des deus boîtes à eau, il est avantageux qu'une des brides présente un ergot de fixation qui s'engage dans un évidement correspondant de l'autre bride. To ensure perfect relative positioning of the two water boxes, it is advantageous for one of the flanges to have a fixing lug which engages in a corresponding recess in the other flange.
Pour éviter l'application d'une force sur le faisceau de tubes ailetés, et en particulier sur la liaison tubes/base lors de l'assemblage des deux échangeurs de chaleur individuels formant l'échangeur de chaleur double selon l'invention, il est utile que les boîtes à eau présentent chacune une face de compression pour l'application d'une force par un outil de serrage. L'étanchéité du distributeur par rapport aux boîtes à eau est avantageusement obtenue à l'aide de joints qu'une collerette du distributeur applique sur une face d'appui correspondante de la boîte à eau. Pour raidir le double échangeur de chaleur, il est avantageux de relier par une cornière de fixation les deux boîtes à eau éloignées du distributeur.To avoid the application of a force on the bundle of finned tubes, and in particular on the tube / base link during the assembly of the two individual heat exchangers forming the double heat exchanger according to the invention, it is useful that the water boxes each have a compression face for the application of a force by a clamping tool. The tightness of the dispenser with respect to the water boxes is advantageously obtained using seals which a collar of the dispenser applies to a corresponding bearing face of the water box. To stiffen the double heat exchanger, it is advantageous to connect the two water boxes away from the distributor with a fixing angle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un double échangeur de chaleur avec un distributeur disposé entre les boîtes à eau d'alimentation; la figure 2 représente une seconde forme de réalisation d'un double échangeur de chaleur dans lequel les deux faisceaux de tubes ailetés sont disposés en V, la figure 3 est une élévation suivant l'axe III-III de la figure 2; la figure 4 est une élévation suivant l'axe IV-IV de la figure 2; la figure 5 représente une agrafe de fixation; et la figure 6 est une élévation suivant la flèche VI de la figure 5. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood with the aid of the detailed description below of exemplary embodiments and of the appended drawings in which FIG. 1 represents a double heat exchanger with a distributor arranged between the feed water boxes; 2 shows a second embodiment of a double heat exchanger in which the two bundles of finned tubes are arranged in V, Figure 3 is an elevation along the axis III-III of Figure 2; Figure 4 is an elevation along the axis IV-IV of Figure 2; Figure 5 shows a fastening clip; and FIG. 6 is an elevation along arrow VI of FIG. 5.
La figure 1 représente un double échangeur de chaleur 1 comportant deux faisceaux de tubes ailetés 2 et 3. Chacun des deux faisceaux 2 et 3 est muni d'une boîte à eau d'alimentation 4,4' et d'une boîte à eau de retour 5, 5', cette dernière présentant un orifice 6, 6' pour le raccordement d'une canalisation de retour. FIG. 1 represents a double heat exchanger 1 comprising two bundles of finned tubes 2 and 3. Each of the two bundles 2 and 3 is provided with a 4.4 'feed water box and a return 5, 5 ', the latter having a hole 6, 6' for the connection of a return pipe.
Les boîtes à eau d'alimentation 4 et 4' sont prolongées sur les côtés en regard et s'appliquent l'une sur l'autre par chacune une bride 7 ou 8 formant une surface d'appui commune 9. Pour une fixation précise de la position, un ergot 10 est formé sur la bride 8 et s'engage dans un évidement correspondant il de la bride 7. Un distributeur 12 est fixé entre les boîtes à eau d'alimentation 4, 4' et relié à un tube d'alimentation 13. Une ccrnière de maintien 14 solidarise les deux boîtes à eau de retour 5 et 5' afin d'assurer une grande rigidité du double échangeur de chaleur 1 et d'éviter une sollicitation excessive de l'assemblage par brides.The supply water boxes 4 and 4 ′ are extended on the opposite sides and are applied to each other by each a flange 7 or 8 forming a common bearing surface 9. For precise fixing of position, a lug 10 is formed on the flange 8 and engages in a corresponding recess there in the flange 7. A distributor 12 is fixed between the feed water boxes 4, 4 'and connected to a tube supply 13. A holding ccrnière 14 secures the two return water boxes 5 and 5 ′ in order to ensure high rigidity of the double heat exchanger 1 and to avoid excessive stress on the assembly by flanges.
La figure 2 représente un échangeur de chaleur 15 constitué par deux faisceaux de tubes ailetés 16 et 17, dont chacun est muni d'une boîte à eau d'alimentation 18, 18' et d'une boîte à eau de retour 19, 19'. Les deux faisceaux de tubes ailetés sont disposés en V; les boîtes à eau d'alimentation 18, 18' représentées dans le bas de la figure 2 s'appliquent l'une sur l'autre, tandis que les boîtes à eau de retour 19, 19' présentent un écartement sensiblement égal à la longueur d'une boîte à eau. FIG. 2 represents a heat exchanger 15 constituted by two bundles of finned tubes 16 and 17, each of which is provided with a supply water box 18, 18 'and a return water box 19, 19' . The two bundles of finned tubes are arranged in a V; the feed water boxes 18, 18 'shown at the bottom of FIG. 2 are applied one on the other, while the return water boxes 19, 19' have a spacing substantially equal to the length of a water box.
Les côtés opposés des boîtes à eau d'alimentation 18, 18' comportent chacun une bride de façon à former entre lesdites boîtes à eau une face d'appui commune 20. Entre les deux boîtes à eau d'alimentation 18, 18' se trouve un distributeur en T 21, dont la tubulure centrale 21* est reliée à un tube d'alimentation 22 et dont les tubulures latérales 21' pénètrent dans des parties tubulaires correspondantes 23 et 23' des boîtes à eau d'alimentation. Les tubulures latérales 21' sont munies d'une collerette 24 pour le serrage d'un joint torique 25 assurant l'étanchéité entre le distributeur 21 et la boîte à eau d'alimentation 18, 18'. The opposite sides of the supply water boxes 18, 18 'each have a flange so as to form between said water boxes a common bearing face 20. Between the two supply water boxes 18, 18' is a T-shaped distributor 21, the central tube 21 * of which is connected to a supply tube 22 and the lateral tubes 21 'of which enter corresponding tubular parts 23 and 23' of the supply water boxes. The lateral pipes 21 'are provided with a flange 24 for tightening an O-ring 25 ensuring the seal between the distributor 21 and the feed water box 18, 18'.
Les boîtes à eau d'alimentation présentent des faces de pression 26, 26' permettant l'application d'une force à l'aide d'un outil de serrage. Ce dernier facilite par exemple le montage lors de l'assemblage des boîtes à eau d'alimentation. Les deux boîtes à eau de retour 19, 19' sont reliées par une cornière de maintien 27. The feed water boxes have pressure faces 26, 26 'allowing the application of a force using a clamping tool. The latter facilitates, for example, assembly during the assembly of the feed water boxes. The two return water boxes 19, 19 ′ are connected by a retaining angle 27.
La figure 3 est une élévation suivant l'axe III-III de la figure 2. Les boîtes à eau d'alimentation 18, 18' des faisceaux de tubes ailetés 16 et 17 entourent la tubulure centrale 21* du distributeur dans un évidement 28, 28'. Les brides 37 et 38 situées sur le côté du distributeur et formant ensemble la face d'appui 20 présentent des réglettes 29, 29' et 30, 30', les réglettes en regard 29, 29' ou 30, 30' ayant ensemble une section en queue d'aronde. ta disposition d'ergots de fixation et d'évidements, identique à celle de la figure 1, est indiquée par des tiretés et les repères 31 et 32. FIG. 3 is an elevation along the axis III-III of FIG. 2. The feed water boxes 18, 18 ′ of the bundles of finned tubes 16 and 17 surround the central tube 21 * of the distributor in a recess 28, 28 '. The flanges 37 and 38 located on the side of the distributor and together forming the bearing face 20 have strips 29, 29 'and 30, 30', the facing strips 29, 29 'or 30, 30' having a cross section dovetailed. your arrangement of fixing lugs and recesses, identical to that of FIG. 1, is indicated by dashed lines and the marks 31 and 32.
Les boites à eau d'alimentation sont reliées par des agrafes 33 et 34 entourant les réglettes en queue d'aronde 29, 29', 30, 30'. Les réglettes en queue d'aronde 29, 29'; 30, 30' et les agrafes 33, 34 sont coniques, de sorte que la mise en place des agrafes 33, 34 produit un accroissement progressif de la force de serrage. Les deux agrafes 33 et 34 sont rigoureusement identiques.The feed water boxes are connected by clips 33 and 34 surrounding the dovetail strips 29, 29 ', 30, 30'. The dovetail strips 29, 29 '; 30, 30 'and the clips 33, 34 are conical, so that the placement of the clips 33, 34 produces a progressive increase in the clamping force. The two clips 33 and 34 are strictly identical.
La figure 4 est une coupe suivant l'axe IV-IV de la figure2, représentant la boîte à eau d'alimentation 18 avec le secteur tubulaire 23 et la tubulure latérale 21' qu'il contient. Une nervure de raidissement 35 est prévue sur la face inférieure du secteur tubulaire 23. La figure 4 représente aussi la face de compression 26, qui s 'étend sous forme d'un segment annulaire de la nervure de raidissement 35 au corps de la bote à eau d'alimentation 18. Figure 4 is a section along the axis IV-IV of Figure 2, showing the supply water box 18 with the tubular sector 23 and the side tube 21 'it contains. A stiffening rib 35 is provided on the underside of the tubular sector 23. FIG. 4 also shows the compression face 26, which extends in the form of an annular segment of the stiffening rib 35 to the body of the box to feed water 18.
La figure 5 est l'élévation frontale de la bride 33, qui présente une forme légèrement conique suivant sa longueur. Les bords latéraux 33', entourant les réglettes, sont repliés vers l'arrière. Figure 5 is the front elevation of the flange 33, which has a slightly conical shape along its length. The lateral edges 33 ′, surrounding the strips, are folded back.
Un secteur 33* est replié vers l'avant à l'extrémité supérieure et sert au montage de l'agrafe 33. La partie centrale de cette dernière présente deux saillies 33" dirigées vers l'arrière, c'est-àdire dans l'espace compris entre les bords latéraux 33'. Comme le montre la figure 6, qui est une élévation suivant la flèche VI de la figure 5, les saillies sont réalisées sous forme de griffes aiguës afin d'interdire un détachement intempestif des agrafes.A sector 33 * is folded forward at the upper end and is used for mounting the clip 33. The central part of the latter has two projections 33 "directed towards the rear, that is to say in the space between the lateral edges 33 ′. As shown in FIG. 6, which is an elevation along arrow VI of FIG. 5, the projections are produced in the form of sharp claws in order to prevent untimely detachment of the staples.
Dans les exemples de réalisation décrits, le distributeur 12 ou 21 est relié au tube d'alimentation et disposé entre les boîtes à eau d'alimentation. il est toutefois possible aussi que l'arrivée du fluide primaire s'effectue par les boîtes à eau supérieures et le retour par les boîtes à eau en contact (inférieures) et le distributeur. In the embodiments described, the distributor 12 or 21 is connected to the feed tube and disposed between the feed water boxes. however, it is also possible that the primary fluid arrives via the upper water boxes and the return via the contacting water boxes (lower) and the distributor.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described only by way of nonlimiting examples, without departing from the scope of the invention.
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |