FR2676273A1 - Fluid (header) box of tubular general shape for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
Boîte à fluide de forme générale tubulaire pour échangeur de chaleur.Fluid box of generally tubular shape for heat exchanger.
L'invention concerne une boîte à fluide pour échangeur de chaleur comportant une paroi de forme générale tubulaire traversée par une multiplicité d'ouvertures alignées dans la direction axiale pour recevoir des tubes de circulation de fluide, la boîte à fluide étant divisée longitudinalement, par au moins une cloison transversale, en compartiments adjacents chacun à une partie desdites ouvertures.The invention relates to a fluid box for a heat exchanger comprising a wall of generally tubular shape traversed by a plurality of openings aligned in the axial direction to receive fluid circulation tubes, the fluid box being divided longitudinally, by at at least one transverse partition, in compartments each adjacent to part of said openings.
Une telle boîte à fluide, utilisable notamment dans le condenseur d'une installation de climatisation de véhicule automobile, est décrite dans EP-A-O 377 936. Dans cette boîte à fluide connue, la paroi tubulaire est en une seule pièce et présente des fentes diamétrales, chaque cloison étant introduite latéralement à travers l'une de ces fentes et présentant un contour approprié lui permettant de venir en butée contre les extrémités de cette même fente. La cloison ainsi immobilisée est ensuite brasée à la paroi tubulaire. Cette disposition a pour inconvénient de compliquer la réalisation de la paroi tubulaire par l'usinage des fentes, et impose une forme irrégulière pour la cloison.Such a fluid box, which can be used in particular in the condenser of a motor vehicle air conditioning installation, is described in EP-AO 377 936. In this known fluid box, the tubular wall is in one piece and has diametric slots , each partition being introduced laterally through one of these slots and having an appropriate contour allowing it to come into abutment against the ends of this same slot. The partition thus immobilized is then brazed to the tubular wall. This arrangement has the drawback of complicating the production of the tubular wall by machining the slots, and imposes an irregular shape for the partition.
Le but de l'invention est de simplifier la fabrication et l'assemblage des pièces constitutives de la boîte à fluide.The object of the invention is to simplify the manufacture and assembly of the constituent parts of the fluid box.
A cet effet, selon l'invention, la paroi est formée par au moins deux éléments tubulaires indépendants disposés sensiblement dans le prolongement l'un de l'autre et se raccordant mutuellement au droit de ladite cloison transversale.To this end, according to the invention, the wall is formed by at least two independent tubular elements arranged substantially in the extension of one another and connecting mutually to the right of said transverse partition.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'un des éléments tubulaires, dit mâle, s'emmanche dans l'autre élément tubulaire, dit femelle, sur une longueur faible par rapport à la longueur de chacun d'eux.According to one embodiment of the invention, one of the tubular elements, said to be male, is fitted into the other tubular element, said to be female, over a short length relative to the length of each of them.
De préférence, les deux éléments tubulaires présentent sur la majeure partie de leur longueur une même section transversale constante, la section transversale de l'élément tubulaire femelle étant localement accrue pour recevoir l'élément tubulaire mâle.Preferably, the two tubular elements have over the major part of their length the same constant cross section, the cross section of the female tubular element being locally increased to receive the male tubular element.
Selon une caractéristique avantageuse, l'élément tubulaire femelle peut être formé par une pièce en forme de godet dont le fond constitue la cloison transversale.According to an advantageous characteristic, the female tubular element can be formed by a cup-shaped part, the bottom of which constitutes the transverse partition.
De plus, une bague interposée radialement entre l'élément tubulaire mâle et l'élément tubulaire femelle peut être solidaire d'une patte de fixation disposée à l'extérieur de la boîte à fluide.In addition, a ring interposed radially between the male tubular element and the female tubular element may be integral with a fixing lug disposed outside the fluid box.
Selon une autre forme de réalisation de la cloison transversale, celle-ci est un disque logé dans la partie élargie de l'élément tubulaire femelle et emprisonné longitudinalement entre la partie restante de ce dernier et l'extrémité de l'élément tubulaire mâle.According to another embodiment of the transverse partition, this is a disc housed in the enlarged part of the female tubular element and trapped longitudinally between the remaining part of the latter and the end of the male tubular element.
Alternativement encore, la cloison transversale est constituée par le fond d'une pièce en forme de godet dont la paroi latérale est interposée radialement entre l'élément tubulaire mâle et l'élément tubulaire femelle et est solidaire d'une patte de fixation disposée à l'extérieur de la boîte à fluide.Alternatively again, the transverse partition is formed by the bottom of a cup-shaped part, the side wall of which is interposed radially between the male tubular element and the female tubular element and is integral with a fixing lug disposed at the outside the fluid box.
Selon une caractéristique additionnelle, deux éléments tubulaires mâles s'emmanchent respectivement aux deux extrémités d'un même élément tubulaire femelle, au droit de deux cloisons transversales.According to an additional characteristic, two male tubular elements are fitted respectively at the two ends of the same female tubular element, in line with two transverse partitions.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les deux éléments tubulaires se raccordent bord à bord par leurs extrémités ouvertes respectives en recouvrant la surface cylindrique extérieure d'une pièce rapportée constituant la cloison transversale, chacun sur une partie de la longueur de cette pièce.According to another embodiment of the invention, the two tubular elements are connected edge to edge by their respective open ends by covering the external cylindrical surface with an attached part constituting the transverse partition, each over a part of the length of this room.
Cette pièce rapportée peut avoir la forme d'un godet dont le fond constitue la cloison transversale, ou bien être un cylindre plein dont la surface cylindrique présente, au droit de la jonction des éléments tubulaires, une gorge annulaire garnie d'un anneau de brasure.This added piece may have the shape of a bucket, the bottom of which constitutes the transverse partition, or else be a solid cylinder, the cylindrical surface of which has, at the junction of the tubular elements, an annular groove provided with a solder ring. .
Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, les deux éléments tubulaires recouvrent la surface cylindrique extérieure d'une pièce rapportée constituant la cloison transversale et viennent en butée respectivement sur les côtés opposés d'une nervure annulaire en saillie sur ladite surface cylindrique, cette nervure pouvant en outre se prolonger, à l'extérieur de la boîte à fluide, par une patte de fixation.According to yet another embodiment of the invention, the two tubular elements cover the external cylindrical surface of an attached part constituting the transverse partition and come into abutment respectively on the opposite sides of an annular rib projecting from said cylindrical surface , this rib can also be extended, outside the fluid box, by a fixing lug.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après de quelques exemples de réalisation, et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un sous-ensemble
d'une boîte à fluide selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale d'une
variante de la boîte à fluide de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un sous-ensemble
d'une autre boîte à fluide selon l'invention; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, relative à
une variante de la boîte à fluide de la figure 3; - la figure 5 est une vue partiellement en coupe axiale de
pièces constitutives d'une boîte à fluide selon l'inven
tion, partiellement assemblées; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, relative à
une autre boîte à fluide;; - la figure 7 est une vue en coupe axiale d'un sous-ensemble
pour une autre boîte à fluide; et - la figure 8 est une vue en bout du sous-ensemble de la
figure 7.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description given below of a few exemplary embodiments, and from the appended drawings in which - FIG. 1 is a view in axial section of a sub-assembly
a fluid box according to the invention; - Figure 2 is a partial view in axial section of a
variant of the fluid box of FIG. 1; - Figure 3 is an axial sectional view of a sub-assembly
another fluid box according to the invention; - Figure 4 is a view similar to Figure 2, relating to
a variant of the fluid box of FIG. 3; - Figure 5 is a view partially in axial section of
component parts of a fluid box according to the invention
tion, partially assembled; - Figure 6 is a view similar to Figure 5, relating to
another fluid box; - Figure 7 is an axial sectional view of a sub-assembly
for another fluid box; and - Figure 8 is an end view of the sub-assembly of the
figure 7.
Le sous-ensemble illustré à la figure 1 comprend deux pièces sensiblement identiques en forme de godets 1 et 2, présentant chacune une paroi latérale tubulaire 3 de section circulaire uniforme et un fond 4. Une autre pièce tubulaire 5 ouverte à ses deux extrémités présente sur la majeure partie de sa longueur une section circulaire uniforme égale à celle des parois tubulaires 3, et dans ses régions d'extrémités 6 une section circulaire élargie permettant l'emmanchement de régions de ces parois 3 voisines des fonds 4.The subassembly illustrated in FIG. 1 comprises two substantially identical parts in the form of buckets 1 and 2, each having a tubular side wall 3 of uniform circular section and a bottom 4. Another tubular part 5 open at its two ends present on most of its length a uniform circular section equal to that of the tubular walls 3, and in its end regions 6 an enlarged circular section allowing the fitting of regions of these walls 3 close to the bottoms 4.
L'extrémité opposée au fond 4 de la pièce 2 est obturée par un bouchon 7, qui définit avec ce fond et la paroi 3 de la même pièce un compartiment fermé 8. Un second compartiment fermé 9 est délimité par la paroi 5 et les fonds 4 des deux pièces 1 et 2.The end opposite the bottom 4 of the part 2 is closed by a plug 7, which defines with this bottom and the wall 3 of the same part a closed compartment 8. A second closed compartment 9 is delimited by the wall 5 and the bottoms 4 of the two parts 1 and 2.
Enfin, le fond 4 de la pièce 1 sépare le compartiment 9 d'un troisième compartiment 10 qui peut être limité à l'extrémité opposée par un bouchon non représenté semblable au bouchon 7.Finally, the bottom 4 of the part 1 separates the compartment 9 from a third compartment 10 which can be limited to the opposite end by a plug, not shown, similar to the plug 7.
Alternativement, d'autres pièces tubulaires peuvent être assemblées à la suite de la pièce 1 pour former des compartiments supplémentaires.Alternatively, other tubular parts can be assembled following part 1 to form additional compartments.
Le sous-ensemble ainsi complété formera une boîte à fluide de forme générale tubulaire pour un échangeur de chaleur comprenant également une multiplicité de tubes parallèles traversant des ouvertures non représentées ménagées dans les parois tubulaires élémentaires 3 et 5 et communiquant ainsi avec les différents compartiments 8, 9, 10.The sub-assembly thus completed will form a fluid box of generally tubular shape for a heat exchanger also comprising a multiplicity of parallel tubes passing through openings not shown formed in the elementary tubular walls 3 and 5 and thus communicating with the various compartments 8, 9, 10.
La variante de la figure 2 comporte une pièce en forme de godet 2 semblable à celle de la figure 1, présentant une paroi latérale 3 et un fond 4, et une pièce tubulaire 5' analogue à la pièce 5 de la figure 1 et différant de celle-ci en ce que sa région terminale 6' est davantage évasée de façon à permettre l'insertion d'une bague intermédiaire 11 dans laquelle est elle-même emmanchée la paroi 3.La bague 11 est formée d'une seule pièce en tôle avec une patte 12 destinée à la fixation de l'échangeur de chaleur dans le véhicule, cette patte 12 comprenant un premier élément allongé 13 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la bague 11, dans un plan radial, un second élément 14 replié à angle droit par rapport à l'élément 12, sensiblement dans un plan axial par rapport à la boîte à fluide, et un troisième élément 15 replié à angle droit par rapport à l'élément 14, adjacent à la paroi tubulaire 5' et s'étendant le long de celle-ci.The variant of FIG. 2 comprises a cup-shaped part 2 similar to that of FIG. 1, having a side wall 3 and a bottom 4, and a tubular part 5 ′ similar to the part 5 of FIG. 1 and differing from the latter in that its end region 6 'is more flared so as to allow the insertion of an intermediate ring 11 in which the wall 3 is itself fitted. The ring 11 is formed in one piece from sheet metal with a lug 12 intended for fixing the heat exchanger in the vehicle, this lug 12 comprising a first elongated element 13 extending radially outward from the ring 11, in a radial plane, a second element 14 folded at right angles to the element 12, substantially in an axial plane relative to the fluid box, and a third element 15 folded at right angles to the element 14, adjacent to the tubular wall 5 ' and extending along it this.
Dans le sous-ensemble de la figure 3, un disque circulaire 20 est logé pratiquement sans jeu dans une région terminale de diamètre agrandi 21 d'une pièce tubulaire 22 présentant par ailleurs une section transversale circulaire uniforme. Une autre pièce tubulaire 23 présentant une section circulaire uniforme de même diamètre que la pièce 22 est emmanchée dans la partie élargie 21 et vient en appui par son extrémité 24 sur le disque 20, lequel est emprisonné longitudinalement entre cette extrémité 24 et la partie non évasée de la pièce tubulaire 22.In the subassembly of FIG. 3, a circular disc 20 is housed practically without play in an end region of enlarged diameter 21 of a tubular part 22 also having a uniform circular cross section. Another tubular part 23 having a uniform circular section of the same diameter as the part 22 is fitted into the enlarged part 21 and bears by its end 24 on the disc 20, which is trapped longitudinally between this end 24 and the non-flared part of the tubular part 22.
Le sous-ensemble de la figure 4 diffère de celui de la figure 3 en ce que la cloison en forme de disque 20 est remplacée par le fond 25 d'un élément en forme de cuvette dont la paroi latérale cylindrique 26 reçoit la région d'extrémité de la pièce tubulaire 23. La pièce tubulaire 22' qui remplace la pièce 22 diffère de celle-ci en ce que sa région terminale 21' est davantage évasée de façon que la paroi 26 puisse s'y emmancher. L'élément 25, 26 est formé d'une seule pièce avec une patte de fixation 27 semblable à la patte 12 de la figure 2.The sub-assembly of FIG. 4 differs from that of FIG. 3 in that the disk-shaped partition 20 is replaced by the bottom 25 of a cup-shaped element whose cylindrical side wall 26 receives the region of end of the tubular part 23. The tubular part 22 'which replaces the part 22 differs from the latter in that its end region 21' is more flared so that the wall 26 can be fitted therein. The element 25, 26 is formed in one piece with a fixing lug 27 similar to the lug 12 in FIG. 2.
On voit à la figure 5 trois pièces tubulaires identiques 30, 31, 32, de section circulaire uniforme, destinées à former là paroi tubulaire d'une boîte à fluide selon l'invention, et deux pièces en forme de godets ou de cuvettes 33, 34, destinées à former les cloisons intermédiaires de cette même boîte à fluide. Les pièces 33, 34 ont une paroi latérale cylindrique dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur des pièces 30, 31, 32. Les pièces tubulaires 30 et 31 sont en appui mutuel bout à bout, leurs régions terminales adjacentes recouvrant chacune en partie la paroi latérale de la pièce en cuvette 33.FIG. 5 shows three identical tubular parts 30, 31, 32, of uniform circular section, intended to form the tubular wall of a fluid box according to the invention, and two parts in the form of buckets or bowls 33, 34, intended to form the intermediate partitions of this same fluid box. The parts 33, 34 have a cylindrical side wall whose external diameter is substantially equal to the internal diameter of the parts 30, 31, 32. The tubular parts 30 and 31 are in mutual support end to end, their adjacent end regions each partially covering the side wall of the bowl part 33.
Les pièces 31, 32 et 34, non encore assemblées sur le dessin, le seront de la même façon.Parts 31, 32 and 34, not yet assembled in the drawing, will be assembled in the same way.
On retrouve à la figure 6 les mêmes pièces tubulaires 30, 31, 32 qu'à la figure 5, les pièces en cuvette 33 et 34 étant remplacées par des pièces cylindriques pleines 33' et 34' dont la surface cylindrique 35' présente une gorge annulaire 36 pour recevoir un anneau de brasure 37 (représenté à côté de la pièce 34').We find in Figure 6 the same tubular parts 30, 31, 32 as in Figure 5, the bowl parts 33 and 34 being replaced by solid cylindrical parts 33 'and 34' whose cylindrical surface 35 'has a groove annular 36 to receive a solder ring 37 (shown next to the part 34 ').
L'anneau de brasure 37 logé dans la gorge 36 vient au droit de la jonction des pièces 30 et 31 et assure le brasage étanche des pièces 30, 31 et 33' et par conséquent la fermeture étanche, visà-vis l'un de l'autre et de l'extérieur, des deux compartiments de la boîte à fluide situés de part et d'autre de la cloison 33'.The solder ring 37 housed in the groove 36 comes in line with the junction of the parts 30 and 31 and ensures the tight soldering of the parts 30, 31 and 33 ′ and therefore the watertight closure, opposite one of the 'other and from the outside, the two compartments of the fluid box located on either side of the partition 33'.
L'anneau 37 associé à la pièce 34' joue le même rôle à l'égard de celle-ci et des pièces 31 et 32.The ring 37 associated with the part 34 ′ plays the same role with respect to the latter and to the parts 31 and 32.
Le sous-ensemble représenté à la figure 7 comprend trois pièces tubulaires 30, 31, 32 identiques à celles des figures 5 et 6, ainsi que deux cloisons cylindriques pleines 33" et 34". Ces dernières comportent une nervure annulaire 38 dont le diamètre extérieur est égal au diamètre extérieur des pièces 30, 31, 32 et présente, axialement de part et d'autre de cette nervure, un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur de ces pièces tubulaires. Les régions d'extrémités de celles-ci recouvrent les cloisons 33", 34", de part et d'autre des nervures et leurs bords libres viennent en appui sur les côtés des nervures. La nervure 38 de la cloison 33" se prolonge radialement vers l'extérieur par une patte de fixation 39.The sub-assembly shown in FIG. 7 comprises three tubular parts 30, 31, 32 identical to those of FIGS. 5 and 6, as well as two solid cylindrical partitions 33 "and 34". The latter comprise an annular rib 38 whose external diameter is equal to the external diameter of the parts 30, 31, 32 and has, axially on either side of this rib, an external diameter substantially equal to the internal diameter of these tubular parts. The end regions of these cover the partitions 33 ", 34", on either side of the ribs and their free edges bear on the sides of the ribs. The rib 38 of the partition 33 "is extended radially outwards by a fixing lug 39.
Dans toutes les versions de la boîte à fluide, comme dans celle de la figure 6, ses pièces constitutives peuvent être brasées entre elles de façon à assurer leur solidarisation définitive et l'étanchéité au fluide entre l'intérieur et l'extérieur de la boîte à fluide, et entre les différents compartiments.In all versions of the fluid box, as in that of FIG. 6, its constituent parts can be brazed together so as to ensure their final connection and fluid tightness between the inside and the outside of the box fluid, and between the different compartments.
Par ailleurs, les sous-ensembles décrits et représentés doivent être complétés par des cloisons ou bouchons terminaux, et le cas échéant par des pièces définissant des compartiments complémentaires, la paroi tubulaire étant percée d'ouvertures pour le passage des tubes de circulation, comme décrit à propos de la figure 1. Furthermore, the sub-assemblies described and shown must be completed by partitions or end plugs, and where appropriate by parts defining complementary compartments, the tubular wall being pierced with openings for the passage of circulation tubes, as described about figure 1.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |