FR2706598A1 - Heat exchanger, especially cross flow radiator for internal combustion engines. - Google Patents

Heat exchanger, especially cross flow radiator for internal combustion engines. Download PDF

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FR2706598A1 FR9407441A FR9407441A FR2706598A1 FR 2706598 A1 FR2706598 A1 FR 2706598A1 FR 9407441 A FR9407441 A FR 9407441A FR 9407441 A FR9407441 A FR 9407441A FR 2706598 A1 FR2706598 A1 FR 2706598A1
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Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment un radiateur à flux transversal pour moteurs à combustion interne. Dans cet échangeur de chaleur comportant des boîtes à eau (5, 6) montées sur un bloc (1) formé de tubes à ailettes, et un réservoir d'expansion (7) associé à la boîte à eau (5) pourvue d'une tubulure d'arrivée (10), et disposé exclusivement à côté de la tubulure (10) et relié à par un canal débouchant dans le réservoir l'espace d'entrée, qui est séparé de l'espace intérieur de la boîte à eau (5) par une paroi d'étranglement ayant une section transversale d'écoulement inférieure à celle de la tubulure, la partie inférieure du réservoir étant reliée à l'espace intérieur par une ouverture débouchant en aval de la paroi dans le sens d'écoulement. Application aux moteurs de véhicules utilitaires.The invention relates to a heat exchanger, in particular a cross-flow radiator for internal combustion engines. In this heat exchanger comprising water boxes (5, 6) mounted on a block (1) formed of finned tubes, and an expansion tank (7) associated with the water box (5) provided with a inlet pipe (10), and arranged exclusively next to the pipe (10) and connected by a channel opening into the tank the inlet space, which is separated from the interior space of the water box ( 5) by a throttle wall having a flow cross section less than that of the tubing, the lower part of the tank being connected to the interior space by an opening opening downstream of the wall in the direction of flow. Application to the engines of utility vehicles.

Description

L'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment radiateur à fluxThe invention relates to a heat exchanger, in particular a flow radiator

transversal, pour moteurs à combustion interne comportant des boîtes à eau disposées des deux côtés d'un bloc de tuyaux à ailettes, un réservoir d'expansion, qui est associé à la boîte à eau comportant, à son extrémité supérieure, une tubulure d'arrivée pour le  transverse arrangement, for internal combustion engines having water boxes disposed on both sides of a finned pipe block, an expansion tank, which is associated with the water box having, at its upper end, a tubing of arrival for the

fluide de refroidissement.cooling fluid.

On connaît des échangeurs de chaleur de ce type (demande de brevet européen EP 0 184 197 B1). Dans ces types de réalisation, la tubulure d'arrivée débouche latéralement dans la partie supérieure de la première boîte à eau. La boîte à eau elle-même comporte une paroi de séparation qui s'étend parallèlement à son axe longitudinal et est disposée en son intérieur et est associée au côté, situé à l'opposé de la plaque porte-tubes, de la boîte à eau. Cette paroi de séparation sépare un canal qui s'étend de haut en bas dans la boîte à eau et qui débouche, au niveau de sa partie inférieure, par l'intermédiaire d'un élément de liaison, dans une partie inférieure d'un réservoir d'expansion, qui est formé solidairement de la boîte à eau. La partie supérieure du réservoir d'expansion est alors agencée de manière à être transparente afin que  Heat exchangers of this type are known (European patent application EP 0 184 197 B1). In these types of embodiment, the inlet pipe opens laterally into the upper part of the first water box. The water box itself has a dividing wall which extends parallel to its longitudinal axis and is arranged in its interior and is associated with the side, located opposite the tube-carrying plate, of the water box. . This separating wall separates a channel which extends from top to bottom in the water box and which opens, at its lower part, via a connecting element, in a lower part of a tank expansion, which is integrally formed of the water box. The upper part of the expansion tank is then arranged so as to be transparent so that

l'on puisse observer le niveau de remplissage.  we can observe the filling level.

Il est également connu (demande de brevet allemand DE 33 41 390 Al, figure 4), d'associer à la boîte  It is also known (German Patent Application DE 41 41 390 A1, FIG. 4), to associate with the box

à eau pourvue de la tubulure d'entrée, un réservoir d'ex-  equipped with the inlet manifold, a reservoir of

pansion, qui s'étend approximativement parallèle à la boîte à eau, mais qui n'est pas relié à l'espace intérieur de  pansion, which extends approximately parallel to the water box, but which is not connected to the interior space of

cette boîte à eau, mais est relié au fluide de refroidisse-  this water box, but is connected to the cooling fluid-

ment. par l'intermédiaire d'un tube particulier, qui traverse le bloc de tubes à ailettes, à partir de l'autre boîte à eau, auquel cas - dans la boîte à eau située à l'opposé de la première boîte à eau - s'étend vers le haut, dans la zone supérieure de cette boîte à eau, une paroi de séparation qui forme un canal qui est relié à nouveau au tube mentionné précédemment. Mais dans ce type de réalisation, la tubulure de sortie est également prévue au niveau de la première boîte à eau de sorte qu'en cet endroit il se produit une circulation en forme de U de l'écoulement dans le bloc de tubes à ailettes, qui est également provoquée par la disposition de parois de  is lying. through a particular tube, which passes through the finned tube block, from the other water box, in which case - into the water box opposite the first water box - extends upwards, in the upper zone of this water box, a separation wall which forms a channel which is connected again to the previously mentioned tube. But in this type of embodiment, the outlet pipe is also provided at the level of the first water box so that at this point there is a U-shaped flow of the flow in the block of finned tubes, which is also caused by the layout of walls of

séparation correspondantes dans la première boîte à eau.  corresponding separation in the first water box.

Dans les deux cas, les réservoirs de compensation s'éten-  In both cases, the compensation tanks

dent approximativement sur toute la hauteur des boîtes à eau. Ceci est également valable pour des réalisations (demande de brevet allemand DE 33 41 390 A1, figure 1), dans lesquelles le réservoir d'expansion est associé à la boîte à eau équipée de la tubulure de sortie. On ne peut pas toujours utiliser des échangeurs de ce type dans les espaces souvent étroits de montage dans des véhicules  approximately the entire height of the water boxes. This also applies to embodiments (German patent application DE 33 41 390 A1, FIG. 1), in which the expansion tank is associated with the water box equipped with the outlet pipe. Exchangers of this type can not always be used in often narrow spaces for mounting in vehicles

automobiles. De même, l'association du réservoir d'expan-  automobiles. Similarly, the association of the reservoir of

sion à la boîte à eau équipée du système d'évacuation n'est  to the water box equipped with the evacuation system is not

pas toujours possible.not always possible.

C'est pourquoi l'invention a pour but d'agencer un échangeur de chaleur, notamment un radiateur à flux transversal du type indiqué plus haut de manière que le réservoir d'expansion n'occupe pas un espace s'étendant sur toute la hauteur de la boîte à eau, mais de manière que soit garantie une désaération suffisante du fluide de refroidissement dans le réservoir d'expansion et une  Therefore, the purpose of the invention is to arrange a heat exchanger, in particular a transverse flow radiator of the type indicated above, so that the expansion tank does not occupy a space extending over the entire height. of the water box, but in such a way as to ensure sufficient deaeration of the coolant in the expansion tank and

circulation suffisante dans ce réservoir d'expansion.  sufficient circulation in this expansion tank.

Pour résoudre ce problème, il est proposé que le réservoir d'expansion soit disposé exclusivement dans la zone située à côté de la tubulure d'arrivée et soit relié par l'intermédiaire d'un canal débouchant dans la zone du point le plus élevé du réservoir d'expansion, à l'espace d'entrée en arrière de la tubulure d'arrivée, que l'espace d'entrée soit séparé de l'espace intérieur de la boîte à eau par une paroi d'étranglement, qui libère une section transversale d'écoulement plus petite que la section transversale d'écoulement de la tubulure d'arrivée, et que le réservoir d'expansion soit relié, au niveau de sa partie inférieure, à l'espace intérieur de la boîte à eau, par l'intermédiaire d'une ouverture, qui débouche en arrière de la paroi d'étranglement dans la direction d'écoulement. Grâce à cet agencement, il apparaît d'une manière imposée, dans l'espace d'entrée en arrière de la tubulure d'arrivée, une pression du fluide de refroidissement qui est plus élevée que dans le reste de la boîte à eau et qui déclenche une circulation forcée dans le canal qui débouche dans la partie la plus élevée du réservoir d'expansion. C'est pourquoi, étant donné que le canal s'étend vers le haut, de l'air pénétrant dans la tubulure d'arrivée est entraîné avec l'écoulement qui se produit dans ce canal et parvient dans la partie supérieure du réservoir d'expansion, qui, de cette manière, doit être disposée exclusivement à l'extrémité supérieure de la boîte à eau d'entrée et par  To solve this problem, it is proposed that the expansion tank be disposed exclusively in the zone next to the inlet pipe and be connected via a channel opening into the zone of the highest point of the the inlet space behind the intake manifold, that the inlet space is separated from the internal space of the water box by a throttling wall, which releases a flow cross-section smaller than the flow cross-section of the inlet manifold, and that the expansion tank is connected at its lower part to the interior of the water box, by through an opening, which opens behind the throttle wall in the direction of flow. With this arrangement, it appears in a manner imposed, in the entrance space behind the inlet pipe, a coolant pressure which is higher than in the rest of the water box and which triggers a forced circulation in the channel that opens into the highest part of the expansion tank. Therefore, because the channel extends upward, air entering the inlet manifold is entrained with the flow that occurs in that channel and reaches the upper part of the reservoir. expansion, which, in this way, must be arranged exclusively at the upper end of the inlet water box and by

conséquent n'occupe aucun espace supplémentaire latérale-  therefore does not occupy any additional lateral space

ment à côté de l'une des boîtes à eau.  next to one of the water boxes.

Selon une variante de réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que la paroi d'étranglement est une paroi de séparation, qui est disposée transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la boîte à eau et fait saillie en direction de la plaque porte-tubes, et qui débouche à une distance déterminée, qui détermine la section transversale d'écoulement, en-deçà de la plaque porte-tubes. Grâce au choix de cette distance, on peut influer sur le volume de base prévu pour l'air, du récipient d'expansion, qui est en général situé au-dessus du tube supérieur du bloc à tubes nervurés. C'est pourquoi on choisit de façon appropriée la distance de manière qu'en fonctionnement il existe, dans le réservoir d'expansion, un volume d'air suffisamment conséquent, qui permette de régler également de façon correspondante le niveau du  According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the throttling wall is a partition wall, which is arranged transversely to the longitudinal axis of the water box and protrudes towards the plate tube holder, which opens at a determined distance, which determines the flow cross-section, below the tube-carrying plate. By choosing this distance, it is possible to influence the predicted base volume of air, the expansion vessel, which is generally located above the upper tube of the ribbed pipe block. This is why the distance is chosen appropriately so that, in operation, there exists in the expansion tank a sufficiently large volume of air, which also makes it possible to adjust the level of the

fluide de refroidissement.cooling fluid.

Selon une autre variante de réalisation de l'in-  According to another variant embodiment of the invention

vention, il est prévu que le canal, qui relie l'espace d'entrée au réservoir d'expansion, est formé par une paroi qui s'étend parallèlement à la paroi extérieure du réservoir d'expansion et est fabriqué d'un seul tenant avec le réservoir d'expansion et l'espace d'entrée. Grâce à cet agencement, d'une part on peut obtenir la section transversale désirée du canal, et d'autre part la  vention, it is expected that the channel, which connects the inlet space to the expansion tank, is formed by a wall which extends parallel to the outer wall of the expansion tank and is made in one piece with the expansion tank and the entrance space. Thanks to this arrangement, on the one hand we can obtain the desired cross section of the channel, and on the other hand the

fabrication s'avère également très simple.  manufacturing is also very simple.

La tubulure d'arrivée peut être disposée latéralement par rapport au réservoir d'expansion, auquel cas ce dernier possède avantageusement une surface de séparation qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal de la boîte à eau et sur laquelle est soudé un couvercle de fermeture équipé de la tubulure d'arrivée. Cet agencement permet une fabrication d'un seul tenant des boîtes à eau et du réservoir d'expansion. Enfin, on obtient une forme de  The inlet pipe may be arranged laterally with respect to the expansion tank, in which case the latter advantageously has a separation surface which extends parallel to the longitudinal axis of the water box and on which is welded a lid of closure equipped with the inlet manifold. This arrangement allows for one-piece manufacture of water boxes and expansion tank. Finally, we obtain a form of

réalisation particulièrement peu volumineuse pour l'échan-  particularly small size for the exchange of

geur de chaleur, lorsque la tubulure d'évacuation pour le fluide de refroidissement est montée sur la face inférieure de la boîte à eau, équipée du réservoir d'expansion. Grâce à cet agencement, dans lequel il existe une circulation en U dans le radiateur à flux transversal, les deux boîtes à eau ne comportent, sur la majeure partie de leur longueur, aucune autre pièce auxiliaire, et le réservoir d'expansion est associé uniquement à l'un des réservoirs d'eau, dans la partie supérieure. On peut par conséquent conserver de très faibles dimensions pour l'espace de montage prévu pour un  heat generator, when the discharge pipe for the cooling fluid is mounted on the underside of the water box, equipped with the expansion tank. Thanks to this arrangement, in which there is a U-shaped circulation in the transverse flow radiator, the two water boxes do not have, over most of their length, any other auxiliary part, and the expansion tank is associated only with to one of the water tanks, in the upper part. Therefore, very small dimensions can be kept for the mounting space provided for a

tel échangeur de chaleur.such heat exchanger.

D'autres caractéristiques et avantages de la  Other features and benefits of the

présente invention ressortiront de la description donnée  present invention will emerge from the description given

ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique d'un radiateur à flux transversal selon l'invention pour un moteur à combustion interne, notamment pour un véhicule utilitaire; - la figure 2 représente la vue du radiateur à flux transversal de la figure 1, considérée dans la direction de la flèche II; - la figure 3 montre une représentation à plus grande échelle de la partie supérieure du radiateur à flux transversal selon l'invention, dans la vue de la figure 2, mais dans le cas o le couvercle de fermeture est soulevé, de manière à permettre de voir l'intérieur du réservoir d'expansion; - la figure 4 représente la coupe du réservoir d'expansion de la figure 3, prise dans la direction de la ligne IV-IV; et - la figure 5 représente la coupe du réservoir d'expansion de la figure 3, prise dans la direction de la  Hereinafter taken with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a schematic view of a transverse flow radiator according to the invention for an internal combustion engine, in particular for a commercial vehicle; FIG. 2 represents the view of the transverse flow radiator of FIG. 1, viewed in the direction of arrow II; FIG. 3 shows an enlarged representation of the upper part of the transverse flux radiator according to the invention, in the view of FIG. 2, but in the case where the closure cap is raised, so as to allow see inside the expansion tank; FIG. 4 represents the section of the expansion tank of FIG. 3 taken in the direction of line IV-IV; and - Figure 5 shows the section of the expansion tank of Figure 3, taken in the direction of the

ligne V-V.line V-V.

Sur les figures 1 et 2, on a représenté un radiateur à flux transversal, qui est constitué par un bloc de tubes à ailettes 1 comportant des tubes horizontaux, et par des ailettes qui s'étendent entre ces tubes, perpendiculairement aux axes 2 des tubes, ce qui n'est pas représenté de façon détaillée. Les tubes sont maintenus de façon connue respectivement dans des plaques porte-tubes 3 et 4, parmi lesquels la plaque porte-tubes 4 est fixée à une première boîte à eau 5, et la plaque porte-tubes 3 est fixée à une seconde boîte à eau 6. A la première boîte à eau 5 est associé, et ce exclusivement au niveau de sa partie supérieure, un réservoir d'expansion 7, qui est constitué par une partie 7a coulée ou moulée par injection d'un seul tenant avec la boîte à eau, et par un couvercle de fermeture qui est soudé à la première partie le long d'une ligne de séparation 8 et qui comporte une tubulure 10 d'arrivée pour le fluide de refroidissement. Cette tubulure d'arrivée peut être formée d'un seul tenant avec le couvercle de fermeture 9. Dans le cas de l'exemple de réalisation, ce couvercle est constitué par un élément particulier de tubulure, qui est fixé, notamment par soudage, d'une manière non représentée de façon détaillée, sur la surface de séparation 8. C'est pourquoi, contrairement à des échangeurs de chaleur connus, la tubulure d'arrivée 10 n'est pas associée  In FIGS. 1 and 2, there is shown a transverse flow radiator, which is constituted by a block of finned tubes 1 comprising horizontal tubes, and by fins which extend between these tubes, perpendicularly to the axes 2 of the tubes. , which is not shown in detail. The tubes are held in known manner in tube-bearing plates 3 and 4 respectively, of which the tube-carrying plate 4 is fixed to a first water box 5, and the tube-carrying plate 3 is fixed to a second box. 6. At the first water box 5 is associated, and only at its upper part, an expansion tank 7, which is constituted by a portion 7a cast or injection molded in one piece with the box water, and by a closure lid which is welded to the first part along a separation line 8 and which has an inlet pipe 10 for the cooling fluid. This inlet pipe may be formed in one piece with the closure cap 9. In the case of the embodiment example, this lid is constituted by a particular element of tubing, which is fixed, in particular by welding, a way not shown in detail on the separation surface 8. Therefore, unlike known heat exchangers, the inlet pipe 10 is not associated

directement à la boîte à eau 5, mais au réservoir d'expan-  directly to the water box 5, but to the reservoir of expan-

sion fixé d'un seul tenant sur cette boîte à eau 5. Les figures 1 et 2 montrent tout d'abord que le radiateur à flux transversal 1 selon l'invention ne présente aucun élément de montage, dans la majeure partie de ces boîtes à eau 5 et 6. La circulation à l'intérieur du radiateur à flux transversal 1 s'effectue depuis la tubulure d'arrivée 10 et la boîte à eau 5 en direction de la boîte à eau 6. Le  1 and 2 show firstly that the transverse flow radiator 1 according to the invention has no mounting element, in most of these boxes. water 5 and 6. The circulation inside the transverse flow radiator 1 is effected from the inlet pipe 10 and the water box 5 towards the water box 6.

fluide de refroidissement quitte le radiateur à flux trans-  coolant leaves the trans-flow radiator

versal 1 par une tubulure d'évacuation 12, qui est prévue sur la face inférieure de la boîte à eau 6. Une tubulure de remplissage 13 est associée au réservoir d'expansion 7, de façon connue. Les deux boîtes à eau 5 et 6 comportent des tétons 14 et 15 qui font saillie frontalement, pour  versal 1 through a discharge pipe 12, which is provided on the underside of the water box 6. A filler pipe 13 is associated with the expansion tank 7, in a known manner. The two water boxes 5 and 6 have nipples 14 and 15 which project frontally, for

permettre sa fixation au véhicule.allow it to be attached to the vehicle.

Pour obtenir la désaération nécessaire du fluide de refroidissement envoyé à la tubulure d'arrivée 10, comme cela est représenté sur les figures 3 à 5, la partie 7a du réservoir d'expansion 7, qui est reliée d'un seul tenant à  To obtain the necessary deaeration of the cooling fluid sent to the inlet pipe 10, as shown in Figures 3 to 5, the portion 7a of the expansion tank 7, which is connected in one piece to

la boîte à eau 5, est agencée d'une manière particulière.  the water box 5 is arranged in a particular manner.

La figure 3, sur laquelle on n'a pas représenté le couvercle de fermeture 9 et la tubulure de raccordement 10, montre qu'en arrière de la tubulure d'arrivée 10 est prévu un espace d'entrée qui se présente sous la forme d'un puits 16 qui s'étend continûment jusque dans l'espace  FIG. 3, on which the closure cap 9 and the connecting pipe 10 have not been shown, shows that behind the inlet pipe 10 is provided an inlet space which is in the form of a well 16 which extends continuously into space

intérieur de la boîte à eau 5 au-dessus de la plaque porte-  inside the water box 5 above the carrier plate

tubes 4 non représentée. Ce puits 16 débouche dans l'espace intérieur de la boîte à eau 5 de sorte qu'une arrivée du fluide de refroidissement dans la boîte à eau 5 s'effectue conformément aux flèches 17. Les figures 3 à 5 montrent que, dans la voie de jonction entre le puits 16 et l'espace intérieur 18 de la boîte à eau 5 pénètre une paroi d'étranglement 19, qui est agencée sous la forme d'une paroi transversale, qui s'étend transversalement par rapport à l'axe longitudinal 20 de la boîte à eau 5 et fait saillie depuis la partie 7a du réservoir d'expansion en  tubes 4 not shown. This well 16 opens into the interior space of the water box 5 so that an arrival of the cooling fluid into the water box 5 is effected in accordance with arrows 17. FIGS. 3 to 5 show that in the channel connection between the well 16 and the interior space 18 of the water box 5 penetrates a throttling wall 19, which is arranged in the form of a transverse wall, which extends transversely with respect to the longitudinal axis 20 of the water box 5 and protrudes from the portion 7a of the expansion tank into

direction de la plaque porte-tubes 4. Cette paroi d'étran-  direction of the tube-holder plate 4. This wall of

glement 19 possède, dans l'exemple de réalisation, un bord inférieur qui est parallèle à la plaque porte-tubes 4 et qui se situe à une distance prédéterminée (a) en avant de cette plaque porte-tubes 4. Cette distance (a) détermine, avec les autres dimensions du canal de circulation 21, dans  In the exemplary embodiment, there is provided a lower edge which is parallel to the tube-carrying plate 4 and which is at a predetermined distance (a) in front of the tube-carrying plate 4. This distance (a) determines, with the other dimensions of the circulation channel 21, in

la zone de la paroi d'étranglement 19, la section transver-  the area of the throttle wall 19, the cross-section

sale d'écoulement pour le fluide de refroidissement. La distance (a) est choisie de telle sorte que la section transversale d'écoulement, qui est libérée par la paroi d'étranglement 19, est inférieure à la section transversale d'entrée de la tubulure d'arrivée 10. Grâce à cette disposition, il s'établit dans le puits 16 une certaine surpression par rapport à la pression régnant dans l'espace intérieur 18 de la boîte à eau 5 et qui, comme cela sera encore expliqué, est utilisée pour provoquer un écoulement forcé directement en arrière de la tubulure d'arrivée, dans le réservoir d'expansion, cet écoulement permettant à l'air entrainé dans la tubulure d'arrivée 10 et présent dans le fluide de refroidissement, de se dégager dans le réservoir  dirty flow for the coolant. The distance (a) is chosen such that the flow cross section, which is released by the throttle wall 19, is smaller than the inlet cross section of the inlet manifold 10. With this arrangement , there is established in the well 16 a certain overpressure with respect to the pressure prevailing in the interior space 18 of the water box 5 and which, as will be explained further, is used to cause a forced flow directly behind the the inlet pipe, in the expansion tank, this flow allowing the air entrained in the inlet pipe 10 and present in the cooling fluid, to escape into the reservoir

d'expansion 7.Expansion 7.

Sur les figures 3 et 4 (et comme cela est égale-  In Figures 3 and 4 (and as is also

ment indiqué sur la figure 2), on voit que le puits 16 se prolonge, au niveau de sa partie supérieure, par un canal étroit 22, qui est formé par une paroi 23 et qui est parallèle à la paroi extérieure 7b de la partie 7 du réservoir d'expansion et se termine au-dessous de l'élément de paroi approximativement horizontal 7c, qui forme la  2), it can be seen that the well 16 extends, at its upper part, by a narrow channel 22, which is formed by a wall 23 and which is parallel to the outer wall 7b of the part 7 of the expansion tank and terminates below the approximately horizontal wall element 7c, which forms the

partie de fermeture supérieure du réservoir d'expansion 7.  upper closure part of the expansion tank 7.

Par conséquent, le canal 22 s'étend vers le haut à partir du puits 16 avec un léger cintrage et se termine légèrement au-dessous de la paroi formant couvercle 7c. Étant donné que, comme cela a été expliqué précédemment, une pression accrue règne dans le puits 16 en raison de la présence de la paroi d'étranglement 16, une partie du fluide de refroidissement est dirigée impérativement par le canal 22, dans l'espace intérieur 24 du réservoir d'expansion 7 et est guidée, conformément aux flèches 25 en direction d'une ouverture 26, qui est située dans une surface, qui est approximativement verticale, de la paroi du réservoir d'expansion 7, juste en arrière de la paroi d'étranglement 19. Cette ouverture 26 est reliée à l'espace intérieur 18 de la boîte à eau 5. Le fluide de refroidissement, qui est guidé impérativement par le canal 22, parvient par conséquent, après avoir traversé le réservoir d'expansion, également dans le circuit de refroidissement, dans lequel circule également déjà le fluide de refroidissement, qui a pénétré conformément aux flèches 17 dans la section transversale située au-dessous de la paroi d'étranglement 19. Le fluide de refroidissement parvient alors, comme cela a déjà été indiqué précédemment, de la boîte à eau 5 à la boite à eau 6 et quitte le  As a result, the channel 22 extends upwardly from the well 16 with slight bending and ends slightly below the cover wall 7c. Since, as explained above, increased pressure prevails in the well 16 due to the presence of the throttling wall 16, part of the cooling fluid is directed imperatively by the channel 22, in space interior 24 of the expansion tank 7 and is guided, according to the arrows 25 towards an opening 26, which is located in a surface, which is approximately vertical, of the wall of the expansion tank 7, just behind the the throttle wall 19. This opening 26 is connected to the internal space 18 of the water box 5. The cooling fluid, which is imperatively guided by the channel 22, therefore arrives, after passing through the reservoir of expansion, also in the cooling circuit, in which also already circulates the cooling fluid, which has penetrated in accordance with the arrows 17 in the cross section below the p The cooling fluid then reaches, as already indicated above, from the water box 5 to the water box 6 and leaves the

radiateur à flux transversal, par la tubulure de sortie 12.  transverse flow radiator, through the outlet pipe 12.

L'agencement est choisi de telle sorte que le niveau 27 de l'eau dans le réservoir d'expansion 7 est encore situé au-dessus du tube le plus élevé, non  The arrangement is chosen so that the level 27 of the water in the expansion tank 7 is still located above the highest tube, not

représenté, de la boîte à eau 5, de sorte qu'un entraîne-  shown, of the water box 5, so that a trainer

ment d'air dans le circuit de refroidissement est empêché.  air in the cooling circuit is prevented.

On peut influer sur la position de la surface 27 du liquide au moyen du bord inférieur de la paroi d'étranglement 19 par rapport à 1l plaque porte-tubes 4. Cependant, on voit très bien sur la figure 3 qu'un volume d'air suffisamment important est situé au-dessus du niveau 27 du fluide de  The position of the liquid surface 27 can be influenced by the lower edge of the throttle wall 19 with respect to the tube support plate 4. However, FIG. sufficiently large air is located above the fluid level 27 of

refroidissement, dans le réservoir d'expansion 7.  cooling in the expansion tank 7.

Grâce à l'agencement selon l'invention, en amont de la boîte à eau d'arrivée 5 est branché un réservoir d'expansion, qui est disposé exclusivement au voisinage de la tubulure d'arrivée 10 et qui répartit le courant de fluide de refroidissement, qui apparaît dans cette tubulure d'arrivée 10, en un courant partiel de désaération qui exécute une circulation forcée, et un courant d'arrivée, et ce déjà avant d'atteindre l'espace intérieur 18 de la boîte à eau 5. Étant donné que la désaération s'effectue au moyen de la disposition du canal 22 dirigé vers le haut, une  Thanks to the arrangement according to the invention, upstream of the inlet water box 5 is connected an expansion tank, which is arranged exclusively in the vicinity of the inlet pipe 10 and which distributes the fluid stream of cooling, which appears in this inlet pipe 10, in a partial flow of deaeration which executes a forced circulation, and a flow of arrival, and this already before reaching the interior space 18 of the water box 5. Since the deaeration is effected by means of the arrangement of the upwardly directed channel 22, a

désaération suffisante est garantie. Le réservoir d'expan-  sufficient deaeration is guaranteed. The reservoir of expan-

sion 7 peut être formé d'un seul tenant sur la boîte à eau 5. Grâce à sa disposition uniquement dans la partie supérieure de cette boîte à eau, les deux boîtes à eau 5 ne comportent absolument aucun élément saillant latéralement, sur la majeure partie de leur longueur. Le nouveau radiateur à flux transversal peut par conséquent être utilisé avantageusement dans le cas o il n'existe aucune place pour le montage latéral d'un réservoir d'expansion,  7 can be formed in one piece on the water box 5. Due to its arrangement only in the upper part of this water box, the two water boxes 5 have absolutely no projecting element laterally, on the major part of their length. The new cross flow radiator can therefore be used advantageously in the case where there is no room for side mounting of an expansion tank,

dans le cas d'un radiateur à flux transversal.  in the case of a cross flow radiator.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Échangeur de chaleur, notamment radiateur à flux transversal, pour moteurs à combustion interne comportant des boîtes à eau (5,6) disposées des deux côtés d'un bloc de tuyau à ailettes (la), un réservoir d'expansion (7), qui est associé à la boîte à eau (5) comportant, à son extrémité supérieure, une tubulure d'arrivée (10) pour le fluide de refroidissement, caractérisé en ce que le réservoir d'expansion (7) est disposé exclusivement dans la zone située à côté de la tubulure d'arrivée (10) et est relié par l'intermédiaire d'un canal (22) débouchant dans la zone du point le plus élevé du réservoir d'expansion (7), à l'espace d'entrée (16) en arrière de la tubulure d'arrivée, que l'espace d'entrée (16) est séparé de l'espace intérieur (18) de la boîte à eau (5) par une paroi d'étranglement (19), qui libère une section transversale d'écoulement plus petite que la section transversale d'écoulement de la tubulure d'arrivée (10), et que le réservoir d'expansion (7) est relié, au niveau de sa partie inférieure, à l'espace intérieur (18) de la boîte à eau (5), par l'intermédiaire d'une ouverture (26), qui débouche en arrière de la paroi d'étranglement (19) dans la  1. Heat exchanger, especially cross-flow radiator, for internal combustion engines having water boxes (5, 6) disposed on both sides of a finned pipe block (1a), an expansion tank (7) ), which is associated with the water box (5) having, at its upper end, an inlet pipe (10) for the cooling fluid, characterized in that the expansion tank (7) is arranged exclusively in the zone located next to the inlet pipe (10) and is connected via a channel (22) opening into the zone of the highest point of the expansion tank (7), to the space inlet channel (16) is separated from the interior space (18) of the water box (5) by a throttling wall ( 19), which releases a flow cross-section smaller than the flow cross section of the inlet manifold (10), and that the expansion tank (7) is connected, at its lower part, to the interior space (18) of the water box (5) via an opening (26), which opens backwards of the throttle wall (19) in the direction d'écoulement.flow direction. 2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace d'entrée en arrière de la tubulure d'arrivée (10) est réalisé sous la forme d'un puits (16), qui s'étend jusque dans la zone de l'espace intérieur (18) de la boîte à eau (5), mais est séparé de  2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the entrance space behind the intake manifold (10) is in the form of a well (16) which extends into the area of the interior space (18) of the water box (5), but is separated from cet espace intérieur, par la paroi d'étranglement (19).  this interior space, by the throttling wall (19). - 3. Échangeur de chaleur selon l'une des  - 3. Heat exchanger according to one of revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi  1 or 2, characterized in that the wall d'étranglement (19) est une paroi de séparation, qui est disposée transversalement par rapport à l'axe longitudinal (20) de la boîte à eau (5) et fait saillie en direction de la plaque porte-tubes (4), et qui débouche à une distance déterminée (a), qui détermine la section transversale  restrictor (19) is a separating wall, which is arranged transversely to the longitudinal axis (20) of the water box (5) and projects towards the tube-carrying plate (4), and which opens at a determined distance (a), which determines the cross-section d'écoulement, en-deçà de la plaque porte-tubes (4).  flow, below the tube plate (4). 4. Échangeur de chaleur selon l'une des  4. Heat exchanger according to one of the revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal (22),  claims 1 or 2, characterized in that the channel (22), qui relie le puits (16) au réservoir d'expansion (7), est formé par une paroi (21) qui s'étend parallèlement à la paroi extérieure (7b) du réservoir d'expansion (7) et est fabriqué d'un seul tenant avec le réservoir d'expansion (7)  which connects the well (16) to the expansion tank (7), is formed by a wall (21) which extends parallel to the outer wall (7b) of the expansion tank (7) and is manufactured from a single holding with expansion tank (7) et le puits (16).and the well (16). 5. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque  5. Heat exchanger according to any one des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tubulure  Claims 1 to 4, characterized in that the tubing d'arrivée (10) est montée latéralement sur le réservoir  of arrival (10) is mounted laterally on the tank d'expansion (7).Expansion (7). 6. Échangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réservoir d'expansion (7) possède une surface de séparation (8), qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal (20) de la boîte à eau (5) et sur laquelle est soudé un couvercle de fermeture (9) comportant  Heat exchanger according to Claim 5, characterized in that the expansion tank (7) has a separating surface (8) which extends parallel to the longitudinal axis (20) of the water box ( 5) and on which is welded a closure cover (9) comprising la tubulure d'arrivée (10).the inlet manifold (10). 7. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque  7. Heat exchanger according to any one des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tubulure  Claims 1 to 6, characterized in that the tubing d'évacuation (12) pour le fluide de refroidissement est montée sur la face inférieure de la boîte à eau (6),  outlet (12) for the cooling fluid is mounted on the underside of the water box (6), équipée du réservoir d'expansion (7).  equipped with the expansion tank (7).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2817200A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-31 Behr Gmbh & Co COMPENSATION CONTAINER

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508570C2 (en) * 1995-03-10 1997-10-16 Behr Gmbh & Co Radiator for a motor vehicle
DE10041121B4 (en) * 2000-08-22 2015-01-08 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger with several heat transfer circuits
FR3033194B1 (en) * 2015-02-26 2017-03-24 Valeo Systemes Thermiques TRANSCRITIC AIR CONDITIONING CIRCUIT WITH INTEGRATED EXPANSION VASE
CN112356656B (en) * 2020-10-23 2023-08-01 东风柳州汽车有限公司 Liquid storage tank and automobile cooling system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1806669A1 (en) * 1968-11-02 1970-07-02 Motoren Turbinen Union Cooling arrangement for internal combustion engines
EP0219419A1 (en) * 1985-10-09 1987-04-22 Valeo Water box and expansion chamber device, and heat exchanger comprising such a device
EP0454559A1 (en) * 1990-04-26 1991-10-30 Valeo Thermique Moteur Header box with expansion chamber for a heat exchanger, for example a cooler, and heat-exchanger having such a device
US5139082A (en) * 1990-08-31 1992-08-18 Teledyne Industries, Inc. Cooling system for a liquid cooled engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2628331A1 (en) * 1976-06-24 1978-01-05 Volkswagenwerk Ag Water header box of motor vehicle radiator - has compensation chamber and connection nozzle for connecting to different radiators
FR2511428B1 (en) * 1981-08-12 1986-01-24 Valeo WATER BOX DEVICE AND EXPANSION TANK, FOR EXAMPLE MOLDED IN ONE PIECE, PARTICULARLY FOR AN RADIATOR OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2536522A1 (en) * 1982-11-18 1984-05-25 Valeo WATER BOX COMPRISING A DEGASSING PASSAGE AND HEAT EXCHANGER COMPRISING SUCH A BOX OF WATER
DE3446007C2 (en) * 1983-12-28 1995-09-14 Valeo Water tank and expansion tank for a heat exchanger of an internal combustion engine
DE3444275C1 (en) * 1984-12-05 1985-10-24 Bayerische Motoren Werke Ag Plastic water box for cross-flow coolers of internal combustion engines
DE3444273C1 (en) * 1984-12-05 1985-11-28 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Water box made of plastic for a cross-flow cooler for internal combustion engines
IT1223764B (en) * 1988-08-05 1990-09-29 Piemontese Radiatori INTEGRAL RADIATOR WITH COLLECTING PLATE AND TANK BODY
DE3922814A1 (en) * 1988-09-30 1990-04-12 Piemontese Radiatori Mounting frame for motor vehicle radiator - has slide mounting cooling block and fittings for condenser and oil cooler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1806669A1 (en) * 1968-11-02 1970-07-02 Motoren Turbinen Union Cooling arrangement for internal combustion engines
EP0219419A1 (en) * 1985-10-09 1987-04-22 Valeo Water box and expansion chamber device, and heat exchanger comprising such a device
EP0454559A1 (en) * 1990-04-26 1991-10-30 Valeo Thermique Moteur Header box with expansion chamber for a heat exchanger, for example a cooler, and heat-exchanger having such a device
US5139082A (en) * 1990-08-31 1992-08-18 Teledyne Industries, Inc. Cooling system for a liquid cooled engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2817200A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-31 Behr Gmbh & Co COMPENSATION CONTAINER

Also Published As

Publication number Publication date
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DE4320343C2 (en) 2002-11-21

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