FR2771480A1 - Interior heating radiator for motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Échangeur de chaleur à tubes aplatis bi-canaux
L'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment un radiateur de refroidissement ou de chauffage dans un véhicule automobile, comprenant au moins une rangée de tubes aplatis formés chacun par une bande de tôle pliée pour définir deux canaux longitudinaux de circulation de fluide juxtaposés dans la direction latérale du tube, une première extrémité de chaque tube pénétrant, à travers une ouverture d'une plaque collectrice, dans une boîte collectrice allongée dans la direction d'alignement des tubes et divisée par une cloison interne longitudinale en deux chambres qui communiquent respectivement avec les deux canaux de chaque tube, ces derniers étant délimités en direction l'un de l'autre par des parois respectives formant entretoise.Two-channel flattened tube heat exchanger
The invention relates to a heat exchanger, in particular a cooling or heating radiator in a motor vehicle, comprising at least one row of flattened tubes each formed by a folded sheet metal strip to define two longitudinal channels for the circulation of fluid juxtaposed in the lateral direction of the tube, a first end of each tube penetrating, through an opening of a collecting plate, into a collecting box elongated in the direction of alignment of the tubes and divided by a longitudinal internal partition into two chambers which communicate respectively with the two channels of each tube, the latter being delimited in the direction of one another by respective walls forming a spacer.
Dans les tubes aplatis connus du genre qui vient d'être défini, les deux parois formant entretoise sont accolées l'une à l'autre. Pour assurer une coopération entre les extrémités des tubes et la cloison de la boîte collectrice permettant à chaque canal de circulation de communiquer exclusivement avec la chambre correspondante, il faut alors avoir recours à des moyens complexes dont l'efficacité n'est pas toujours satisfaisante en ce qui concerne l'étanchéité au fluide.In the flattened tubes known of the kind which has just been defined, the two spacer walls are joined to one another. To ensure cooperation between the ends of the tubes and the bulkhead of the manifold allowing each circulation channel to communicate exclusively with the corresponding chamber, it is then necessary to have recourse to complex means whose effectiveness is not always satisfactory in regarding fluid tightness.
Le but de l'invention est de réaliser cette communication par des moyens simples et avec une étanchéité parfaite.The object of the invention is to achieve this communication by simple means and with perfect sealing.
L'invention vise notamment un échangeur de chaleur du genre défini en introduction, et prévoit que les parois formant entretoise des deux canaux sont écartées l'une de l'autre et que ceux-ci sont reliés entre eux par une zone étroite de la largeur de ladite bande dans laquelle est ménagée, à ladite première extrémité du tube, une entaille pour recevoir le bord libre de ladite cloison. The invention relates in particular to a heat exchanger of the kind defined in the introduction, and provides that the spacer walls of the two channels are spaced from one another and that these are connected together by a narrow zone of width of said strip in which is formed, at said first end of the tube, a notch to receive the free edge of said partition.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: ladite cloison est formée par deux paroi mutuellement accolées appartenant à deux coques qui délimitent les deux chambres respectivement.Optional, complementary or alternative features of the invention are set out below: said partition is formed by two mutually joined walls belonging to two shells which delimit the two chambers respectively.
- Lesdites parois formant entretoise sont formées respectivement par les zones marginales opposées de ladite bande.- Said spacer walls are formed respectively by the opposite marginal zones of said strip.
- Les canaux sont fermés à la seconde extrémité de chaque tube et communiquent entre eux, au voisinage de celle-ci, par l'intermédiaire d'ouvertures ménagées dans les parois formant entretoise et de moyens de guidage de fluide interposés entre ces ouvertures.- The channels are closed at the second end of each tube and communicate with each other, in the vicinity of the latter, via openings in the walls forming a spacer and means for guiding the fluid interposed between these openings.
- Les canaux communiquent entre eux par au moins deux paires d'ouvertures échelonnées dans la direction longitudinale du tube, les deux ouvertures chaque paire étant ménagées en visà-vis l'une de l'autre dans les deux parois formant entretoise respectivement.- The channels communicate with each other by at least two pairs of openings staggered in the longitudinal direction of the tube, the two openings each pair being arranged opposite one another in the two walls forming a spacer respectively.
- Les ouvertures de communication sont formées par des encoches ménagées à partir des bords latéraux de ladite bande.- The communication openings are formed by notches formed from the lateral edges of said strip.
- Les moyens de guidage de fluide comprennent une tige occupant l'intervalle entre les parois formant entretoise, sur une fraction de la hauteur du tube, et dans laquelle est ménagée au moins une encoche à partir de sa face tournée vers ladite zone étroite, chaque encoche de la tige communiquant avec au moins une ouverture de chacune des parois formant entretoise.- The fluid guide means comprise a rod occupying the interval between the walls forming a spacer, over a fraction of the height of the tube, and in which is formed at least one notch from its face facing towards said narrow zone, each notch of the rod communicating with at least one opening of each of the walls forming a spacer.
- Les tiges associées à plusieurs tubes d'une rangée sont réunies entre elles par une barrette s'étendant en regard des secondes extrémités de ceux-ci, en formant un peigne.- The rods associated with several tubes of a row are joined together by a bar extending opposite the second ends thereof, forming a comb.
- Le peigne est découpé dans une tôle. - The comb is cut from a sheet.
- Une entaille est ménagée dans ladite zone étroite à la seconde extrémité de chaque tube pour recevoir la barrette.- A notch is provided in said narrow zone at the second end of each tube to receive the bar.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 à 3 sont des vues partielles en perspective, partiellement arrachées, d'un échangeur de chaleur selon l'invention utilisable comme radiateur de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile ; - la figure 4 est une vue partielle en perspective d'un peigne appartenant à l'échangeur de chaleur; - la figure 5 est une vue partielle en perspective, partiellement arrachée, de la partie inférieure d'un tube; - la figure 6 est une vue partielle en perspective montrant la partie inférieure d'un tube et une partie du peigne; et - la figure 7 est une vue en coupe transversale de la région marginale de la cloison longitudinale de la boîte collectrice, montrant également les parties avoisinantes d'un tube et de la plaque collectrice.The characteristics and advantages of the invention will be explained in more detail in the description below, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figures 1 to 3 are partial perspective views, partially broken away, of an exchanger heat according to the invention usable as a radiator for heating the passenger compartment of a motor vehicle; - Figure 4 is a partial perspective view of a comb belonging to the heat exchanger; - Figure 5 is a partial perspective view, partially broken away, of the lower part of a tube; - Figure 6 is a partial perspective view showing the lower part of a tube and part of the comb; and - Figure 7 is a cross-sectional view of the marginal region of the longitudinal wall of the manifold, also showing the surrounding parts of a tube and the manifold plate.
Le radiateur illustré comprend une rangée de tubes aplatis 1 allongés verticalement et mutuellement alignés dans une direction horizontale. Chaque tube 1 est formé par pliage d'une bande de tôle symétriquement par rapport à un plan vertical parallèle à la direction d'alignement des tubes. Une première paroi principale 2 du tube, s'étendant selon un plan perpendiculaire au plan de symétrie, est formée par une région médiane de la largeur de la bande. La paroi 2 se raccorde, par l'intermédiaire de deux parois latérales opposées 3 et 4, arrondies et convexes, à des régions 5 et 6, sensiblement planes et parallèles à la paroi 2, formant la seconde paroi principale du tube. Les régions 5 et 6 sont raccordées à leur tour, par des arrondis, aux deux régions marginales 7, 8 de la bande, adjacentes aux bords marginaux 9, 10 et s'étendant perpendiculairement à la paroi 2, contre laquelle s'appliquent les bords 9, 10. Les parois du tube délimitent ainsi deux canaux verticaux, à savoir un canal 11 entouré par les parois 2, 3, 5 et 7, et un canal 12 entouré par les parois 2, 4, 6 et 8.The radiator illustrated comprises a row of flattened tubes 1 elongated vertically and mutually aligned in a horizontal direction. Each tube 1 is formed by folding a strip of sheet metal symmetrically with respect to a vertical plane parallel to the direction of alignment of the tubes. A first main wall 2 of the tube, extending along a plane perpendicular to the plane of symmetry, is formed by a median region of the width of the strip. The wall 2 is connected, by means of two opposite lateral walls 3 and 4, rounded and convex, to regions 5 and 6, substantially flat and parallel to the wall 2, forming the second main wall of the tube. The regions 5 and 6 are in turn connected, by rounding, to the two marginal regions 7, 8 of the strip, adjacent to the marginal edges 9, 10 and extending perpendicular to the wall 2, against which the edges are applied. 9, 10. The walls of the tube thus delimit two vertical channels, namely a channel 11 surrounded by the walls 2, 3, 5 and 7, and a channel 12 surrounded by the walls 2, 4, 6 and 8.
Le radiateur comprend également une boîte collectrice formée d'une plaque collectrice 20 disposée sensiblement horizontalement, et de deux coques 21, 22 dont les bords périphériques sont liés de manière étanche au fluide à la face supérieure de la plaque collectrice 20, comme connu en soi, pour délimiter deux chambres 23, 24. Les deux coques sont mutuellement juxtaposées, des parois longitudinales respectives 25, 26 de celles-ci, planes et verticales, étant mutuellement accolées. Les extrémités supérieures des canaux 11 et 12 de chaque tube communiquent respectivement avec les chambres 23 et 24, à travers des ouvertures appropriées ménagées dans la plaque collectrice 20.The radiator also comprises a manifold formed by a manifold plate 20 disposed substantially horizontally, and by two shells 21, 22 whose peripheral edges are fluid-tightly connected to the upper face of the manifold plate 20, as known per se , to delimit two chambers 23, 24. The two shells are mutually juxtaposed, respective longitudinal walls 25, 26 thereof, flat and vertical, being joined together. The upper ends of the channels 11 and 12 of each tube communicate respectively with the chambers 23 and 24, through suitable openings made in the collecting plate 20.
Selon l'invention, les parois formant entretoise 7, 8 sont écartées l'une de l'autre dans la direction latérale de manière à laisser dégagée une zone médiane 30 de la largeur de la paroi 2. La largeur de cette zone est de préférence légèrement supérieure à l'épaisseur de la cloison formée par les parois 25 et 26 des coques de la boîte collectrice, et une entaille 31 est ménagée dans la zone 30, à partir de l'extrémité supérieure 32 du tube, pour recevoir le bord libre 33 de la cloison 25, 26, qui s'appuie par ailleurs sur la face supérieure de la plaque collectrice. On peut ainsi obtenir une communication étanche entre les canaux 11 et 12 et les chambres 23 et 24 par brasage des parois 7 et 8 aux deux faces de la cloison 25, 26 respectivement, et ceci sans aménagement particulier de cette dernière.According to the invention, the spacer walls 7, 8 are spaced from one another in the lateral direction so as to leave a median zone 30 of the width of the wall 2. The width of this zone is preferably slightly greater than the thickness of the partition formed by the walls 25 and 26 of the shells of the manifold, and a notch 31 is formed in the zone 30, from the upper end 32 of the tube, to receive the free edge 33 of the partition 25, 26, which is also supported on the upper face of the collector plate. It is thus possible to obtain sealed communication between the channels 11 and 12 and the chambers 23 and 24 by brazing the walls 7 and 8 on the two faces of the partition 25, 26 respectively, and this without any particular arrangement of the latter.
Dans l'exemple illustré, les canaux 11 et 12 sont fermés, à l'extrémité inférieure 40 du tube, par déformation des parois 5 et 6 qui viennent s'appuyer sur la paroi 2. Pour assurer une circulation du fluide selon un trajet en U de la chambre 23 à la chambre 24 en parcourant le canal 11 de chaque tube de bas en haut puis le canal 12 de haut en bas, ceux-ci communiquent entre eux, au voisinage de l'extrémité 40, par des encoches ménagées dans les parois 7 et 8 à partir des bords 9 et 10. On voit ainsi sur la figure 5 trois encoches 41 ménagées dans la paroi 7 et décalées en hauteur les unes par rapport aux autres. Des encoches semblables sont ménagées en vis à vis des encoches 41 dans la paroi 8. Pour assurer un guidage étanche du fluide entre les encoches 41 et les encoches homologues de la paroi 8, des encoches correspondantes 42 sont ménagées dans une tige 43 allongée verticalement qui occupe l'intervalle entre ces deux parois, sur la partie de la hauteur du tube où les encoches 41 sont présentes. La tige 43 a une section transversale sensiblement rectangulaire, et les encoches 42 sont ménagées à partir de sa face en contact avec la zone 30 de la paroi 2. Plusieurs tiges 43 associées à des tubes consécutifs de la rangée sont reliés entre elles par une barrette 44 qui s'étend dans la direction d'alignement des tubes, pour former un peigne. La barrette 44 est reçue dans des entailles 45, ménagées dans la zone 30 à partir de l'extrémité inférieure 40, de manière à ne pas faire saillie au-dessous de celle-ci. Il peut être prévu un seul peigne pour toute la rangée de tubes, ou plusieurs peignes associés chacun à un sous-ensemble de tubes.In the example illustrated, the channels 11 and 12 are closed, at the lower end 40 of the tube, by deformation of the walls 5 and 6 which come to bear on the wall 2. To ensure a circulation of the fluid along a path in U from chamber 23 to chamber 24 by traversing the channel 11 of each tube from bottom to top then the channel 12 from top to bottom, these communicate with each other, in the vicinity of the end 40, by notches formed in the walls 7 and 8 from the edges 9 and 10. We thus see in Figure 5 three notches 41 formed in the wall 7 and offset in height relative to each other. Similar notches are provided opposite the notches 41 in the wall 8. To ensure leaktight guidance of the fluid between the notches 41 and the homologous notches of the wall 8, corresponding notches 42 are formed in a rod 43 which is vertically elongated which occupies the interval between these two walls, on the part of the height of the tube where the notches 41 are present. The rod 43 has a substantially rectangular cross section, and the notches 42 are formed from its face in contact with the zone 30 of the wall 2. Several rods 43 associated with consecutive tubes of the row are connected together by a bar 44 which extends in the direction of alignment of the tubes, to form a comb. The bar 44 is received in notches 45, formed in the area 30 from the lower end 40, so as not to protrude below the latter. A single comb can be provided for the entire row of tubes, or several combs each associated with a subset of tubes.
Le peigne 43, 44 peut être obtenu par découpage dans une tôle.The comb 43, 44 can be obtained by cutting from a sheet.
Les figures 1 et 2 montrent le peigne à la fois avant et après sa mise en place selon la flèche F1.Figures 1 and 2 show the comb both before and after its installation according to arrow F1.
Les différentes pièces du radiateur peuvent, de manière classique, être réalisées en tôle d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, et être assemblées entre elles par brasage, le brasage assurant à la fois la fixation mutuelle des pièces et l'étanchéité au fluide là où elle est nécessaire, y compris à l'extrémité inférieure fermée des canaux 11 et 12. The different parts of the radiator can, in a conventional manner, be made of aluminum sheet or of aluminum alloy, and be assembled together by brazing, the brazing ensuring both the mutual fixing of the parts and the sealing at fluid where it is needed, including at the closed bottom end of channels 11 and 12.
La figure 7 montre le bord libre 33 de la cloison 25, 26 de la boîte collectrice engagée dans l'entaille 31 de la zone médiane 30 du tube. Une portion de la plaque collectrice 20, subsistant entre deux ouvertures par lesquelles pénètrent respectivement les parois entourant le canal 11 du tube et celles entourant le canal 12, est également logée dans l'entaille 31, entre le fond de celle-ci et le bord 33. En variante, il est possible de prévoir une ouverture unique dans la plaque collectrice 20 pour le passage de chaque tube, la cloison 25, 26 pouvant alors s'étendre jusqu'au fond de l'entaille 31.Figure 7 shows the free edge 33 of the partition 25, 26 of the manifold engaged in the notch 31 of the central region 30 of the tube. A portion of the collector plate 20, remaining between two openings through which the walls surrounding the channel 11 of the tube penetrate respectively and those surrounding the channel 12, is also housed in the notch 31, between the bottom of the latter and the edge 33. As a variant, it is possible to provide a single opening in the collecting plate 20 for the passage of each tube, the partition 25, 26 then being able to extend to the bottom of the notch 31.
Par ailleurs, les figures montrent trois encoches 41 dans la paroi 7, associées respectivement à trois encoches 42 dans la tige 43 et à trois encoches dans la paroi 8. Bien entendu, le nombre d'ouvertures dans chaque paroi peut être différent, et éventuellement réduit à un. Furthermore, the figures show three notches 41 in the wall 7, associated respectively with three notches 42 in the rod 43 and three notches in the wall 8. Of course, the number of openings in each wall can be different, and possibly reduced to one.
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| FR2771480B1 (en) | 2000-02-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20080930 |