FR2804502A1 - Heat exchanger for car applications comprises a main and a secondary exchanger, each having a body mounted between two collecting boxes, made from the same one piece - Google Patents

Heat exchanger for car applications comprises a main and a secondary exchanger, each having a body mounted between two collecting boxes, made from the same one piece Download PDF

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Abstract

Heat exchanger comprises a main exchanger (2) and a secondary (4) exchanger, each having a body (9) mounted between two collecting boxes (1,3), which are made of one piece (6). An independent claim is also included for the manufacturing process of the heat exchanger.

Description

L'invention concerne un module d'échange de chaleur, et plus particulièrement un tel module du type comprenant un échan geur principal et au moins un échangeur secondaire ayant chacun un corps monté entre deux boîtes collectrices de sorte qu'un même flux d'air puisse traverser les corps respectifs desdits échangeurs. The invention relates to a heat exchange module, and more particularly to such a module of the type comprising a main heat exchanger and at least one secondary heat exchanger each having a body mounted between two manifolds so that the same air flow can pass through the respective bodies of said exchangers.

Il est connu d'assembler sur un échangeur principal, tel qu'un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, un ou plusieurs échangeurs secondaires afin de constituer un ensemble, appelé encore module, prêt à être installé dans le véhicule. Cet échangeur secondaire est constitué le plus souvent d'un refroidisseur d'air de suralimentation du moteur ou d'un condenseur de climatisa tion. L'assemblage du ou des échangeurs secondaires sur l'échangeur principal est obtenu généralement par l'intermédiaire de pattes solidaires de l'échangeur secondaire et de vis introduites dans les boîtes collectrices de l'échangeur principal. On a également proposé des systèmes d'assemblage par emboîtement ou encliquetage. Ces assemblages connus d'échangeurs primaires et secondaires présentent l'inconvénient de nécessiter des opérations coûteuses en temps et en outillage. D'autre part, les organes de liaison entre les échangeurs principaux et secondaires occupent un certain volume qui nuit à la compacité du module. En effet, les boîtes collectrices présentent une épaisseur importante. L'épaisseur du module n'est donc pas conditionnée par le cumul des épaisseurs des corps d'échangeurs, c'est-à-dire des assemblages de tubes, mais par le cumul des épaisseurs des boîtes collectrices, notablement plus importantes. En outre, ces organes de liaison présentent un certain encombrement transversal et ne permettent donc pas de disposer de la même surface d'échange pour les échangeurs principaux et secondaires. La présente invention vise à pallier cet inconvénient. Plus particulièrement, l'invention a pour but de fournir un module d'échange de chaleur dont la réalisation, et notamment les opérations de montage, soit le plus simple possible. L'invention a également pour but de fournir un tel module d'échange de chaleur qui, dans la mesure du possible, ne comporte pas de pièces d'assemblage entre les échangeurs principaux et secondaires. L'invention vise en outre à fournir un procédé de réalisation d'un module d'échange de chaleur ne nécessitant pas d'opéra tion d'assemblage ou, lorsque cela est impossible, en comportant un minimum. L'invention a également pour but de fournir un tel module d'échange de chaleur de moindre épaisseur que ceux de l'art antérieur. L'invention a également pour but de fournir un module d'échange de chaleur présentant des caractéristiques d'é change thermique améliorées. A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un module d'échange de chaleur, comprenant un échangeur principal et au moins un échangeur secondaire ayant chacun un corps monté entre deux boîtes collectrices de sorte qu'un même flux d'air puisse traverser les corps respectifs desdits échangeurs, dans lequel au moins une partie d'au moins une boîte collec trice de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une boîte collectrice de l'autre échangeur. Une boîte collectrice de l'échangeur principal et une boîte collectrice de l'échangeur secondaire peuvent ainsi consti tuer une pièce unique ou, éventuellement, une pluralité de pièces ne nécessitant aucun organe de liaison pour leur assemblage. Les échangeurs sont donc assemblés par leurs boîtes collectrices. I1 en résulte une simplification du module d'échange de chaleur. Le module peut en outre présenter des dimensions moins importantes. I1 en résulte également une épaisseur inférieure pour le module, et une possibilité de disposer pour chaque échangeur d'une surface d'échange maximale. Dans un mode de réalisation particulier, une boîte collec trice de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une boîte collectrice de l'autre échangeur. Dans un autre mode de réalisation particulier, une boîte collectrice de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une partie de base d'une boîte collectrice de l'autre échangeur, une partie de couvercle de la boîte collectrice de l'autre échangeur étant rapportée sur ladite partie de base. Dans ce cas, le module d'échange de chaleur selon l'invention peut comporter des cloisons transversales de direction de flux dans ladite boîte collectrice de l'autre échangeur. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un module d'échange de chaleur comprenant un échangeur principal et au moins un échangeur secondaire ayant chacun un corps monté entre deux boîtes collectrices de sorte qu'un même flux d'air puissent traverser les corps respectifs desdits échangeurs, lequel procédé comprend les étapes consistant à - réaliser d'une seule pièce au moins une partie d'au moins une boîte collectrice de l'un des échangeurs avec une boîte collectrice de l'autre échangeur ; et - assembler les corps des échangeurs avec les boîtes collec trices. Plus particulièrement, ladite partie d'au moins une boîte collectrice de l'un des échangeurs et la boîte collectrice de l'autre échangeur peuvent être réalisées par extrusion. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une boîte collectrice d'échangeur principal et d'une boîte collectrice d'échangeur secondaire d'un module d'échange de chaleur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 après assemblage ; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale de ce module d'échange de chaleur. On voit aux figures 2 et 3 une boîte collectrice 1 du radiateur de refroidissement 2 d'un moteur de véhicule automobile et une boîte collectrice 3 d'un condenseur de climatisation 4. Ces deux boîtes collectrices sont réalisées comme montré à la figure 1. La boîte collectrice 1 et un secteur de la boîte collectrice 3 sont réalisés sous la forme d'un profilé extrudé comportant un tube 5 pour former la boîte collectrice 1 et un secteur de tube 6 qui, associé à un autre profilé 7 également en secteur de tube, formera la boîte collectrice 3. On disposera ainsi d'un ensemble constitué des boîtes collectrices 1 et 3 accolées le long d'une de leurs génératrices. On observera que les parois des boîtes collectrices 1 et 3 (cette dernière sur la partie de profilé 7) sont poinçonnées pour former des fentes 8 de réception des tubes des corps 9 des échangeurs de chaleur 2 et 4. La boîte collectrice 3 est réalisée en deux parties 6 et 7 pour permettre la mise en place de cloisons transversales 10. En l'absence de telles cloisons, les boîtes collectrices 1 et 3 pourraient être extrudées d'une seule pièce. It is known to assemble on one main exchanger, such as a cooling radiator of a motor vehicle engine, one or more secondary exchangers to form an assembly, called still module, ready to be installed in the vehicle. This secondary heat exchanger is most often constituted by a charge air cooler of the engine or a cooling condenser. The assembly of the secondary exchanger or exchangers on the main exchanger is generally obtained by means of lugs integral with the secondary exchanger and screws introduced into the manifolds of the main exchanger. Interlocking or latching assembling systems have also been proposed. These known assemblies of primary and secondary exchangers have the disadvantage of requiring expensive operations in time and tooling. On the other hand, the connecting members between the main and secondary exchangers occupy a certain volume which affects the compactness of the module. Indeed, the manifolds have a significant thickness. The thickness of the module is not therefore conditioned by the accumulation of the thicknesses of the exchanger bodies, that is to say assemblies of tubes, but by the accumulation of the thicknesses of the collector boxes, significantly larger. In addition, these connecting members have a certain transverse size and therefore do not allow to have the same exchange surface for the main exchangers and secondary. The present invention aims to overcome this disadvantage. More particularly, the object of the invention is to provide a heat exchange module, the production of which, and in particular the assembly operations, is as simple as possible. The invention also aims to provide such a heat exchange module which, as far as possible, does not include connecting parts between the main and secondary exchangers. The invention also aims to provide a method for producing a heat exchange module that does not require assembly operation or, when this is impossible, comprising a minimum. The invention also aims to provide such a heat exchange module of lesser thickness than those of the prior art. The invention also aims to provide a heat exchange module having improved thermal exchange characteristics. For this purpose, the invention firstly relates to a heat exchange module, comprising a main heat exchanger and at least one secondary heat exchanger each having a body mounted between two manifolds so that a single flow of air can pass through the respective bodies of said exchangers, wherein at least a portion of at least one collector box of one of the exchangers is made in one piece with a header of the other exchanger. A manifold of the main heat exchanger and a header of the secondary heat exchanger can thus constitute a single piece or, possibly, a plurality of parts requiring no connecting member for their assembly. The exchangers are assembled by their collector boxes. This results in a simplification of the heat exchange module. The module may also have smaller dimensions. It also results in a lower thickness for the module, and a possibility to have for each exchanger a maximum exchange surface. In a particular embodiment, a collector box of one of the exchangers is made in one piece with a header of the other exchanger. In another particular embodiment, a manifold of one of the exchangers is made in one piece with a base portion of a header of the other exchanger, a lid portion of the header of the another exchanger being attached to said base portion. In this case, the heat exchange module according to the invention may comprise flow direction transverse bulkheads in said header of the other exchanger. The invention also relates to a method for producing a heat exchange module comprising a main heat exchanger and at least one secondary heat exchanger each having a body mounted between two manifolds so that the same air flow can passing through the respective bodies of said exchangers, which method comprises the steps of: - performing in one piece at least a portion of at least one header of one of the exchangers with a header of the other exchanger; and - assemble the bodies of the exchangers with the collector boxes. More particularly, said portion of at least one header of one of the exchangers and the header of the other exchanger can be made by extrusion. A particular embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the appended diagrammatic drawings in which - FIG. 1 is an exploded perspective view of a main heat exchanger collector box and a secondary heat exchanger collector box of a heat exchange module according to the invention; - Figure 2 is a view similar to Figure 1 after assembly; and FIG. 3 is a cross-sectional view of this heat exchange module. FIGS. 2 and 3 show a manifold 1 of the cooling radiator 2 of a motor vehicle engine and a manifold 3 of an air conditioning condenser 4. These two manifolds are made as shown in FIG. manifold 1 and a sector of the manifold 3 are made in the form of an extruded profile comprising a tube 5 to form the manifold 1 and a tube sector 6 which, associated with another profile 7 also in the tube sector , will form the manifold 3. There will thus be an assembly consisting of manifolds 1 and 3 contiguous along one of their generators. It will be observed that the walls of the manifolds 1 and 3 (the latter on the section portion 7) are punched to form slots 8 for receiving the tubes of the bodies 9 of the heat exchangers 2 and 4. The manifold 3 is made of two parts 6 and 7 to allow the establishment of transverse partitions 10. In the absence of such partitions, manifolds 1 and 3 could be extruded in one piece.

Les cloisons 10 et les tubulures 11 de radiateur et 12 de condenseur étant mis en place par encliquetage, la partie 7 de la boîte collectrice 3 peut être rapportée. Les cloisons d'extrémités des boîtes collectrices sont ensuite emmanchées à force.The partitions 10 and the pipes 11 radiator and 12 condenser being placed in place by snapping, the portion 7 of the manifold 3 can be reported. The end walls of the manifolds are then force-fitted.

Les cloisons, les tubes et les éléments de boîtes collec trices sont réalisés en alliage plaqué pour permettre le brasage au four. The partitions, tubes and collector box elements are made of plated alloy to allow brazing in the oven.

On obtient ainsi simplement un module d'échange de chaleur dont les différents échangeurs sont assemblés par leur boîtes collectrices. This simply gives a heat exchange module, the different exchangers are assembled by their collector boxes.

On a mentionné ci-dessus un assemblage par brasage. On pourrait toutefois utiliser un assemblage mécanique en force avec interposition de joints d'étanchéité. A solder assembly has been mentioned above. However, a mechanical assembly could be used in force with the interposition of seals.

Claims (1)

<U>REVENDICATIONS</U> 1 - Module d'échange de chaleur, comprenant un échangeur principal (2) et au moins un échangeur secondaire (4) ayant chacun un corps (9) monté entre deux boîtes collectrices (1 ; 3) de sorte qu'un même flux d'air puisse traverser les corps respectifs desdits échangeurs, caractérisé par le fait qu'au moins une partie (6) d'au moins une boîte collectrice (3) de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une boîte collectrice (1) de l'autre échangeur. 2 - Module d'échange de chaleur selon la revendication 1, dans lequel une boîte collectrice de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une boîte collectrice de l'autre échangeur. 3 - Module d'échange de chaleur selon la revendication 1, dans lequel une boîte collectrice (1) de l'un des échangeurs est réalisée d'une seule pièce avec une partie de base<B>(6)</B> d'une boîte collectrice de l'autre échangeur, une partie de couvercle (7) de la boîte collectrice de l'autre échangeur étant rapportée sur ladite partie de base. 4 - Module d'échange de chaleur selon la revendication 3, comportant des cloisons transversales (10) de direction de flux dans ladite boîte collectrice de l'autre échangeur. 5 - Procédé de réalisation d'un module d'échange de chaleur comprenant un échangeur principal et au moins un échangeur secondaire ayant chacun un corps (9) monté entre deux boîtes collectrices (1 ; 3) de sorte qu'un même flux d'air puisse traverser les corps respectifs desdits échangeurs, caracté risé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - réaliser d'une seule pièce au moins une partie (6) d'au moins une boîte collectrice (3) de l'un des échangeurs avec une boîte collectrice (1) de l'autre échangeur ; et - assembler les corps des échangeurs avec les boîtes collectrices. 6 - Procédé selon la revendication 5, dans lequel ladite partie d'au moins une boîte collectrice de l'un des échan geurs et la boîte collectrice de l'autre échangeur sont réalisées par extrusion.<U> CLAIMS </ U> 1 - Heat exchange module, comprising a main heat exchanger (2) and at least one secondary heat exchanger (4) each having a body (9) mounted between two manifolds (1; 3) so that a same flow of air can pass through the respective bodies of said exchangers, characterized in that at least a portion (6) of at least one manifold (3) of one of the exchangers is made of one piece with a manifold (1) of the other exchanger. 2 - heat exchange module according to claim 1, wherein a manifold of one of the exchangers is made in one piece with a header of the other exchanger. 3 - heat exchange module according to claim 1, wherein a manifold (1) of one of the exchangers is made in one piece with a base portion <B> (6) </ B> d a manifold of the other exchanger, a lid portion (7) of the manifold of the other exchanger being attached to said base portion. 4 - heat exchange module according to claim 3, comprising transverse walls (10) flow direction in said manifold of the other exchanger. 5 - Process for producing a heat exchange module comprising a main exchanger and at least one secondary exchanger each having a body (9) mounted between two manifolds (1; 3) so that a same flow of The air can pass through the respective bodies of said exchangers, characterized by the fact that it comprises the steps of - producing in one piece at least one part (6) of at least one header (3) of one exchangers with a header (1) of the other exchanger; and - assemble the bodies of the exchangers with the collector boxes. 6 - Process according to claim 5, wherein said portion of at least one manifold of one of the exchangers and the manifold of the other exchanger are made by extrusion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE9111412U1 (en) * 1991-09-13 1991-10-24 Behr GmbH & Co, 7000 Stuttgart Heat exchanger
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