FR2825459A1 - Heat exchanger module for motor vehicle, includes plastic section of primary heat exchanger with integral fixing part for securing support for filter and dehydration tank - Google Patents
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Abstract
Description
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Module d'échange de chaleur comportant un réservoir fixé par l'intermédiaire d'une pièce de support, et pièce de support L'invention concerne un module d'échange de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un échangeur principal, un condenseur de climatisation, notamment de l'habitacle d'un véhicule, et un réservoir de filtration et de déshydratation faisant partie du circuit de climatisation. The invention relates to a heat exchange module, in particular for a motor vehicle, comprising a main exchanger, a condenser. air conditioning, including the passenger compartment of a vehicle, and a filtration and dehydration tank forming part of the air conditioning circuit.
Les échangeurs de chaleur pour véhicule automobile se présentent généralement sous la forme d'un faisceau de tubes de circulation de fluide et d'ailettes d'échange de chaleur avec le milieu extérieur. Le faisceau peut être interposé entre deux boîtes collectrices qui distribuent le fluide dans les tubes de circulation ou bien, en variante, l'échangeur comporte une boîte collectrice unique divisée en une section d'entrée et une section de sortie. Heat exchangers for motor vehicles are generally in the form of a bundle of fluid circulation tubes and heat exchange fins with the external environment. The bundle can be interposed between two manifolds which distribute the fluid in the circulation tubes or, alternatively, the exchanger comprises a single manifold divided into an inlet section and an outlet section.
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 module prêt à être installé dans le véhicule. It is known to assemble on a main exchanger, such as a motor vehicle engine cooling radiator, one or more secondary exchangers in order to constitute an assembly called module ready to be installed in the vehicle.
L'invention concerne un module de ce type dans lequel l'un au moins des échangeurs secondaires est un condenseur de climatisation, notamment de l'habitacle d'un véhicule automobile. Un circuit de climatisation inclut un réservoir, également appelé bouteille, raccordé hydrauliquement au condenseur et traversé par le fluide de cycle frigorigène du circuit de climatisation. Ce réservoir remplit des fonctions multiples, en particulier la filtration et/ou la déshydratation du fluide réfrigérant. The invention relates to a module of this type in which at least one of the secondary exchangers is an air conditioning condenser, in particular of the passenger compartment of a motor vehicle. An air conditioning circuit includes a reservoir, also called a bottle, hydraulically connected to the condenser and traversed by the refrigerant cycle fluid of the air conditioning circuit. This reservoir fulfills multiple functions, in particular the filtration and / or dehydration of the refrigerant.
Dans les modules d'échange de chaleur actuellement connus, le réservoir de filtration et de déshydratation est fixé mécaniquement sur le condenseur lui-même, par exemple par l'intermédiaire d'un collier de fixation métallique soudé sur le In currently known heat exchange modules, the filtration and dehydration tank is mechanically fixed to the condenser itself, for example by means of a metal fixing collar welded to the
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réservoir et comportant des pattes de fixation vissées sur le condenseur. Une telle solution nécessite de nombreuses opérations de fabrication et d'assemblage. Il faut souder le collier sur le réservoir, puis le visser sur le condenseur. Elle est longue à mettre en oeuvre, ce qui augmente le coût final du module d'échange. tank and comprising fixing lugs screwed onto the condenser. Such a solution requires numerous manufacturing and assembly operations. It is necessary to weld the collar on the tank, then screw it on the condenser. It takes a long time to implement, which increases the final cost of the exchange module.
La présente invention a pour objet un module d'échange de chaleur qui remédie à ces inconvénients. The present invention relates to a heat exchange module which overcomes these drawbacks.
Selon l'invention, l'échangeur principal comporte au moins une partie en matière plastique pourvue de moyens de fixation formés d'une seule pièce avec la partie en matière plastique, ces moyens de fixation étant adaptés à recevoir une pièce de support intermédiaire sur laquelle le réservoir est monté. According to the invention, the main exchanger comprises at least one plastic part provided with fixing means formed in one piece with the plastic part, these fixing means being adapted to receive an intermediate support piece on which the tank is mounted.
Grâce à ces caractéristiques, le réservoir de filtration et de déshydratation peut être monté aisément et rapidement dans le module d'échange de chaleur. Il suffit pour cela de disposer la pièce de support intermédiaire dans la fixation sans avoir d'autres opérations à exécuter, comme la fixation de vis, puis de monter simplement le réservoir dans la pièce de support intermédiaire. En outre, le réservoir est fixé sur l'échangeur principal, et non sur le condenseur lui-même. Thanks to these characteristics, the filtration and dehydration tank can be easily and quickly mounted in the heat exchange module. It suffices for this to have the intermediate support piece in the fixing without having other operations to perform, such as fixing screws, then simply mount the tank in the intermediate support piece. In addition, the tank is fixed on the main exchanger, and not on the condenser itself.
Cette solution est avantageuse parce que le réservoir peut ainsi être disposé au plus près du condenseur, ce qui réduit la longueur des canalisations nécessaires pour le raccorder hydrauliquement à la boîte collectrice. Cela permet, en outre, de réduire l'encombrement global du module d'échange de chaleur. This solution is advantageous because the tank can thus be arranged as close as possible to the condenser, which reduces the length of the pipes necessary to hydraulically connect it to the manifold. This also makes it possible to reduce the overall size of the heat exchange module.
Généralement, l'échangeur principal est constitué par le radiateur de refroidissement du circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. Generally, the main exchanger is constituted by the cooling radiator of the cooling circuit of the engine of a motor vehicle.
De préférence, les moyens de fixation dont est pourvue la partie en matière plastique sont constitués par des rainures, et la pièce de support intermédiaire comporte des glissières correspondantes qui s'engagent dans les rainures de la partie Preferably, the fixing means which are provided with the plastic part are constituted by grooves, and the intermediate support part comprises corresponding slides which engage in the grooves of the part.
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en matière plastique. Dans une réalisation particulière, la pièce de support intermédiaire comporte un logement allongé dont la forme correspond à la forme extérieure du réservoir afin de recevoir ce dernier. made of plastic. In a particular embodiment, the intermediate support part comprises an elongated housing whose shape corresponds to the external shape of the reservoir in order to receive the latter.
Ce logement peut présenter une section transversale fermée ou bien il peut présenter, selon sa direction longitudinale, une ouverture par laquelle le réservoir peut être introduit. Dans ce cas, le logement peut être constitué par une pluralité de bras opposés pour enserrer le réservoir. This housing can have a closed cross-section or it can have, in its longitudinal direction, an opening through which the reservoir can be introduced. In this case, the housing can be constituted by a plurality of opposite arms to grip the tank.
Avantageusement, la pièce de support intermédiaire comporte des moyens de verrouillage pour empêcher le réservoir de s'échapper hors du logement. Ces moyens de verrouillage sont constitués, par exemple, par des ergots. Advantageously, the intermediate support piece includes locking means to prevent the reservoir from escaping from the housing. These locking means are constituted, for example, by lugs.
La"partie èn--matière plastique sur laquelle la pièce de support intermédiaire est montée peut être constituée par un vase d'expansion faisant partie du circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. Ou bien, il peut s'agir d'une boîte collectrice de l'échangeur principal, ou encore de toute autre partie en matière plastique du module d'échange de chaleur. The "plastic part on which the intermediate support part is mounted may consist of an expansion tank forming part of the cooling circuit of the engine of a motor vehicle. Or it may be a manifold of the main exchanger, or of any other plastic part of the heat exchange module.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la Figure 1 est une vue de dessus schématique d'un module d'échange de chaleur comportant une pièce de support intermédiaire conforme à la présente invention ; - la Figure 2 est une vue en perspective du vase d'expansion faisant partie du module d'échange de chaleur représenté sur la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en perspective d'une pièce de support intermédiaire destinée à s'adapter à la fixation du vase d'expansion de la Figure 2 ; Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description of exemplary embodiments given by way of illustration with reference to the accompanying drawings. In these drawings: - Figure 1 is a schematic top view of a heat exchange module comprising an intermediate support part according to the present invention; - Figure 2 is a perspective view of the expansion vessel forming part of the heat exchange module shown in Figure 1; - Figure 3 is a perspective view of an intermediate support piece intended to adapt to the attachment of the expansion tank of Figure 2;
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- la Figure 4 est une vue en perspective de la pièce de support intermédiaire représentée sur la Figure 3 montée sur le vase d'expansion de la Figure 2 ; et - la Figure 5 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pièce de support intermédiaire représentée sur la Figure 3. - Figure 4 is a perspective view of the intermediate support part shown in Figure 3 mounted on the expansion tank of Figure 2; and - Figure 5 is a perspective view of an alternative embodiment of the intermediate support part shown in Figure 3.
On a représenté, sur la Figure 1, une vue schématique de dessus d'un module d'échange de chaleur pour un véhicule automobile. Ce module est constitué d'un échangeur principal 2 et d'un condenseur de climatisation 4. Dans l'exemple décrit, l'échangeur 2 est un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule. Il est constitué par un faisceau 6 de tubes de circulation de fluide et d'ailettes d'échange de chaleur avec le milieu extérieur. Le faisceau 6 est interposé entre deux boîtes collectrices 8 qui distribuent le fluide dans les tubes de circulation du faisceau. Les boîtes collectrices 8 sont raccordées au faisceau 6 par l'intermédiaire de plaques collectrices 10 fixées mécaniquement sur les tubes du faisceau. Les deux boîtes collectrices 8 sont réalisées en matière plastique. Elles sont fixées par sertissage sur les plaques collectrices 10. There is shown, in Figure 1, a schematic top view of a heat exchange module for a motor vehicle. This module consists of a main exchanger 2 and an air conditioning condenser 4. In the example described, the exchanger 2 is a radiator for cooling the vehicle engine. It consists of a bundle 6 of fluid circulation tubes and heat exchange fins with the external environment. The bundle 6 is interposed between two manifolds 8 which distribute the fluid in the beam circulation tubes. The manifolds 8 are connected to the bundle 6 by means of manifold plates 10 mechanically fixed to the bundle tubes. The two manifolds 8 are made of plastic. They are fixed by crimping on the collector plates 10.
Le condenseur 4 est également constitué d'un faisceau de tubes 16 monté entre deux boîtes collectrices 18 disposées le long de deux côtés parallèles du faisceau 16 et munies de tubulures d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant (non représentées). The condenser 4 also consists of a bundle of tubes 16 mounted between two manifolds 18 arranged along two parallel sides of the bundle 16 and provided with inlet and outlet pipes for the refrigerant (not shown).
Le circuit de refroidissement du moteur du véhicule automobile comporte, par ailleurs, un vase d'expansion 20 relié à l'une des boîtes collectrices 8 du radiateur 2 par une canalisation 22. Le vase d'expansion 20 est réalisé en matière plastique moulée, comme les boîtes collectrices 8. The cooling circuit of the motor vehicle engine also comprises an expansion tank 20 connected to one of the manifolds 8 of the radiator 2 by a pipe 22. The expansion tank 20 is made of molded plastic, like manifolds 8.
Conformément à l'invention, le vase d'expansion 20 est pourvu d'une fixation adaptée à recevoir une pièce de support intermédiaire 24 sur laquelle est monté le réservoir de In accordance with the invention, the expansion vessel 20 is provided with a fixing adapted to receive an intermediate support piece 24 on which the reservoir for
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filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation. filtration and dehydration 26 of the air conditioning circuit.
On a représenté sur la Figure 2 une vue en perspective du vase d'expansion 20 du module d'échange de chaleur représenté sur la Figure 1. Le vase d'expansion 20 comporte un corps cylindrique 30 à la partie inférieure duquel est prévue la canalisation 22 par laquelle il est relié à l'une des boîtes collectrices 8 de l'échangeur 2. Le corps 30 comporte une pluralité d'éléments de fixation 32 formés d'une seule pièce avec lui. Dans l'exemple représenté, il y a trois éléments de fixation 32 sur la partie droite de la Figure 2 et deux éléments de fixation 32 sur sa partie gauche, soit au total cinq éléments de fixation. Chaque élément de fixation comporte une surface plane 34 et une languette 36 recourbée vers la surface plane 34, de manière à présenter sensiblement une section en U lorsqu'elle est vue de dessus selon le sens de la Figure 2. Les cinq surfaces planes 34 définissent conjointement un plan d'appui. There is shown in Figure 2 a perspective view of the expansion tank 20 of the heat exchange module shown in Figure 1. The expansion tank 20 has a cylindrical body 30 at the bottom of which is provided the pipe 22 by which it is connected to one of the manifolds 8 of the exchanger 2. The body 30 comprises a plurality of fastening elements 32 formed integrally with it. In the example shown, there are three fixing elements 32 on the right-hand side of FIG. 2 and two fixing elements 32 on its left-hand part, ie a total of five fixing elements. Each fastening element has a flat surface 34 and a tongue 36 curved towards the flat surface 34, so as to have a substantially U-shaped section when viewed from above in the direction of FIG. 2. The five flat surfaces 34 define jointly a support plan.
On a représenté sur la Figure 3 une vue en perspective d'une pièce de support intermédiaire 24 destinée à s'adapter sur le vase d'expansion 20 de la Figure 2. La pièce de support intermédiaire 24 comporte une plaque de support allongée 40 disposée verticalement selon la Figure 3. Des ailettes 42 sont formées d'une seule pièce avec la plaque de support 40. There is shown in Figure 3 a perspective view of an intermediate support piece 24 intended to fit on the expansion vessel 20 of Figure 2. The intermediate support piece 24 comprises an elongated support plate 40 disposed vertically according to FIG. 3. Fins 42 are formed in one piece with the support plate 40.
Le nombre des ailettes 42 correspond au nombre des éléments de fixation 32 du vase d'expansion 20. Il y a par conséquent trois ailettes 42 sur la partie droite de la pièce de support intermédiaire (selon la Figure 3) et deux ailettes 42 sur la partie gauche de la pièce de support intermédiaire. Les ailettes 42 sont coplanaires et disposées de manière à venir s'engager sur les surfaces planes 34 des éléments de fixation 32, les extrémités des ailettes 42 constituant des glissières qui viennent s'engager dans les rainures constituées par les languettes recourbées 36 des éléments de fixation 32. The number of fins 42 corresponds to the number of fastening elements 32 of the expansion tank 20. There are therefore three fins 42 on the right part of the intermediate support piece (according to Figure 3) and two fins 42 on the left side of the intermediate support piece. The fins 42 are coplanar and arranged so as to engage on the flat surfaces 34 of the fastening elements 32, the ends of the fins 42 constituting slides which come to engage in the grooves formed by the curved tongues 36 of the fixing 32.
Des bras 44 présentant la forme d'arc de cercle sont également formés d'une seule pièce avec la plaque de support 40. Arms 44 having the shape of an arc of a circle are also formed in a single piece with the support plate 40.
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Dans l'exemple décrit, le nombre des bras 44 correspond au nombre des ailettes 42, mais cette caractéristique n'est pas impérative. Il y a par conséquent trois bras 44 sur la partie droite de la pièce de support intermédiaire et deux bras sur sa partie gauche. Les bras 44 déterminent un logement allongé ouvert de section circulaire, la section de ce logement correspondant au diamètre extérieur de la bouteille de filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation (voir Figure 1). Etant donné que les bras 44 ne forment pas un cercle complet, le réservoir 26 peut être introduit selon une direction perpendiculaire à son axe longitudinal dans la pièce de support intermédiaire 24. In the example described, the number of arms 44 corresponds to the number of fins 42, but this characteristic is not imperative. There are therefore three arms 44 on the right side of the intermediate support piece and two arms on its left side. The arms 44 determine an elongated open housing of circular section, the section of this housing corresponding to the outside diameter of the filtration and dehydration bottle 26 of the air conditioning circuit (see Figure 1). Since the arms 44 do not form a complete circle, the reservoir 26 can be introduced in a direction perpendicular to its longitudinal axis into the intermediate support piece 24.
A son extrémité inférieure, la plaque de support allongée 40 comporte encore un bras 46 sur lequel le fond du réservoir 26 prend appui. Enfin, des moyens de verrouillage sont prévus pour empêcher le réservoir de s'échapper hors du logement de section circulaire délimité par les bras 44. Dans l'exemple décrit, ces moyens de verrouillage sont constitués par des ergots, tels que l'ergot 48 formé sur le bras supérieur 44 de la pièce de support intermédiaire 24. L'ergot 48 fait saillie vers l'intérieur du logement, de manière à empêcher le réservoir 26 de s'échapper par le haut du logement. Les moyens de verrouillage comprennent également un ergot 50 qui a une double fonction. D'une part, comme l'ergot 48, il fait saillie vers l'intérieur du logement et il empêche le réservoir 26 de s'échapper par le haut hors de ce logement. At its lower end, the elongated support plate 40 also includes an arm 46 on which the bottom of the reservoir 26 is supported. Finally, locking means are provided to prevent the reservoir from escaping from the circular section of the housing defined by the arms 44. In the example described, these locking means are constituted by lugs, such as the lug 48 formed on the upper arm 44 of the intermediate support piece 24. The lug 48 projects towards the inside of the housing, so as to prevent the reservoir 26 from escaping from the top of the housing. The locking means also include a lug 50 which has a double function. On the one hand, like the lug 48, it projects towards the inside of the housing and it prevents the reservoir 26 from escaping from the top out of this housing.
D'autre part, il fait saillie vers la face de l'ailette 42 orientée en direction du vase d'expansion 20, de manière à retenir la pièce de support intermédiaire sur l'élément de fixation 32 le plus élevé du vase d'expansion 20. Ainsi, le montage du réservoir de filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation s'effectue très aisément. On the other hand, it projects towards the face of the fin 42 oriented in the direction of the expansion vessel 20, so as to retain the intermediate support piece on the highest fixing element 32 of the expansion vessel. 20. Thus, the mounting of the filtration and dehydration tank 26 of the air conditioning circuit is carried out very easily.
Dans une première opération, on introduit simplement la pièce de support intermédiaire dans les moyens de fixation du vase d'expansion 20. Dans l'exemple représenté, ces moyens de fixation sont constitués par les éléments de fixation 32. On introduit donc les ailettes 42 dans les rainures constituées In a first operation, the intermediate support piece is simply introduced into the fixing means of the expansion vessel 20. In the example shown, these fixing means are constituted by the fixing elements 32. The fins 42 are therefore introduced. in the formed grooves
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par les languettes 36 jusqu'à ce que l'ergot 50 de la pièce de support intermédiaire 24 vienne en butée avec l'élément de fixation le plus élevé 32 du vase d'expansion. Cette opération effectuée, il suffit d'introduire le réservoir 26 dans son logement, selon une direction perpendiculaire à l'axe vertical du vase d'expansion 20. Les bras 44 de la pièce de support intermédiaire présentent à cet effet une certaine élasticité. Ils s'écartent légèrement pour laisser le passage au réservoir 26, puis se resserrent de manière à le maintenir dans son logement. A son extrémité inférieure, le réservoir 26 est maintenu par le bras 46. A sa partie supérieure, il est maintenu par les ergots 48 et 50. On a représenté sur la Figure 4 la pièce de support intermédiaire 24 dans sa position finale assemblée au vase d'expansion 20, le réservoir 26 de filtration et de déshydratation ayant été représenté en traits mixtes. by the tongues 36 until the lug 50 of the intermediate support piece 24 abuts with the uppermost fixing element 32 of the expansion tank. Once this operation has been carried out, it suffices to introduce the reservoir 26 into its housing, in a direction perpendicular to the vertical axis of the expansion vessel 20. The arms 44 of the intermediate support piece have for this purpose a certain elasticity. They deviate slightly to allow passage to the reservoir 26, then tighten so as to maintain it in its housing. At its lower end, the reservoir 26 is held by the arm 46. At its upper part, it is held by the lugs 48 and 50. FIG. 4 shows the intermediate support piece 24 in its final position assembled to the vessel expansion 20, the filtration and dehydration tank 26 having been shown in phantom.
On a représenté sur la Figure 5 une variante de réalisation de la pièce de support intermédiaire. Cette pièce de support intermédiaire, désignée par la référence générale 54, comporte un logement fermé pour recevoir le réservoir 26 qui a été représenté en traits mixtes sur la Figure 5. Le logement comporte une ouverture supérieure 56 par laquelle le réservoir est introduit, comme schématisé par la flèche 58. There is shown in Figure 5 an alternative embodiment of the intermediate support piece. This intermediate support piece, designated by the general reference 54, has a closed housing for receiving the reservoir 26 which has been shown in phantom in Figure 5. The housing has an upper opening 56 through which the reservoir is introduced, as shown schematically by arrow 58.
Sur la figure, la pièce de support 54 est représentée en position montée sur le vase d'expansion 20, de manière similaire à ce qui a été décrit pour la Figure 4. La pièce de support intermédiaire 54 comporte des moyens de verrouillage destinés à empêcher le réservoir 26 de s'échapper de son logement. Ces moyens sont constitués, d'une part, par un premier ergot 48 qui fait saillie vers l'intérieur du logement, comme on l'a décrit précédemment, et par un second ergot 50 qui fait lui aussi saillie vers l'intérieur du logement mais qui permet, en outre, de retenir la pièce de support intermédiaire sur le vase d'expansion 20. Dans cette variante de réalisation, les ergots 48 et 50 sont escamotables, de manière à permettre l'introduction du réservoir 26. In the figure, the support piece 54 is shown in the mounted position on the expansion tank 20, in a similar manner to that which has been described for FIG. 4. The intermediate support piece 54 comprises locking means intended to prevent the reservoir 26 to escape from its housing. These means consist, on the one hand, of a first lug 48 which projects inwards from the housing, as described above, and by a second lug 50 which also projects inwards from the housing but which also makes it possible to retain the intermediate support piece on the expansion vessel 20. In this alternative embodiment, the lugs 48 and 50 are retractable, so as to allow the introduction of the reservoir 26.
A titre d'exemple, ils peuvent être montés pivotants sur la pièce de support intermédiaire 54. By way of example, they can be pivotally mounted on the intermediate support piece 54.
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Dans les deux exemples de réalisation décrits, les pièces de support intermédiaires 24 et 54 sont montées sur un vase d'expansion 20 faisant partie du circuit de refroidissement du moteur. Toutefois, elles pourraient être montées sur une autre partie du module d'échange de chaleur, pourvu que cette partie soit réalisée en matière plastique, par exemple moulée ou injectée, et qu'elle comporte des moyens de fixation tels que les moyens 32 permettant de fixer la pièce de support intermédiaire en une seule opération. Par exemple, la pièce de support intermédiaire pourrait être montée sur une boîte collectrice 8 de l'échangeur de refroidissement 2.In the two embodiments described, the intermediate support parts 24 and 54 are mounted on an expansion tank 20 forming part of the engine cooling circuit. However, they could be mounted on another part of the heat exchange module, provided that this part is made of plastic, for example molded or injected, and that it includes fixing means such as the means 32 making it possible to fix the intermediate support piece in a single operation. For example, the intermediate support piece could be mounted on a manifold 8 of the cooling exchanger 2.
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