FR2886390A1 - Heat exchanger e.g. for i.c. engine supercharging air cooler has housing fitted with peripheral flange holding core of stamped plates in place - Google Patents
Heat exchanger e.g. for i.c. engine supercharging air cooler has housing fitted with peripheral flange holding core of stamped plates in place Download PDFInfo
- Publication number
- FR2886390A1 FR2886390A1 FR0505174A FR0505174A FR2886390A1 FR 2886390 A1 FR2886390 A1 FR 2886390A1 FR 0505174 A FR0505174 A FR 0505174A FR 0505174 A FR0505174 A FR 0505174A FR 2886390 A1 FR2886390 A1 FR 2886390A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- housing
- heat exchanger
- exchanger according
- end plate
- channels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0475—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
- F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/0075—Supports for plates or plate assemblies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0082—Charged air coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/102—Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
VTM1594.FRDVTM1594.FRD
Echanqeur de chaleur comportant un faisceau d'échanqe de chaleur logé dans un boîtier L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, et plus particulièrement aux échangeurs de chaleur à plaques pour les véhicules automobiles, par exemple les refroidisseurs d'air de suralimentation de moteurs à combustion interne turbo-compressés. The invention relates to heat exchangers, and more particularly to plate heat exchangers for motor vehicles, for example engine air coolers. turbo-compressed internal combustion.
Elle concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur comportant, d'une part, un faisceau d'échange de chaleur constitué par un empilement de plaques embouties disposées entre une première plaque d'extrémité et une deuxième plaque d'extrémité par laquelle débouchent des tubulures d'entrée et de sortie d'un liquide de refroidissement, les plaques déterminant entre elles des premiers canaux de circulation pour la circulation d'un gaz à refroidir et des second canaux de circulation pour la circulation d'un liquide de refroidissement et, d'autre part, un boîtier à l'intérieur duquel est logé le faisceau au dessus d'une paroi de fond du boîtier. It relates more particularly to a heat exchanger comprising, on the one hand, a heat exchange bundle constituted by a stack of stamped plates disposed between a first end plate and a second end plate through which open tubing lines. inlet and outlet of a coolant, the plates defining between them first circulation channels for the circulation of a gas to be cooled and second circulation channels for the circulation of a coolant and, of on the other hand, a housing inside which the beam is housed above a bottom wall of the housing.
Il est connu, d'après DE 199902504 et JP 10238969, de réaliser le boîtier, qui loge le faisceau d'échange de chaleur, en matière plastique ou en aluminium moulé et de fermer ce boîtier par un couvercle soudé ou serti. It is known from DE 199902504 and JP 10238969 to make the housing, which houses the heat exchange bundle, of plastic or cast aluminum and to close the housing with a welded or crimped lid.
Lorsque l'on utilise un couvercle métallique, celui-ci peut être brasé sur le faisceau, ce qui permet alors d'assurer une étanchéité au passage des tubulures au travers du couvercle. Mais l'état métallurgique (recuit) du couvercle n'offre pas une tenue mécanique optimale. Dans les autres cas, il faut nécessairement prévoir une étanchéité au passage des tubulures au travers du couvercle. When using a metal cover, it can be brazed to the beam, which then ensures a seal passage tubing through the cover. But the metallurgical state (annealing) of the lid does not offer optimal mechanical strength. In other cases, it is necessary to provide a seal passage tubing through the cover.
Ainsi le recours à un couvercle pose des problèmes de tenue 5 mécanique et/ou d'étanchéité. Thus the use of a cover poses problems of mechanical resistance and / or sealing.
L'invention a précisément pour objet un échangeur de chaleur du type défini précédemment qui remédie à ces inconvénients. The subject of the invention is precisely a heat exchanger of the type defined above which overcomes these disadvantages.
Ces buts sont atteints par le fait que l'échangeur de chaleur comprend une bride annulaire de serrage disposée en appui, d'une part, sur un bord d'appui du boîtier opposé à la paroi de fond et, d'autre part, sur un bord de la deuxième plaque d'extrémité du faisceau pour immobiliser le faisceau à l'intérieur du boîtier. These objects are achieved by the fact that the heat exchanger comprises an annular clamping flange arranged in abutment, on the one hand, on a support edge of the housing opposite to the bottom wall and, on the other hand, on an edge of the second end plate of the beam for immobilizing the beam inside the housing.
Il en résulte que le couvercle habituel du boîtier est supprimé, ce qui simplifie la fabrication de l'échangeur de chaleur et permet de s'affranchir des problèmes d'étanchéité des tubulures du liquide de refroidissement. As a result, the usual cover of the housing is removed, which simplifies the manufacture of the heat exchanger and eliminates the sealing problems of the coolant pipes.
En effet, la bride annulaire de serrage assure conjointement la tenue mécanique du faisceau dans le boîtier, ainsi que l'étanchéité avec le boîtier et le faisceau. La forme annulaire de la bride de serrage permet aux tubulures d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement de traverser librement l'anneau formé par la bride de serrage, ce qui résout les problèmes d'étanchéité posés par la traversée des couvercles des boîtiers de l'art antérieur par les tubulures d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement. Indeed, the annular clamping flange together ensures the mechanical strength of the beam in the housing, as well as sealing with the housing and the beam. The annular shape of the clamping flange allows the inlet and outlet pipes of the coolant to pass freely through the ring formed by the clamping flange, which solves the sealing problems posed by the crossing of the covers of the housings. of the prior art by the inlet and outlet pipes of the coolant.
De manière avantageuse, le bord d'appui entoure le boîtier dans la région d'une face ouverte du boîtier, à l'opposé de la paroi de fond. Advantageously, the support edge surrounds the housing in the region of an open face of the housing, opposite the bottom wall.
Un joint est avantageusement disposé dans une gorge de la bride de serrage pour assurer l'étanchéité du boîtier entre la deuxième plaque d'extrémité du faisceau et le bord d'appui du boîtier. La bride de serrage est de préférence fixée à la périphérie du bord d'appui du boîtier et comprime le joint entre deuxième plaque d'extrémité et le bord d'appui du boîtier. A gasket is advantageously arranged in a groove of the clamping flange to seal the housing between the second end plate of the bundle and the bearing edge of the housing. The clamping flange is preferably attached to the periphery of the bearing edge of the housing and compresses the seal between the second end plate and the bearing edge of the housing.
Il est avantageux de prévoir une cale déformable qui est comprimée entre la première plaque d'extrémité du faisceau et la paroi de fond du boîtier par l'action de la bride de serrage sur la deuxième plaque d'extrémité du faisceau. It is advantageous to provide a deformable wedge which is compressed between the first end plate of the bundle and the bottom wall of the housing by the action of the clamp on the second end plate of the bundle.
Cette cale permet non seulement d'absorber le jeu entre la première plaque d'extrémité et la paroi de fond du boîtier, mais surtout d'éviter une dérivation du gaz entre la première plaque d'extrémité et la paroi de fond du boîtier. This wedge not only allows to absorb the clearance between the first end plate and the bottom wall of the housing, but especially to avoid a gas bypass between the first end plate and the bottom wall of the housing.
La bride de serrage est avantageusement de forme rectangulaire. Elle est de préférence réalisée dans une matière plastique moulée. The clamping flange is advantageously of rectangular shape. It is preferably made of a molded plastic.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le faisceau est disposé dans le boîtier de façon que les orifices d'entrée et de sortie du gaz dans les premiers canaux soient respectivement en vis-à-vis de tubulures d'entrée et de sortie de gaz de l'échangeur. According to another characteristic of the invention, the beam is disposed in the housing so that the inlet and outlet orifices of the gas in the first channels are respectively vis-à-vis the inlet and outlet pipes. gas from the exchanger.
Dans une réalisation avantageuse, le boîtier comporte deux parois latérales en renflement opposées l'une à l'autre délimitant avec la paroi de fond un premier espace pour l'entrée du gaz dans les premiers canaux et un deuxième espace pour la sortie du gaz des premiers canaux. In an advantageous embodiment, the housing comprises two mutually opposed bulge side walls delimiting with the bottom wall a first space for the gas inlet in the first channels and a second space for the gas outlet of the first channels.
Les premiers canaux sont de préférence formés d'intercalaires ondulés disposés entre les plaques adjacentes du faisceau. The first channels are preferably formed of corrugated tabs disposed between the adjacent plates of the bundle.
Pour améliorer l'échange de chaleur, on prévoit avantageusement que le chemin suivi par le liquide de refroidissement dans chaque deuxième canal soit un chemin en forme de lacet délimité par des nervures sur les plaques. To improve the heat exchange, it is advantageously provided that the path followed by the coolant in each second channel is a lace-shaped path delimited by ribs on the plates.
L'échangeur de chaleur de l'invention est de préférence réalisé sous la forme d'un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur à combustion interne turbo-compressé. The heat exchanger of the invention is preferably made in the form of a charge air cooler of a turbo-compressed internal combustion engine.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif et en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un échangeur de chaleur selon l'invention; - la figure 2 est une vue montrant l'assemblage de la bride de serrage sur le bord d'appui du boîtier de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté en coupe représentant l'ensemble des éléments assemblés de la figure 1; - la figure 4 est une vue en perspective et en coupe du faisceau d'échange de chaleur de la figure 1; - la figure 5 est une vue partielle de détail en coupe 5 selon la ligne V- V de la figure 3; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne V-V de l'ensemble des éléments assemblés représenté à la figure 3 -les figures 7 et 8 sont des vues respectivement en perspective et de dessus de l'ensemble monté représenté à la figure 1. Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of exemplary embodiments given by way of illustration and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to the invention; - Figure 2 is a view showing the assembly of the clamp on the bearing edge of the housing of Figure 1; - Figure 3 is a sectional side view showing all of the assembled elements of Figure 1; FIG. 4 is a perspective and sectional view of the heat exchange bundle of FIG. 1; - Figure 5 is a partial detail view in section 5 along the line V-V of Figure 3; FIG. 6 is a sectional view along the line VV of all the assembled elements shown in FIG. 3; FIGS. 7 and 8 are views respectively in perspective and from above of the assembled assembly represented in FIG. 1; .
La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention et qui est notamment utilisable comme refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur à combustion interne turbo-compressé de véhicule automobile. Dans cette application particulière, l'air de suralimentation est refroidi par un fluide, habituellement le liquide de refroidissement du moteur, pour pouvoir être admis dans le moteur à une température plus basse pour favoriser la combustion. Figure 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to the invention and which is particularly useful as a charge air cooler of a turbocharged internal combustion engine of a motor vehicle. In this particular application, the charge air is cooled by a fluid, usually the engine coolant, to be allowed to enter the engine at a lower temperature to promote combustion.
L'échangeur de chaleur comporte un boîtier 1 renfermant un faisceau de plaques d'échange de chaleur 2. Le boîtier 1 se compose d'un corps 3 formé d'une paroi de fond 4 généralement plane et de deux parois latérales planes parallèles 5,6 en forme de rectangle sensiblement perpendiculaires à la paroi de fond 4 se prolongeant l'une vers l'autre sur chacune de leurs extrémités par deux parois en renflement 7,8 dont la convexité est tournée vers l'extérieur du boîtier 2. Une tubulure d'entrée d'air 9 est prévue au sommet d'une des parois latérales en renflement 7 du boîtier et une tubulure de sortie d'air 10 est prévue sur la paroi de fond 4 à proximité de la paroi latérale en renflement 8 opposée. Les parois en renflement 7,8 délimitent avec la paroi de fond 4 un premier espace formant une boîte à air d'entrée 11 et un deuxième espace formant une boîte à air de sortie 12 qui communiquent respectivement avec les tubulures d'entrée 9 et de sortie d'air 10 de l'échangeur. The heat exchanger comprises a casing 1 enclosing a bundle of heat exchange plates 2. The casing 1 consists of a body 3 formed of a generally flat bottom wall 4 and of two parallel flat lateral walls 5, 6 in the form of a rectangle substantially perpendicular to the bottom wall 4 extending towards each other on each of their ends by two bulge walls 7, 8, the convexity of which is turned towards the outside of the casing 2. A tubing 9 is provided at the top of one of the bulge side walls 7 of the housing and an air outlet pipe 10 is provided on the bottom wall 4 near the side wall 8 opposite bulge. The bulge walls 7,8 delimit with the bottom wall 4 a first space forming an inlet air box 11 and a second space forming an outlet air box 12 which communicate respectively with the inlet pipes 9 and air outlet 10 of the exchanger.
Le faisceau 2 est constitué de plaques 13 parallèles entre elles, empilées les unes au dessus des autres entre une première plaque d'extrémité 14 en vis-à-vis avec la paroi de fond 4 du boîtier 2 et une deuxième plaque d'extrémité 15 par laquelle débouchent les tubulures d'entrée 16 et de sortie 17 d'un fluide de refroidissement. Les plaques déterminent entre elles des premiers canaux 18 de circulation de l'air à refroidir 18 et des second canaux 19 de circulation du liquide de refroidissement montrés à la Figure 2. The beam 2 consists of plates 13 parallel to each other, stacked one above the other between a first end plate 14 facing the bottom wall 4 of the housing 2 and a second end plate 15. through which open the inlet pipes 16 and outlet 17 of a cooling fluid. The plates determine between them first channels 18 for circulating the air to be cooled 18 and second channels 19 for circulating the coolant shown in FIG. 2.
Le faisceau 2 est disposé dans le boîtier 1 de façon que les orifices 20 d'entrée de l'air dans les premiers canaux 18 soient en vis-à-vis de la paroi en renflement 7 comportant la tubulure d'entrée d'air 9 de sorte que les orifices de sortie d'air des premiers canaux 18 se trouvent en vis-à-vis de la paroi en renflement 8 opposée. Le boîtier 2 est fermé par la deuxième plaque d'extrémité 15 du faisceau. The beam 2 is disposed in the casing 1 so that the air inlet orifices 20 in the first channels 18 are opposite the bulging wall 7 comprising the air inlet pipe 9 so that the air outlet orifices of the first channels 18 are opposite the bulging wall 8 opposite. The housing 2 is closed by the second end plate 15 of the beam.
Comme le montre plus particulièrement la Figure 2, le bord ouvert du boîtier opposé à la paroi de fond 4 délimite un bord d'appui 21 sur lequel repose, dans un épaulement 21a du bord d'appui, la deuxième plaque d'extrémité 15 du faisceau. As shown more particularly in Figure 2, the open edge of the housing opposite the bottom wall 4 defines a bearing edge 21 on which rests, in a shoulder 21a of the bearing edge, the second end plate 15 of the beam.
Autrement dit, le bord d'appui 21 entoure le boîtier dans la région du bord ouvert, c'est-à-dire de sa face ouverte, en formant une collerette ou rebord délimitant une surface annulaire généralement plane. In other words, the support edge 21 surrounds the housing in the region of the open edge, that is to say of its open face, forming a flange or flange delimiting a generally flat annular surface.
La deuxième plaque d'extrémité 15 du faisceau est maintenue plaquée contre l'épaulement 21a sous l'action d'une bride de serrage 24 de forme annulaire fixée au boîtier par quatre vis 25. La profondeur de l'épaulement 21a est sensiblement égale à l'épaisseur de la deuxième plaque d'extrémité 15 de façon à définir pour la plaque d'extrémité 15 et le bord d'appui 21 un plan de joint commun pour un joint 22 disposé à l'intérieur d'une gorge 22a de la bride de serrage 24, ce qui permet d'assurer l'étanchéité du boîtier 1 avec l'extérieur. Sous l'action de la bride de serrage 24, le joint 22 est appliqué à la fois contre la plaque d'extrémité 15 et contre le bord d'appui 21. The second end plate 15 of the bundle is kept pressed against the shoulder 21a under the action of an annular clamping flange 24 fixed to the housing by four screws 25. The depth of the shoulder 21a is substantially equal to the thickness of the second end plate 15 so as to define for the end plate 15 and the bearing edge 21 a common joint plane for a seal 22 disposed inside a groove 22a of the clamp 24, which ensures the sealing of the housing 1 with the outside. Under the action of the clamping flange 24, the seal 22 is applied both against the end plate 15 and against the support edge 21.
Pour absorber le jeu entre la première plaque d'extrémité 14 et le fond 4 du boîtier il est prévu une cale déformable 23. Celle-ci est comprimée entre la première plaque d'extrémité 14 du faisceau et la paroi de fond 4 lorsque la bride de serrage 24 agit sur la deuxième plaque d'extrémité 15 du faisceau pour fermer le boîtier 2. To absorb the clearance between the first end plate 14 and the bottom 4 of the housing there is provided a deformable wedge 23. This is compressed between the first end plate 14 of the bundle and the bottom wall 4 when the flange 24 acts on the second end plate 15 of the beam to close the housing 2.
Comme on peut le voir en particulier sur la Figure 3 où les éléments homologues à ceux des Figures 1 et 2 portent les mêmes références, l'air de suralimentation pénètre dans l'échangeur par la tubulure d'entrée 9, comme schématisé par la flèche 26. Il parvient dans la boîte à air d'entrée 11 puis traverse le faisceau d'échange de chaleur 2 dont la structure sera décrite plus en détail ultérieurement en échangeant de la chaleur avec un fluide de refroidissement. Après avoir traversé le faisceau d'échange de chaleur 2, l'air de suralimentation refroidi parvient dans la boîte à air de sortie 12, puis quitte le refroidisseur d'air de suralimentation par la tubulure 10, comme schématisé par la flèche 27. As can be seen in particular in Figure 3 where the elements homologous to those of Figures 1 and 2 have the same references, the charge air enters the exchanger through the inlet pipe 9, as shown schematically by the arrow 26. It reaches the inlet air box 11 and then passes through the heat exchange bundle 2, the structure of which will be described in more detail later by exchanging heat with a cooling fluid. After having passed through the heat exchange bundle 2, the cooled supercharging air arrives in the outlet air box 12 and then leaves the charge air cooler through the pipe 10, as shown by the arrow 27.
Le faisceau d'échange de chaleur (Figure 4) est constitué par un empilement de plaques 13 entre lesquelles sont disposés des intercalaires ondulés 28 qui améliorent l'échange de chaleur entre l'air de suralimentation et les plaques. Chaque plaque 13 présente une forme sensiblement rectangulaire comportant deux petits côtés 29a, 29b et deux grands côtés 30a, 30b. Chaque plaque comporte une paroi de fond 31 limitée par un rebord périphérique 32. Des nervures 33a, 33b, 33c sont prévues dans la paroi de fond 31 de chacune des plaques afin de limiter des passes de circulation pour le liquide de refroidissement. The heat exchange bundle (FIG. 4) consists of a stack of plates 13 between which corrugated dividers 28 are arranged which improve the heat exchange between the charge air and the plates. Each plate 13 has a substantially rectangular shape with two small sides 29a, 29b and two long sides 30a, 30b. Each plate has a bottom wall 31 limited by a peripheral flange 32. Ribs 33a, 33b, 33c are provided in the bottom wall 31 of each of the plates to limit circulation passes for the coolant.
Dans l'exemple de la Figure 4, le chemin suivi par le liquide de refroidissement présente une forme en lacet composé de deux demi-chemins en forme de U délimités par une nervure axiale 33a parallèle aux grands côtés 30a, 30b de la plaque et par deux nervures longitudinales 33b, 33c parallèles à la nervure axiale 33a et situées de part et d'autre de celleci. Les nervures 33a, 33b délimitent avec le bord relevé 29a de la plaque les deux branches parallèles du premier U et les nervures 33a, 33c délimitent les deux branches parallèles du deuxième U. La paroi de fond 31 et le rebord périphérique 29a déterminent une cuvette peu profonde. Les plaques 13 groupées par paires sont assemblées par leur rebord périphérique 29a. De la sorte, la cuvette 31 de la plaque supérieure et la cuvette 31 de la plaque inférieure appartenant à une même paire de plaques 13 s'ajoutent pour constituer un canal 19 de circulation du liquide de refroidissement. Par ailleurs (Figure 5), deux bossages 34a, 34b sont formés le long d'un petit côté 29b de chacune des plaques 13. Le fond 35 de chaque bossage 34a, 34b comporte un passage 36 de circulation pour le fluide de refroidissement. In the example of FIG. 4, the path followed by the coolant has a lace-like shape composed of two U-shaped half-paths delimited by an axial rib 33a parallel to the long sides 30a, 30b of the plate and by two longitudinal ribs 33b, 33c parallel to the axial rib 33a and located on either side thereof. The ribs 33a, 33b delimit with the raised edge 29a of the plate the two parallel branches of the first U and the ribs 33a, 33c delimit the two parallel branches of the second U. The bottom wall 31 and the peripheral rim 29a determine a little bowl. deep. The plates 13 grouped in pairs are assembled by their peripheral rim 29a. In this way, the bowl 31 of the upper plate and the bowl 31 of the lower plate belonging to the same pair of plates 13 are added to form a channel 19 for circulating the coolant. Furthermore (Figure 5), two bosses 34a, 34b are formed along a short side 29b of each of the plates 13. The bottom 35 of each boss 34a, 34b has a circulation passage 36 for the cooling fluid.
Les bossages 34a, 34b d'une paire de plaques sont en appui sur les bossages 34a, 34b des paires de plaques adjacentes. On réalise ainsi un collecteur d'entrée 36a et un collecteur de sortie 36b pour le liquide de refroidissement. Le fluide de refroidissement pénètre dans le faisceau comme schématisé par la flèche 37 puis circule dans les canaux de circulation comme schématisé par les flèches. La sortie du fluide hors du faisceau d'échange de chaleur s'effectue en sens inverse. The bosses 34a, 34b of a pair of plates bear against the bosses 34a, 34b of the pairs of adjacent plates. Thus, an inlet manifold 36a and an outlet manifold 36b for the coolant are provided. The cooling fluid enters the beam as shown by the arrow 37 and then circulates in the circulation channels as schematized by the arrows. The output of the fluid out of the heat exchange bundle is in the opposite direction.
Les bossages 34a, 34b de deux paires de plaques déterminent également entre eux des canaux de circulation pour le gaz à refroidir, l'air sortant du compresseur dans l'exemple décrit. Les intercalaires ondulés 28 améliorent l'échange de chaleur. Ils se présentent sous la forme d'intercalaires ondulés qui s'étendent jusqu'aux bossages 34a, 34b. Ces passages mettent directement en communication la boîte à air d'entrée 9 avec la boîte à air de sortie 12. The bosses 34a, 34b of two pairs of plates also determine between them circulation channels for the gas to be cooled, the air leaving the compressor in the example described. The corrugated spacers 28 improve the heat exchange. They are in the form of corrugated inserts that extend to the bosses 34a, 34b. These passages directly communicate the inlet air box 9 with the outlet air box 12.
Un faisceau selon l'invention composé de plaques de refroidissement 13 et d'intercalaires 28 tels que décrits précédemment et monté dans un boîtier 1 est représenté par la vue en coupe de la Figure 6 où les éléments homologues à ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Cette figure fait apparaître la parfaite indépendance de la bride de serrage par rapport au faisceau qui assure conjointement l'étanchéité du boîtier et de la deuxième plaque d'extrémité 15 du faisceau. Ceci rend complètement indépendant les processus de fabrication du faisceau et du boîtier. Ceux-ci peuvent dès lors être assemblés par une bride de serrage obtenue dans un matériau différent, en plastique moulé par exemple, de ceux du faisceau et du boîtier. A beam according to the invention composed of cooling plates 13 and spacers 28 as previously described and mounted in a housing 1 is represented by the sectional view of FIG. 6, where the elements homologous to those of the preceding figures bear the same references. This figure shows the perfect independence of the clamp from the beam which jointly ensures the sealing of the housing and the second end plate 15 of the beam. This makes the beam and case manufacturing processes completely independent. These can therefore be assembled by a clamp obtained in a different material, molded plastic for example, those of the beam and the housing.
Comme dans les représentations précédentes le faisceau est fixé sur le boîtier 1 par la bride 24 et par des vis 25. Cependant ce mode de fixation n'est pas unique et il peut être remplacé par tout autre moyen de serrage tel que des barrettes métalliques serties sur deux côtés du bord d'appui, par exemple. Il n'est pas non plus nécessaire que le bord de la deuxième plaque d'extrémité du faisceau soit en appui sur l'épaulement 21a sur toute sa périphérie, il peut également être en appui sur deux bords opposés du boîtier 1 ou en plusieurs points. As in the previous representations the beam is fixed on the housing 1 by the flange 24 and screws 25. However, this method of attachment is not unique and it can be replaced by any other clamping means such as crimped metal bars on two sides of the support edge, for example. It is also not necessary for the edge of the second end plate of the beam to rest on the shoulder 21a over its entire periphery, it may also be supported on two opposite edges of the housing 1 or at several points .
Les Figures 7 et 8 qui sont des vues respectivement en perspective et de dessus d'un échangeur de chaleur selon l'invention montrent la simplicité du montage de la bride de serrage sur le boîtier et de sa parfaite indépendance avec le faisceau dont elle n'est en contact que par le joint torique 22, non représenté sur ces figures, qui est en appui contre la deuxième plaque d'extrémité 15. Comme on peut le voir aisément sur ces figures, la forme annulaire de la bride de serrage permet aux tubulures d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement de traverser librement l'anneau formé par la bride de serrage ce qui résout les problèmes d'étanchéité posés par la traversée des couvercles des boîtiers de l'art antérieur par les tubulures d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement. FIGS. 7 and 8, which are views respectively in perspective and from above of a heat exchanger according to the invention, show the simplicity of mounting the clamping flange on the housing and its perfect independence with the beam of which it is not is in contact only by the O-ring 22, not shown in these figures, which bears against the second end plate 15. As can be seen easily in these figures, the annular shape of the clamping flange allows the tubing the inlet and outlet of the coolant to freely cross the ring formed by the clamping clamp which solves the sealing problems posed by the passage of the covers of the housings of the prior art by the inlet pipes and coolant outlet.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment à titre d'exemple. Ainsi, le boîtier de l'échangeur de chaleur de l'invention pourrait, en variante, être intégré au plenum d'admission d'air du moteur. The invention is not limited to the embodiment described above by way of example. Thus, the housing of the heat exchanger of the invention could alternatively be integrated with the air intake plenum of the engine.
En outre, l'échangeur de chaleur de l'invention peut trouver d'autres applications que le refroidissement de l'air de suralimentation de moteurs turbo-compressés. In addition, the heat exchanger of the invention can find other applications than the cooling of the turbocharged engine supercharging air.
Claims (12)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0505174A FR2886390B1 (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | HEAT EXCHANGER HAVING A HEAT EXCHANGE BEAM IN A HOUSING |
| FR0513124A FR2886391B1 (en) | 2005-05-24 | 2005-12-22 | HEAT EXCHANGER HAVING A HEAT EXCHANGE BEAM IN A HOUSING |
| ES06764684.4T ES2620792T3 (en) | 2005-05-24 | 2006-05-24 | Heat exchanger that includes a heat exchange beam housed inside a housing |
| PL06764684T PL1886086T3 (en) | 2005-05-24 | 2006-05-24 | Heat exchanger comprising a heat exchanging bundle accommodated in a housing |
| PCT/FR2006/001192 WO2006125919A1 (en) | 2005-05-24 | 2006-05-24 | Heat exchanger comprising a heat exchanging bundle accommodated in a housing |
| EP06764684.4A EP1886086B1 (en) | 2005-05-24 | 2006-05-24 | Heat exchanger comprising a heat exchanging bundle accommodated in a housing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0505174A FR2886390B1 (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | HEAT EXCHANGER HAVING A HEAT EXCHANGE BEAM IN A HOUSING |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2886390A1 true FR2886390A1 (en) | 2006-12-01 |
| FR2886390B1 FR2886390B1 (en) | 2007-08-24 |
Family
ID=35696810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0505174A Expired - Fee Related FR2886390B1 (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | HEAT EXCHANGER HAVING A HEAT EXCHANGE BEAM IN A HOUSING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2886390B1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1983171A1 (en) | 2007-04-17 | 2008-10-22 | Valeo Systèmes Thermiques | Heat exchanger for an automobile |
| WO2013020826A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger assembly |
| EP2722516A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-23 | Systèmes Moteurs (Société par Actions Simplifiée) | Intake manifold with integrated heat exchanger and its method of manufacturing |
| FR3003343A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-19 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER WITH FLAT TUBES |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19853455A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Avl List Gmbh | Cooling system for supercharged motor |
| US6474408B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-11-05 | Honeywell International Inc. | Heat exchanger with bypass seal allowing differential thermal expansion |
| EP1288606A2 (en) * | 1997-03-18 | 2003-03-05 | Behr GmbH & Co. | Transmission oil cooler |
| US20030116305A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Beddome David W. | Heat exchanger with biased and expandable core support structure |
| FR2855602A1 (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-03 | Valeo Thermique Moteur Sa | PLATE HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR COOLER FOR RECIRCULATED EXHAUST GASES |
-
2005
- 2005-05-24 FR FR0505174A patent/FR2886390B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288606A2 (en) * | 1997-03-18 | 2003-03-05 | Behr GmbH & Co. | Transmission oil cooler |
| DE19853455A1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-02 | Avl List Gmbh | Cooling system for supercharged motor |
| US6474408B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-11-05 | Honeywell International Inc. | Heat exchanger with bypass seal allowing differential thermal expansion |
| US20030116305A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Beddome David W. | Heat exchanger with biased and expandable core support structure |
| FR2855602A1 (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-03 | Valeo Thermique Moteur Sa | PLATE HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR COOLER FOR RECIRCULATED EXHAUST GASES |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1983171A1 (en) | 2007-04-17 | 2008-10-22 | Valeo Systèmes Thermiques | Heat exchanger for an automobile |
| WO2013020826A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger assembly |
| EP2739928B1 (en) | 2011-08-05 | 2016-04-06 | Mahle International GmbH | Heat exchanger assembly |
| US9938880B2 (en) | 2011-08-05 | 2018-04-10 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger assembly |
| EP2722516A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-23 | Systèmes Moteurs (Société par Actions Simplifiée) | Intake manifold with integrated heat exchanger and its method of manufacturing |
| FR2997178A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-25 | Systemes Moteurs | HEAT EXCHANGER INTEGRATING DISTRIBUTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
| FR3003343A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-19 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER WITH FLAT TUBES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2886390B1 (en) | 2007-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1886086B1 (en) | Heat exchanger comprising a heat exchanging bundle accommodated in a housing | |
| EP1646780B1 (en) | Module for cooling the charge air and recirculated exhaust gases from the internal combustion engine of a motor vehicle | |
| EP2310788B1 (en) | Heat exchanger comprising a heat exchanger bundle and a housing | |
| EP2310787B1 (en) | Heat exchanger comprising a heat exchanger bundle and a housing | |
| EP2064506B1 (en) | Heat exchanger, in particular charge air cooler | |
| FR2855605A1 (en) | Heat exchanger e.g. super charge air cooler, for cooling exhaust gas of motor vehicle engine, has inlet and outlet collection boxes provided for exhaust gas flow on both sides of heat exchange beam | |
| EP2972049B1 (en) | Heat exchanger, in particular a supercharging air cooler | |
| EP2912396B1 (en) | Heat exchanger, particularly for a motor vehicle | |
| FR2785376A1 (en) | Heat exchanger for motor vehicle internal combustion engine has inactive tube in bundle separating manifold into two sections | |
| FR2886390A1 (en) | Heat exchanger e.g. for i.c. engine supercharging air cooler has housing fitted with peripheral flange holding core of stamped plates in place | |
| FR2967245A1 (en) | HEAT EXCHANGER, ESPECIALLY FOR A MOTOR VEHICLE, AND ASSOCIATED METHODS OF ASSEMBLY | |
| FR2855604A1 (en) | Heat exchanger for motor vehicle, has blocking unit placed between envelope and separators for blocking passage of charge air from input collector to output collector, where separators are arranged in charge air channel | |
| FR2925663A1 (en) | COOLING AIR COOLER IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLE. | |
| EP1636533B1 (en) | Heat exchanger comprising a casing and a bundle which are made from aluminium sheet and which are brazed together | |
| FR2989771A1 (en) | Cover for heat exchange bundle of charge air cooler to cool air intake module of heat engine of car, has wall comprising flat peripheral edge to authorize removable fixing of cover on housing, and reinforcement unit to reinforce wall | |
| WO2004106834A2 (en) | Plate heat exchanger in particular a cooler for recirculated exhaust gases | |
| EP2877804A1 (en) | Heat exchanger for a motor vehicle, comprising an attachment flange | |
| FR2989772A1 (en) | Heat exchanger e.g. cooler, for cooling charge air of diesel engine of car, has complementary holding units formed on exceeding end of envelope and side wall of fluid inlet and outlet collecting box delimiting groove associated with end | |
| FR2984476A1 (en) | THERMAL EXCHANGER, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLE | |
| EP1548385A2 (en) | Heat exchange tube with two flow passages and heat exchanger provided with such tubes | |
| FR3069312A1 (en) | HEAT EXCHANGER FOR EXHAUST AIR COOLER | |
| FR2997486A1 (en) | Tube for conveying air in heat exchange body of heat exchanger for internal combustion engine of car, has fluid flow disturbance unit with central portion, which is at not-zero distance of surfaces and extends in plane of angular sector | |
| FR3079266A1 (en) | APPARATUS FOR COOLING AN INTAKE AIR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| FR2785378A1 (en) | Heat exchanger for motor vehicle has stack of fins with bosses defining fluid flow openings into chambers connected to fluid inlet and outlet tubes | |
| FR2975766A1 (en) | Heat exchanger for use in air supply circuit of thermal engine of car, to cool supercharging air of engine, has recess provided at junction between box and casing, where recess is oblique relative to support plane between box and casing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200108 |