FR2931544A1

FR2931544A1 - HEAT EXCHANGE MODULE COMPRISING AT LEAST TWO HEAT EXCHANGERS CIRCULATED BY THE SAME HEAT TRANSFER FLUID.

Info

Publication number: FR2931544A1
Application number: FR0805489A
Authority: FR
Inventors: Cathenod Anne Sylvie Magnier; Jean Sylvain Bernard; Silva Carlos Da; Carlos Martins
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2009-11-27
Anticipated expiration: 2028-10-06
Also published as: FR2931543B1; FR2931543A1; FR2931544B1

Abstract

Un module d'échange de chaleur (10) comprend un échangeur de chaleur principal (12) ayant un faisceau (16) s'étendant entre deux boîtes collectrices (18, 20) et un échangeur de chaleur secondaire (14) ayant un faisceau (22) s'étendant entre deux boîtes collectrices (24, 26), ainsi que des fixations interposées entre les boîtes collectrices des deux échangeurs de chaleur. L'une au moins des fixations est un connecteur (32) qui intègre une connexion fluidique pour assurer un passage direct d'un fluide caloporteur entre deux boîtes collectrices (18, 24) appartenant respectivement aux deux échangeurs (12, 14). Application aux véhicules automobiles.A heat exchange module (10) comprises a main heat exchanger (12) having a bundle (16) extending between two manifolds (18, 20) and a secondary heat exchanger (14) having a bundle ( 22) extending between two manifolds (24, 26), as well as fasteners interposed between the manifolds of the two heat exchangers. At least one of the fasteners is a connector (32) which integrates a fluidic connection to ensure a direct passage of a heat transfer fluid between two manifolds (18, 24) respectively belonging to the two exchangers (12, 14). Application to motor vehicles.

Description

1 Module d'échange de chaleur comprenant au moins deux échangeurs de chaleur parcourus par un même fluide caloporteur L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles. The invention relates to the field of heat exchangers, in particular for motor vehicles.

Elle concerne plus particulièrement un module d'échange de chaleur comprenant un échangeur de chaleur principal ayant un faisceau s'étendant entre deux boîtes collectrices et un échangeur de chaleur secondaire ayant un faisceau s'étendant entre deux boîtes collectrices, ainsi que des fixations interposées entre les boîtes collectrices de l'échangeur de chaleur principal et de l'échangeur de chaleur secondaire, les deux échangeurs de chaleur étant aptes à être parcourus par un même fluide caloporteur. It relates more particularly to a heat exchange module comprising a main heat exchanger having a bundle extending between two manifolds and a secondary heat exchanger having a bundle extending between two manifolds, and fasteners interposed between the manifolds of the main heat exchanger and the secondary heat exchanger, the two heat exchangers being able to be traversed by the same heat transfer fluid.

On connaît déjà des modules d'échange de chaleur de ce type qui sont généralement disposés dans la face avant d'un véhicule automobile, l'échangeur de chaleur principal étant habituellement fixé sur la structure du véhicule et l'échangeur de chaleur secondaire étant habituellement fixé sur l'échangeur de chaleur principal. Le plus souvent l'échangeur de chaleur principal est situé plus près de l'habitacle, alors que l'échangeur de chaleur secondaire est disposé plus près de la face avant. Ces deux échangeurs de chaleur peuvent constituer deux radiateurs dont l'un sert au refroidissement du moteur et l'autre au refroidissement d'un autre équipement, le fluide caloporteur étant alors de l'eau additionnée d'un antigel. Heat exchange modules of this type are already known which are generally arranged in the front face of a motor vehicle, the main heat exchanger being usually fixed on the vehicle structure and the secondary heat exchanger being usually attached to the main heat exchanger. Most often the main heat exchanger is located closer to the passenger compartment, while the secondary heat exchanger is located closer to the front. These two heat exchangers can constitute two radiators, one of which is used for cooling the engine and the other for cooling another equipment, the coolant then being water added with antifreeze.

Le plus souvent, le fluide caloporteur parcourt successivement l'échangeur de chaleur principal et l'échangeur de chaleur secondaire, et des connexions sont alors prévues entre les boîtes collectrices des deux échangeurs de chaleur pour permettre au fluide de passer d'un échangeur de chaleur à l'autre. Most often, the coolant flows successively through the main heat exchanger and the secondary heat exchanger, and connections are then provided between the manifolds of the two heat exchangers to allow the fluid to pass a heat exchanger to the other.

Dans les solutions connues, ces connexions sont réalisées 5 par des conduits rapportés qui non seulement compliquent la structure et génèrent de l'encombrement, mais sont aussi une source potentielle de fuites. In known solutions, these connections are made by inserts that not only complicate the structure and generate bulk, but are also a potential source of leaks.

On connaît par ailleurs d'après la publication 10 WO/2004/044512, un module d'échange de chaleur du type précité, dans lequel les faisceaux respectifs des deux échangeurs de chaleur ont des ailettes communes ou des intercalaires ondulés communs qui assurent la tenue de l'ensemble. Les boîtes respectives des deux échangeurs de 15 chaleur communiquent alors directement entre elles par des passages appropriés, sans qu'il soit nécessaire de réaliser de véritables fixations entre les boîtes collectrices respectives. It is further known from WO / 2004/044512, a heat exchange module of the aforementioned type, in which the respective beams of the two heat exchangers have common fins or common corrugated inserts which ensure the holding. from the whole. The respective boxes of the two heat exchangers then communicate directly with each other via appropriate passages, without the need for real fasteners between the respective header boxes.

20 L'un des inconvénients de cette solution connue est que les ailettes communes ou les intercalaires communs réalisent un pont thermique entre les deux faisceaux de tubes, si bien que ces derniers ne peuvent être distincts et écartés l'un de l'autre. 25 L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. One of the disadvantages of this known solution is that the common fins or inserts provide a thermal bridge between the two bundles of tubes, so that they can not be separated and spaced from each other. The object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.

Elle propose à cet effet un module d'échange de chaleur du 30 type défini en introduction, dans lequel l'une au moins des fixations est un connecteur qui intègre une connexion fluidique pour assurer un passage direct du fluide caloporteur entre deux boîtes collectrices appartenant respectivement à l'échangeur de chaleur principal et 35 l'échangeur de chaleur secondaire. To this end, it proposes a heat exchange module of the type defined in the introduction, in which at least one of the fasteners is a connector which integrates a fluidic connection to ensure a direct passage of the coolant between two collector boxes belonging respectively to to the main heat exchanger and the secondary heat exchanger.

Ainsi, ce connecteur participe non seulement à la fixation mécanique des deux échangeurs de chaleur entre eux, mais il permet aussi d'assurer une connexion fluidique par un passage direct du fluide caloporteur entre deux boîtes collectrices, ce qui évite d'utiliser un conduit externe. Thus, this connector not only contributes to the mechanical attachment of the two heat exchangers to each other, but it also makes it possible to ensure a fluidic connection by a direct passage of the coolant between two manifolds, which avoids using an external conduit .

Dans le mode de réalisation le plus simple, un seul connecteur est prévu pour assurer ce passage de fluide d'un échangeur de chaleur à un autre, généralement de l'échangeur de chaleur principal à l'échangeur de chaleur secondaire. Cependant, il entre aussi dans le cas de l'invention de prévoir plusieurs connecteurs, en particulier si le fluide caloporteur doit passer par exemple de l'échangeur de chaleur principal à l'échangeur de chaleur secondaire puis à nouveau de l'échangeur de chaleur secondaire à l'échangeur de chaleur principal. In the simplest embodiment, only one connector is provided to provide this fluid passage from one heat exchanger to another, generally from the main heat exchanger to the secondary heat exchanger. However, it is also in the case of the invention to provide several connectors, particularly if the coolant must pass for example from the main heat exchanger to the secondary heat exchanger and then again the heat exchanger secondary to the main heat exchanger.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le connecteur est disposé entre une face latérale d'une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal et une face choisie, encore appelée face disponible, d'une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur secondaire, cette face choisie étant située proche de la face latérale. In a preferred embodiment of the invention, the connector is disposed between a side face of a header of the main heat exchanger and a chosen face, also called the available face, of a header of the exchanger secondary heat, this selected face being located close to the side face.

Cette face choisie peut être une face de fond, une face d'extrémité ou une face latérale. This selected face may be a bottom face, an end face or a side face.

L'invention s'applique avant tout au cas où la boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal est en matière plastique et celle de l'échangeur de chaleur secondaire est en matière métallique, ou encore au cas où les deux boîtes collectrices sont en matière métallique. The invention applies above all to the case where the header of the main heat exchanger is plastic and that of the secondary heat exchanger is metal material, or in case the two collector boxes are in metallic material.

Sous un autre aspect, l'invention concerne un module d'échange de chaleur du type défini en introduction, dans lequel l'une au moins des fixations est formée par la jonction de deux surfaces conformées issues de deux faces latérales en vis-à-vis appartenant respectivement à une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal et à une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur secondaire, ces surfaces conformées étant agencées pour fournir un écartement de valeur choisie entre les faces latérales en vis-à-vis. Ainsi, cette fixation permet de ménager un espacement ou écartement entre les boîtes collectrices respectives et par conséquent entre les faisceaux des deux échangeurs de chaleur. L'une au moins des surfaces conformées peut être un bossage en saillie. Ainsi, on peut prévoir que les deux surfaces conformées soient des bossages, ou bien que l'une des deux surfaces conformées soit un bossage et l'autre une surface plane. Pour réaliser leur fixation, ces surfaces conformées sont avantageusement brasées entre elles. On peut ainsi concevoir que ces surfaces conformées aient seulement une fonction d'écartement. Toutefois, elles peuvent aussi service de connecteur intégrant une connexion fluidique. En ce dernier cas, chacune des surfaces conformées comportera un pourtour plan entourant une ouverture de communication. In another aspect, the invention relates to a heat exchange module of the type defined in the introduction, wherein at least one of the fasteners is formed by the junction of two shaped surfaces coming from two side faces vis-à- screw respectively belonging to a header of the main heat exchanger and a header of the secondary heat exchanger, these shaped surfaces being arranged to provide a selected value of spacing between the side faces vis-à-vis. Thus, this attachment allows to provide spacing or spacing between the respective manifolds and therefore between the beams of the two heat exchangers. At least one of the shaped surfaces may be a protruding boss. Thus, it can be provided that the two shaped surfaces are bosses, or that one of the two shaped surfaces is a boss and the other a flat surface. To achieve their fixation, these shaped surfaces are advantageously brazed together. It can thus be conceived that these shaped surfaces have only a function of spacing. However, they can also serve as a connector with a fluid connection. In the latter case, each of the shaped surfaces will comprise a perimeter plane surrounding a communication opening.

Une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal et une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur secondaire peuvent ainsi être reliées entre elles par au moins une fixation telle que définie précédemment. A header of the main heat exchanger and a header of the secondary heat exchanger can thus be interconnected by at least one attachment as defined above.

L'autre boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal et l'autre boîte collectrice de l'échangeur de chaleur secondaire peuvent alors être reliées entre elles par au moins un élément de liaison déformable pour absorber les différences de dilatation entre les faisceaux respectifs des deux échangeurs. The other header of the main heat exchanger and the other header of the secondary heat exchanger can then be interconnected by at least one deformable connecting element to absorb the differences in expansion between the respective beams of the heat exchanger. two exchangers.

Cet élément de liaison comprend avantageusement une patte ayant la forme d'une lyre de dilatation avec deux extrémités brasées respectivement sur les autres boîtes collectrices respectives. This connecting element advantageously comprises a tab having the shape of a dilatation lyre with two ends brazed respectively on the other manifolds respectively.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un module d'échange de chaleur illustrant le principe général de l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en perspective d'un 15 module d'échange de chaleur de la figure 1 dans lequel le connecteur est disposé dans un autre emplacement que dans la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 dans 20 lequel le connecteur est disposé dan un autre emplacement ; In the description which follows, made only by way of example, reference is made to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a heat exchange module illustrating the general principle of the invention; ; FIG. 2 is a partial perspective view of a heat exchange module of FIG. 1 in which the connector is disposed in another location than in FIG. 1; Figure 3 is a view similar to Figure 2 in which the connector is disposed in another location;

- les figures 4 et 5 sont deux vues en perspective différentes d'un connecteur dans une autre forme de réalisation de l'invention ; - les figures 6 et 7 sont deux vues partielles en perspective différentes d'un module d'échange de chaleur comprenant un connecteur selon les figures 4 et 5 ; FIGS. 4 and 5 are two different perspective views of a connector in another embodiment of the invention; FIGS. 6 and 7 are two different partial perspective views of a heat exchange module comprising a connector according to FIGS. 4 and 5;

30 - la figure 8 est une vue de dessus d'un autre module d'échange de chaleur dans lequel le connecteur est disposé entre deux faces latérales en vis-à-vis de deux boîtes collectrices respectives des échangeurs de chaleur du module ; 35 - la figure 9 est une vue à échelle agrandie des deux boîtes collectrices en vis-à-vis du module de la figure 8 ; 25 - la figure 10 est une vue en perspective partielle de l'un des échangeurs du module de la figure 8 montrant un détail d'un bossage du connecteur ; et FIG. 8 is a view from above of another heat exchange module in which the connector is disposed between two lateral faces vis-à-vis two respective heat exchanger boxes of the module; FIG. 9 is an enlarged view of the two manifolds opposite the module of FIG. 8; FIG. 10 is a partial perspective view of one of the exchangers of the module of FIG. 8 showing a detail of a boss of the connector; and

- la figure 11 est une vue en coupe partielle de deux boîtes collectrices en vis-à-vis, comme représenté sur la figure 9, qui ont des surfaces conformées du type bossage brasées entre elles ; FIG. 11 is a partial sectional view of two collector boxes facing each other, as shown in FIG. 9, which have boss-like shaped surfaces brazed together;

- la figure 12 est une vue analogue à la figure 11 dans laquelle seule l'une des surfaces conformées est un bossage, tandis que l'autre est une surface plane ; et - Figure 12 is a view similar to Figure 11 wherein only one of the shaped surfaces is a boss, while the other is a flat surface; and

15 - la figure 13 est une vue partielle de dessus analogue à la figure 8 dans laquelle un élément de liaison en forme de lyre de dilatation est brasé entre deux boîtes collectrices en vis-à-vis du module. FIG. 13 is a partial top view similar to FIG. 8 in which a link element in the form of a lyre of expansion is brazed between two manifolds in facing relation with the module.

20 On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un module d'échange de chaleur, désigné par la référence 10, constitué d'un échangeur de chaleur principal 12 et d'un échangeur de chaleur secondaire 14. Dans l'exemple, ce module est destiné à être implanté dans la face avant d'un 25 véhicule, l'échangeur de chaleur 12 étant situé plus près de l'habitacle et l'échangeur de chaleur 14 étant situé vers l'avant. Referring first to Figure 1 which shows a heat exchange module, designated 10, consisting of a main heat exchanger 12 and a secondary heat exchanger 14. In the example this module is intended to be implanted in the front face of a vehicle, the heat exchanger 12 being located closer to the passenger compartment and the heat exchanger 14 being located towards the front.

Dans cet exemple de réalisation, les deux échangeurs 12 et 30 14 constituent avantageusement deux radiateurs de refroidissement parcourus par un même fluide caloporteur, en l'espèce un fluide de refroidissement constitué avantageusement d'eau additionnée d'un antigel. In this embodiment, the two exchangers 12 and 14 advantageously comprise two cooling radiators traversed by the same heat transfer fluid, in this case a cooling fluid advantageously consisting of water containing an antifreeze.

35 De préférence l'échangeur 12 est conçu pour être fixé à la structure du véhicule, tandis que l'échangeur 14 est conçu pour être fixé à l'échangeur 12. 10 L'échangeur 12 comprend un faisceau 16 s'étendant entre deux boîtes collectrices 18 et 20, et l'échangeur 14 comprend un faisceau 22 s'étendant entre deux boîtes collectrices 24 et 26. Preferably the exchanger 12 is designed to be attached to the vehicle structure, while the exchanger 14 is designed to be attached to the exchanger 12. The exchanger 12 comprises a beam 16 extending between two boxes. collectors 18 and 20, and the exchanger 14 comprises a beam 22 extending between two manifolds 24 and 26.

Dans l'exemple de réalisation, les boîtes collectrices 18, 20, 24 et 26 sont implantées verticalement, la boîte collectrice 24 étant fixée sur la boîte collectrice 18 par deux fixations 28 et 30, la boîte collectrice 26 étant fixée sur la boîte collectrice 20 par deux fixations 32 et 34. Les fixations 28, 30, 32 et 34 servent à fixer mécaniquement l'échangeur 14 sur l'échangeur 12. In the exemplary embodiment, the manifolds 18, 20, 24 and 26 are installed vertically, the manifold 24 being fixed on the manifold 18 by two fasteners 28 and 30, the manifold 26 being fastened to the manifold 20 by two fasteners 32 and 34. The fasteners 28, 30, 32 and 34 serve to mechanically fix the exchanger 14 on the exchanger 12.

La fixation 32 constitue ici un connecteur fluidique pour assurer un passage direct du fluide caloporteur de la boîte collectrice 20 à la boîte collectrice 26. Ainsi cette fixation 32 assure une double fonction : fixation mécanique et passage fluidique. The attachment 32 here constitutes a fluidic connector to ensure a direct passage of the heat transfer fluid from the manifold 20 to the manifold 26. Thus this attachment 32 provides a dual function: mechanical attachment and fluid passage.

La boîte collectrice 26 est munie en partie supérieure d'une tubulure d'entrée 36 tandis que la boîte collectrice 24 est munie en partie supérieure d'une tubulure de sortie 38, les tubulures 36 et 38 étant orientées vers l'arrière du véhicule. The manifold 26 is provided in the upper part with an inlet pipe 36 while the manifold 24 is provided in the upper part with an outlet pipe 38, the pipes 36 and 38 being oriented toward the rear of the vehicle.

Dans l'exemple représenté, les deux faisceaux 16 et 22 ont des tubes horizontaux (non visibles sur le dessin) et permettent une circulation en une seule passe (circulation en I) du fluide caloporteur d'une boîte collectrice à une autre. Le fluide caloporteur pénètre dans la boîte collectrice 18 par la tubulure 36 (flèche F1). Il parcourt ensuite le faisceau 12 comme représenté par la flèche F1 pour gagner la boîte collectrice 20. Ensuite, le fluide caloporteur gagne la boîte collectrice 26 par le connecteur 32 (flèche 3) et parcourt le faisceau 22 comme représenté par la flèche F4. Cette partie du fluide caloporteur gagne ainsi la boîte collectrice 24 et quitte cette dernière par la tubulure 38 comme montré par la flèche F5. L'autre partie du fluide caloporteur sort directement par la première sortie du faisceau 12. In the example shown, the two beams 16 and 22 have horizontal tubes (not visible in the drawing) and allow circulation in a single pass (circulation I) of the heat transfer fluid from one collection box to another. The coolant enters the manifold 18 through the manifold 36 (arrow F1). It then travels the beam 12 as represented by the arrow F1 to gain the manifold 20. Then, the heat transfer fluid gains the manifold 26 by the connector 32 (arrow 3) and travels the beam 22 as shown by the arrow F4. This portion of the coolant thus gains the manifold 24 and leaves the latter through the manifold 38 as shown by the arrow F5. The other part of the heat transfer fluid leaves directly through the first output of the beam 12.

Comme on peut le voir sur la figure 1, les boîtes collectrices 24 et 26 sont plus compactes que les boîtes collectrices 18 et 20. Autrement dit, la boîte collectrice 18 dépasse de la boîte collectrice 24 dans au moins une direction pour faciliter la mise en place des fixations 28 et 30. De même, la boîte collectrice 20 dépasse de la boîte collectrice 26 dans au moins une direction pour faciliter la mise en place du connecteur 32 et de la fixation 34. Cependant, comme on le verra plus loin, cette particularité n'est pas indispensable dans certains modes de réalisation de l'invention. As can be seen in FIG. 1, the manifolds 24 and 26 are more compact than the manifolds 18 and 20. In other words, the manifold 18 protrudes from the manifold 24 in at least one direction to facilitate the implementation. place fasteners 28 and 30. Similarly, the manifold 20 protrudes from the manifold 26 in at least one direction to facilitate the installation of the connector 32 and the fastener 34. However, as will be seen later, this This feature is not essential in some embodiments of the invention.

On se réfère maintenant à la figure 2 qui montre un autre emplacement possible du connecteur 32, à savoir entre les boîtes collectrices 18 et 24. Il peut s'agir du connecteur 32 assurant à la fois une fixation mécanique et un passage de fluide ou bien d'une fixation purement mécanique comme la fixation 28 de la figure 1. Referring now to Figure 2 which shows another possible location of the connector 32, namely between the manifolds 18 and 24. It may be the connector 32 providing both a mechanical attachment and a fluid passage or a purely mechanical attachment as the fastener 28 of Figure 1.

Dans l'exemple de la figure 2, la boîte collectrice 18 présente un profil général en U. Elle comporte une face de fond 40 et deux faces latérales 42 et 44. De même, la boîte collectrice 24 présente un profil en U et comprend une face de fond 46 et deux faces latérales opposées 48 et 50. La face latérale 48 est adossée contre la face latérale 44, cette dernière dépassant de la face latérale 48 dans au moins deux directions, à savoir une direction horizontale et une direction verticale. Autrement dit, la boîte collectrice 24 est moins encombrante que la boîte collectrice 18. Les boîtes collectrices 20 et 26 ont des structures analogues et ne sont donc pas décrites en détail à des fins de simplification. In the example of FIG. 2, the manifold 18 has a general U profile. It has a bottom face 40 and two lateral faces 42 and 44. Similarly, the manifold 24 has a U-shaped profile and comprises a bottom face 46 and two opposite lateral faces 48 and 50. The lateral face 48 is leaned against the lateral face 44, the latter protruding from the lateral face 48 in at least two directions, namely a horizontal direction and a vertical direction. In other words, the manifold 24 is less bulky than the manifold 18. The manifolds 20 and 26 have similar structures and are therefore not described in detail for simplification purposes.

La fixation 18 ou 32 est disposée entre la face latérale 44 de la boite collectrice 18 et une face choisie, ou face disponible, de la boîte collectrice 24. The fastener 18 or 32 is disposed between the lateral face 44 of the manifold 18 and a chosen face, or available face, of the manifold 24.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, cette face choisie est la face de fond 46, si bien que le connecteur 32 sensiblement dans l'axe que définit le faisceau 22 de l'échangeur de chaleur secondaire 14. Cet axe correspond à la direction des tubes du faisceau qui est horizontale dans le cas présent. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, cette face choisie est une face d'extrémité 52 qui, ici, est en extrémité supérieure de la boîte collectrice 24 mais qui pourrait aussi bien être en partie inférieure. Le connecteur 32 est ainsi disposé sensiblement transversalement à l'axe que définit le faisceau 22. In the embodiment of FIG. 2, this chosen face is the bottom face 46, so that the connector 32 is substantially in the axis defined by the beam 22 of the secondary heat exchanger 14. This axis corresponds to the direction of the tubes of the beam which is horizontal in the present case. In the embodiment of Figure 3, this selected face is an end face 52 which, here, is at the upper end of the header box 24 but which could as well be in the lower part. The connector 32 is thus disposed substantially transversely to the axis defined by the beam 22.

Les modes de réalisation des figures 1 à 3 peuvent s'appliquer à des boîtes collectrices de structures différentes et formées avec des matières différentes. The embodiments of Figures 1 to 3 can be applied to manifolds of different structures and formed with different materials.

On se réfère maintenant aux figures 4 et 5 qui montrent un connecteur 54 comprenant une embase 56 formant cloison d'extrémité pour assurer la fermeture d'une boîte collectrice d'un échangeur de chaleur secondaire. Cette embase a une forme générale rectangulaire et elle est solidaire d'un boîtier cylindrique 58 ayant une face fermée 60 et une face ouverte 62 opposée pour la réception par emmanchement ou emboîtement d'une tubulure 64 issue de la boite collectrice 18 de l'échangeur de chaleur principal. Une ouverture circulaire 66 est aménagée au travers de l'embase pour déboucher dans le boîtier cylindrique et assurer une communication fluidique. Dans l'exemple, l'axe du logement que définit le boîtier cylindrique 54 est généralement perpendiculaire à l'axe que définit l'ouverture 66. Comme on le voit sur les figures 6 et 7, l'embase 56 est destinée à fermer la face d'extrémité de la boîte collectrice 24. Dans l'exemple, cette face d'extrémité est située en partie inférieure de la boîte collectrice 24, mais elle pourrait aussi se trouver en partie inférieure. L'embase 56 présente une épaisseur suffisante pour pouvoir être introduite par emmanchement à l'intérieur du profil que définit la boîte collectrice 24. Reference is now made to FIGS. 4 and 5 which show a connector 54 comprising a base 56 forming an end wall for closing a header box of a secondary heat exchanger. This base has a generally rectangular shape and is integral with a cylindrical housing 58 having a closed face 60 and an opposite open face 62 for receiving by fitting or interlocking a tubing 64 from the manifold 18 of the exchanger of main heat. A circular opening 66 is arranged through the base to open into the cylindrical housing and provide fluid communication. In the example, the axis of the housing that defines the cylindrical housing 54 is generally perpendicular to the axis defined by the opening 66. As seen in Figures 6 and 7, the base 56 is intended to close the end face of the manifold 24. In the example, this end face is located in the lower part of the manifold 24, but it could also be in the lower part. The base 56 has a thickness sufficient to be introduced by fitting inside the profile defined by the manifold 24.

Dans l'exemple montré aux figures 6 et 7, la boîte collectrice 18 de l'échangeur de chaleur principal est réalisée en matière plastique et la tubulure 64 est venue de moulage avec cette boîte collectrice. En revanche, la boîte collectrice 24 est réalisée en une matière métallique, avantageusement en alliage à base d'aluminium. In the example shown in Figures 6 and 7, the manifold 18 of the main heat exchanger is made of plastic and the tubing 64 is molded with this manifold. On the other hand, the manifold 24 is made of a metallic material, advantageously an aluminum-based alloy.

Le connecteur 54 est également réalisé en matière métallique, avantageusement aussi en alliage d'aluminium. Ceci permet de fixer le connecteur 54 par brasage de l'embase 56 à l'extrémité de la boîte collectrice 24, ici à l'extrémité inférieure. Cette embase forme ainsi un cloison 25 ou une paroi d'extrémité assurant la fermeture de la boîte collectrice. La tubulure 64 est emmanchée dans le boîtier cylindrique 58 avec interposition de moyens d'étanchéité, par exemple un joint torique (non représenté). 30 Comme on le voit sur les figures 6 et 7, des moyens de retenue sont interposés entre la boîte collectrice 18 de l'échangeur de chaleur principal et la boîte collectrice 24 de l'échangeur de chaleur secondaire pour empêcher la tubulure 64 de se déboîter du boîtier cylindrique 58. 35 Dans l'exemple, ces moyens de retenue comprennent une patte 68 issue de la boîte collectrice 18 et coopérant avec une bride 70 issue de la boîte collectrice 24. La patte 68 est introduite dans une fente 72 de la bride de réception 70 et est retenue par un ergot 74 formé à l'extrémité de la patte 68 et formant organe anti-retour. The connector 54 is also made of metal material, preferably also aluminum alloy. This allows to fix the connector 54 by brazing the base 56 at the end of the manifold 24, here at the lower end. This base thus forms a partition 25 or an end wall closing the collecting box. The tubing 64 is fitted into the cylindrical housing 58 with the interposition of sealing means, for example an O-ring (not shown). As seen in FIGS. 6 and 7, retaining means are interposed between the manifold 18 of the main heat exchanger and the manifold 24 of the secondary heat exchanger to prevent tubing 64 from disengaging. In the example, these retaining means comprise a tab 68 coming from the manifold 18 and cooperating with a flange 70 issuing from the manifold 24. The tab 68 is introduced into a slot 72 of the flange. 70 and is retained by a lug 74 formed at the end of the lug 68 and forming a non-return member.

Dans l'exemple de réalisation des figures 8 à 10, les deux échangeurs de chaleur sont réalisés par brasage à partir de composants métalliques. 1l en résulte que les boîtes collectrices 18 et 24 sont également formées en matière métallique. Dans l'exemple, la face choisie de la boîte collectrice 24 de l'échangeur secondaire 14 est une face latérale 48 disposée en vis-à-vis de la face latérale 44 de la boîte collectrice 18 de l'échangeur principal 12. Il en résulte que les faces latérales respectives 44 et 48 sont disposées en vis-à-vis, comme on le voit sur la figure 8 et aussi sur le détail à échelle agrandie de la figure 9. In the embodiment of Figures 8 to 10, the two heat exchangers are made by soldering from metal components. As a result, the manifolds 18 and 24 are also formed of metallic material. In the example, the chosen face of the manifold 24 of the secondary heat exchanger 14 is a lateral face 48 disposed opposite the side face 44 of the manifold 18 of the main heat exchanger 12. As a result, the respective lateral faces 44 and 48 are arranged facing each other, as seen in FIG. 8 and also on the enlarged detail of FIG. 9.

Dans l'exemple de réalisation, la boîte collectrice 18 est plus encombrante que la boîte collectrice 24, mais ceci ne constitue pas une obligation du fait que la connexion fluidique s'effectue entre deux faces latérales en vis-à-vis. En effet, le connecteur est formé par la jonction étanche de deux bossages 76 et 78 délimitant des ouvertures de communication respectives, encore appelées des lumières. La figure 10 montre le bossage 76 avec son ouverture 80 ou 84 (figure 8). Dans l'exemple, les bossages ont une forme généralement ovale et les ouvertures respectives, en particulier l'ouverture 80, ont une forme ovale homologue comme on le voit en particulier sur la figure 10. Les deux bossages ont des pourtours plans homologues réunis entre eux de façon étanche, dans l'exemple par brasage. In the embodiment, the manifold 18 is more bulky than the manifold 24, but this is not an obligation because the fluid connection is made between two side faces vis-à-vis. Indeed, the connector is formed by the sealed junction of two bosses 76 and 78 defining respective communication openings, also called lights. Figure 10 shows the boss 76 with its opening 80 or 84 (Figure 8). In the example, the bosses have a generally oval shape and the respective openings, in particular the opening 80, have a homologous oval shape as can be seen in particular in FIG. 10. The two bosses have homologous plane edges united between they are sealed, in the example by soldering.

En effet, comme les deux échangeurs de chaleur sont réalisés en une matière métallique, avantageusement en alliage d'aluminium, un brasage direct des deux bossages est possible. À l'autre extrémité de l'échangeur de chaleur, les boîtes collectrices 20 et 26 sont fixées entre elles par une ou plusieurs attaches métalliques 82 qui sont avantageusement brasées sur les deux boîtes collectrices. Indeed, as the two heat exchangers are made of a metal material, preferably aluminum alloy, a direct brazing of the two bosses is possible. At the other end of the heat exchanger, the manifolds 20 and 26 are fixed together by one or more metal fasteners 82 which are advantageously brazed to the two manifolds.

Dans le mode de réalisation des figures 7 à 10 l'ensemble des composants du module peut être brasé en une seule opération par passage dans un four de brasage. In the embodiment of FIGS. 7 to 10, all the components of the module can be brazed in a single operation by passing through a soldering oven.

Dans la forme de réalisation de la figure 11, à laquelle on se réfère maintenant, les boîtes collectrices 18 et 24 ont une réalisation analogue à celle des figures 8 et 9. Les faces latérales respectives 44 et 48 des boîtes collectrices 18 et 24 ont des bossages respectifs 76 et 78 qui constituent des surfaces conformées. Ces surfaces conformées sont issues directement des deux faces latérales 44 et 48 en vis-à-vis. Ces bossages 76 et 78 ont des ouvertures respectives 80 et 84 entourées respectivement par des pourtours plan 86 et 88 qui sont brasés entre eux. Dans l'exemple, ces bossages ont une forme sensiblement tronconique. Ils permettent de ménager un écartement E de valeur choisie entre les faces latérales 44 et 48 et par conséquent entre les faisceaux respectifs des deux échangeurs. In the embodiment of FIG. 11, to which reference is now made, the manifolds 18 and 24 have an embodiment similar to that of FIGS. 8 and 9. The respective lateral faces 44 and 48 of the manifolds 18 and 24 have respective bosses 76 and 78 which constitute shaped surfaces. These shaped surfaces are derived directly from the two lateral faces 44 and 48 vis-à-vis. These bosses 76 and 78 have respective openings 80 and 84 respectively surrounded by planar edges 86 and 88 which are brazed together. In the example, these bosses have a substantially frustoconical shape. They make it possible to provide a spacing E of chosen value between the lateral faces 44 and 48 and consequently between the respective beams of the two heat exchangers.

Dans la variante de réalisation de la figure 12, le bossage 76 de la face latérale 44 est conservé. En revanche, la face latérale 78 est dépourvue de bossage, mais elle comporte une surface conformée 90 qui est réalisée plane et qui est destinée à être brasée avec le pourtour 86 du bossage 76. Là aussi, cet agencement permet de définir un espacement E de valeur choisie entre les deux faces latérales 44 et 48 en vis-à-vis. In the embodiment of Figure 12, the boss 76 of the side face 44 is retained. On the other hand, the lateral face 78 is devoid of boss, but it has a shaped surface 90 which is made planar and which is intended to be brazed with the periphery 86 of the boss 76. Again, this arrangement makes it possible to define a spacing E of chosen value between the two lateral faces 44 and 48 vis-à-vis.

Dans les formes de réalisation des figures 11 et 12, les surfaces conformées (bossages 76 et 78, bossage 76 et surface 90) ont des ouvertures respectives 80 et 84 qui fond communiquer les deux boîtes collectrices en vis-à-vis. In the embodiments of Figures 11 and 12, the shaped surfaces (bosses 76 and 78, boss 76 and surface 90) have respective openings 80 and 84 which melt communicate the two header boxes vis-à-vis.

Autrement dit, ces surfaces conformées ont une double fonction : une fonction d'écartement et une fonction de connexion fluidique. In other words, these shaped surfaces have a dual function: a distance function and a fluidic connection function.

Il est possible cependant de prévoir que ces bossages soient dépourvus d'ouverture de communication et qu'ils réalisent ainsi uniquement une fonction d'écartement bien entendu, les faces latérales respectives 44 et 48 peuvent comporter plus d'une fixation par exemple deux fixations réalisant la fonction d'écartement, avec l'une au moins des deux fixations réalisant une connexion fluidique. However, it is possible to provide that these bosses are devoid of communication opening and that they thus realize only a distance function of course, the respective lateral faces 44 and 48 may comprise more than one attachment for example two fasteners realizing the spacing function, with at least one of the two fasteners making a fluid connection.

A l'autre extrémité du faisceau, les deux boîtes collectrices 20 et 26 ne communiquent pas entre elles, contrairement au cas de la figure 8. Les boîtes collectrices 20 et 26 sont reliées entre elles par au moins un élément de liaison déformable 92 pour absorber les différences de dilatation entre les deux faisceaux. Cet élément de liaison 92 possède deux extrémités 94 et 96 qui sont brasées respectivement sur des faces appropriées des boîtes collectrices 20 et 26. On remarque que cet élément de liaison est une patte ayant la forme d'une lyre de dilatation (forme en OMEGA) qui permet d'absorber les différences de dilatation. Cet élément de liaison permet aussi de ménager un écartement entre les boîtes collectrices 20 et 26 qui ne communiquent pas entre elles. At the other end of the bundle, the two manifolds 20 and 26 do not communicate with each other, contrary to the case of FIG. 8. The manifolds 20 and 26 are interconnected by at least one deformable connecting element 92 to absorb the differences in expansion between the two beams. This connecting element 92 has two ends 94 and 96 which are brazed respectively on appropriate faces of the manifolds 20 and 26. Note that this connecting element is a tab having the shape of a dilatation lyre (OMEGA shape) which makes it possible to absorb the differences of dilation. This connecting element also allows to provide a spacing between the manifolds 20 and 26 which do not communicate with each other.

L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Dans la forme de réalisation la plus simple, un seul connecteur est prévu pour assurer la communication de fluide entre une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal et une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur secondaire. Cependant, il est possible de prévoir plus d'un connecteur fluidique dans le cas où la circulation du fluide est plus complexe dans les échangeurs de chaleur ou dans le cas par exemple où le fluide doit passer successivement de l'échangeur de chaleur principal à l'échangeur de chaleur secondaire, puis de ce dernier à l'échangeur de chaleur principal. The invention is capable of numerous variants. In the simplest embodiment, a single connector is provided to provide fluid communication between a header box of the main heat exchanger and a header box of the secondary heat exchanger. However, it is possible to provide more than one fluidic connector in the case where the circulation of the fluid is more complex in the heat exchangers or in the case for example where the fluid must pass successively from the main heat exchanger to the heat exchanger. secondary heat exchanger, then from the latter to the main heat exchanger.

La conformation des boîtes collectrices respectives des deux échangeurs peut subir de nombreuses modifications. L'implantation des fixations et en particulier des connecteurs dépend avant tout de considérations géométriques. The conformation of the respective manifolds of the two exchangers can undergo many modifications. The implantation of the fasteners and in particular the connectors depends above all on geometrical considerations.

Comme déjà indiqué, il est préférable mais non obligatoire que la boîte collectrice de l'échangeur de chaleur principal dépasse dans au moins une direction de celle de l'échangeur de chaleur secondaire. Pour des raisons de commodité, on a parlé de la fixation des boîtes collectrices de l'échangeur de chaleur principal sur celles de l'échangeur de chaleur secondaire, mais il peut s'agir aussi d'une situation inverse. As already indicated, it is preferable but not mandatory that the header of the main heat exchanger exceeds in at least one direction of that of the secondary heat exchanger. For the sake of convenience, there was talk of attaching the manifolds of the main heat exchanger to those of the secondary heat exchanger, but it may also be a reverse situation.

L'invention s'applique aussi à des modules comprenant plus de deux échangeurs de chaleur, par exemple trois échangeurs de chaleur, parcourus par un même fluide caloporteur. The invention also applies to modules comprising more than two heat exchangers, for example three heat exchangers, traversed by the same heat transfer fluid.

Claims

Revendications1. A heat exchange module comprising a main heat exchanger (12) having a bundle (16) extending between two manifolds (18, 20) and a secondary heat exchanger (14) having a bundle (22) extending between two manifolds (24, 26), as well as fasteners interposed between the manifolds of the main heat exchanger and the secondary heat exchanger, the two heat exchangers being adapted to be traversed by the same fluid coolant, characterized in that at least one of the fasteners (28, 30, 32, 34; 54; 76, 78) is a connector (32; 54; 76; 78) which incorporates a fluidic connection to provide a direct passage heat transfer fluid between two manifolds (18, 24; 20, 26) respectively belonging to the main heat exchanger (12) and the secondary heat exchanger (14).

2. Heat exchange module according to claim 1, characterized in that the connector (32) is disposed between a side face (44) of a header (18; 20) of the main heat exchanger (12). and a selected face (46; 52; 44) of a header (24; 26) of the secondary heat exchanger (14), said selected face being located near the side face (44).

3. heat exchange module according to claim 2, characterized in that the chosen face is a bottom face (46), the connector (32) being thus disposed substantially in the axis defined by the beam (22) of the secondary heat exchanger (14).

4. Heat exchange module according to claim 2, characterized in that the chosen face is an end face (52), the connector (32) thus being disposed substantially transversely to the axis defined by the beam ( 22) of the secondary heat exchanger (14).

5. Heat exchange module according to claim 4, characterized in that the connector (54) comprises a base (56) forming an end wall for closing the header (24; 26) of the exchanger secondary heat (14).

6. Heat exchange module according to claim 5, characterized in that the base (56) is integral with a cylindrical housing (58) having a closed face (60) and an open face (62) for receiving by fitting a tubing (64) from the manifold (18; 20) of the main heat exchanger (12), and that an opening (66) is provided through the base (56). ) to open into the cylindrical housing and provide fluid communication.

7. Heat exchange module according to claim 6, characterized in that retaining means (68; 70) are interposed between the manifold (18; 20) of the main heat exchanger (12) and the box. collector (24; 26) of the secondary heat exchanger (14) to prevent the tubing (64) from disengaging from the cylindrical housing (58).

8. heat exchange module according to claim 7, characterized in that the retaining means comprise a tab (68) from the manifold (18) of the main heat exchanger (12) and cooperating with a flange. receiver (70) from the manifold (24) of the secondary heat exchanger (14).

9. Heat exchange module according to one of claims 1 to 8, characterized in that the manifold (18; 20) of the main heat exchanger (12) is plastic, while the manifold (24; 26) of the secondary heat exchanger (14) is made of metallic material.

10. Heat exchange module according to claims 5 and 9, taken in combination, characterized in that the connector (54) is of metal material and brazed by its base (56) on the manifold (24) of the secondary heat exchanger (14).

11. Heat exchange module according to claim 2, characterized in that the selected face is a side face (48) disposed opposite the side face (44) of the header (18) of the main heat exchanger (12).

12. Module for heat exchange according to claim 11, characterized in that the connector is formed by the sealed junction of two bosses (76, 78) respectively from the two side faces (44; 48) vis-à-vis and each having homologous planar edges surrounding a communication aperture (80).

13. Heat exchange module according to one of claims 11 and 12, characterized in that the manifold (18; 20) of the main heat exchanger (12) and the manifold (24) of the secondary heat exchanger (24; 26) are made of metallic material.

14. Heat exchange module according to claims 11 and 12, taken in combination, characterized in that the two bosses (76, 78) are brazed together.

15. Heat exchange module according to one of claims 1 to 14, characterized in that the manifold (18; 20) of the main heat exchanger (12) protrudes from the manifold (24; 26). the secondary heat exchanger (14) in at least one direction to facilitate placement of the fasteners.