FR3028605A1 - Dispositif de fixation pour echangeur de chaleur - Google Patents

Dispositif de fixation pour echangeur de chaleur Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fixation (3) pour échangeur de chaleur (2) comprenant un faisceau (23) d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide, ledit faisceau (23) étant muni de collecteurs (21) pour le premier fluide, ledit échangeur (2) comprenant une bouteille (25), ladite bouteille (25) et l'un desdits collecteurs (21) permettant le passage dudit premier fluide de l'un à l'autre, ledit dispositif de fixation (3) comprenant un corps, configuré pour fermer ladite bouteille (25), et une extension permettant de solidariser le faisceau (23) à un support (4). L'invention concerne également une bouteille (25) comprenant un tel dispositif de fixation (3), un échangeur de chaleur (2) comprenant une telle bouteille (25) et un module d'échange de chaleur comprenant un tel échangeur de chaleur (2).

Description

1 Dispositif de fixation pour échangeur de chaleur L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur et concerne, en particulier, un système de fixation associé. Elle trouvera notamment ses applications dans le domaine des véhicules automobiles. On connaît des échangeurs de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur, deux collecteurs et une bouteille associée à l'un des collecteurs. Pour leur installation, ces échangeurs de chaleur sont équipés de dispositifs de fixation permettant de solidariser l'échangeur de chaleur à un support. Jusqu'à présent étaient connus des brides de fixation, en général quatre par échangeur de chaleur, soit une à chaque sommet de l'échangeur, que l'on fixait directement entre les faisceaux d'échange de chaleur et le support. La bouteille comprenait par ailleurs plusieurs pièces servant à définir un volume intérieur. L'un des problèmes rencontrés sur ce type d'installation est que chaque élément de fixation constitue un coût, une étape de fabrication et une étape de montage. En outre, chaque élément de fixation occupe un espace important dans un environnement d'installation qui est souvent déjà particulièrement encombré. Un but de l'invention est d'améliorer cette situation. L'invention concerne ainsi un dispositif de fixation pour échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide, ledit faisceau étant muni d'au moins un collecteur pour le premier fluide, ledit échangeur comprenant une bouteille, ledit dispositif de fixation comprenant un corps, configuré pour fermer ladite bouteille, et une extension permettant de solidariser le faisceau à un support. De la sorte, on se sert de l'une des pièces de la bouteille de l'échangeur de chaleur pour assurer une fonction de fixation dudit échangeur à un support qui peut-être, par exemple, un radiateur, un groupe moto ventilateur ou un élément du châssis du véhicule. Ce faisant, l'élément permet de se passer d'au moins une des quatre brides de fixation jusque là utilisées.
3028605 2 Il est à noter que ladite bouteille et l'un desdits au moins un collecteur permettent le passage dudit premier fluide de l'un à l'autre. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ledit corps et ladite extension sont issus de matière, - ladite matière est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, - ledit corps est apte à servir de capuchon pour ladite bouteille, - ladite extension est une patte de fixation, - ladite patte de fixation présente une lumière, apte à solidariser le faisceau au support, - ladite patte de fixation est configurée pour permettre une fixation de l'échangeur au support par vissage, sertissage, soudage, clippage, ... - ledit corps est configuré pour permettre une fixation dudit dispositif à ladite bouteille par vissage, sertissage, brasage ou collage. L'invention concerne encore une bouteille comprenant un dispositif de fixation tel que décrit ci-dessus. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ladite bouteille s'étend selon une direction principale d'extension longitudinale, dite direction principale, ladite bouteille présentant une première extrémité, dite extrémité inférieure, et une deuxième extrémité, dite extrémité supérieure, ladite extrémité inférieure étant opposée à ladite extrémité supérieure le long de la direction principale, - ledit dispositif de fixation est situé au voisinage de ladite extrémité inférieure, - ledit dispositif de fixation est situé au voisinage de ladite extrémité supérieure. L'invention concerne encore un échangeur de chaleur comprenant une bouteille telle que décrite ci-dessus. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ledit échangeur comprend en outre des brides d'accrochage et présente une forme ayant des sommets, lesdites brides d'accrochage étant situées au niveau desdits sommets, 3028605 3 - l'un desdits sommets, situé au voisinage du dispositif de fixation, est libre de bride d'accrochage, - ledit échangeur est un condenseur. L'invention concerne encore un module d'échange de chaleur comprenant un échangeur tel que décrit ci-dessus. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - le support dudit premier échangeur est un second échangeur de chaleur dudit module, - ledit second échangeur est un radiateur, - ledit module est configuré pour être installé dans un compartiment moteur d'un véhicule, notamment automobile. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés : La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif de fixation selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective, partielle, d'un exemple de réalisation d'un module d'échange de chaleur selon l'invention, qui est ici illustré tête en bas. La figure 3 est une vue de face représentant un exemple d'échangeur de chaleur, modifié de manière à recevoir ledit dispositif de fixation illustré à la figure 1. Comme illustré aux figures 1 et 2, l'invention concerne un dispositif de fixation 3 pour échangeur de chaleur 2, notamment pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile. Ledit 3028605 4 dispositif de fixation 3 est avantageusement destiné à être utilisé dans le compartiment moteur d'un tel véhicule. Ledit échangeur de chaleur 2 permet un échange thermique entre un premier fluide circulant à l'intérieur dudit échangeur de chaleur 2 et un second fluide circulant à travers celui-ci. Avantageusement, ledit échangeur 2 est un condenseur et ledit premier fluide est un fluide frigorigène présent dans l'échangeur de chaleur 2 sous différentes phases liquide et / ou gazeuse. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 2, le deuxième fluide est un flux d'air, notamment un flux d'air ambiant qui est passé préalablement à travers une calandre du véhicule. Ledit échangeur de chaleur 2 comprend un faisceau d'échange de chaleur 23 entre ledit premier fluide et ledit deuxième fluide. Ledit faisceau 23 comprend par exemple un ensemble de tubes 22, de préférence parallèles entre eux, à l'intérieur desquels circule ledit premier fluide. Ledit faisceau 23 est, par ailleurs, muni de collecteurs 21 pour ledit premier fluide. On désigne par collecteurs 21 des éléments de forme tubulaire permettant la circulation dudit premier fluide à l'intérieur des tubes 22 du faisceau 23. Pour cela, lesdits tubes 22 débouchent à chacune de leur extrémité dans l'un desdits collecteurs 21. Autrement dit, ledit faisceau 23 est muni de deux collecteurs 21, situés de part et d'autre des tubes 22. L'un des collecteurs 21 pourra servir de collecteur d'entrée et l'autre de collecteur de sortie du premier fluide. En variante, le même collecteur 21 pourra servir à la fois pour l'entrée et la sortie du premier fluide. Lesdits collecteurs 21 pourront être munis de cloisons internes permettant de faire circuler ledit premier fluide en plusieurs passes dans ledit faisceau 23. La partie inférieure de l'un desdits collecteurs 21 est visible sur la figure 2, compte tenu de l'orientation inversée de ladite figure. Ledit faisceau 23 pourra en outre comprendre des intercalaires 40, situées entre lesdits tubes 22, pour augmenter la surface d'échange avec le second fluide.
3028605 Ledit échangeur de chaleur 2 comprend par ailleurs une bouteille 25. Ladite bouteille 25 et l'un desdits collecteurs 21, celui visible sur la figure 2, sont agencés et configurés pour permettre le passage dudit premier fluide entre l'un et l'autre. Ladite bouteille 25 est, par exemple, un récipient de forme cylindrique allongée. Elle est conçue pour séparer les différentes phases liquide et / ou gazeuse dudit premier fluide. Ladite bouteille 25 optimise le fonctionnement de la boucle de climatisation dans laquelle l'échangeur de chaleur 2 a vocation à être utilisé en permettant de s'assurer que circule en aval uniquement une phase liquide dudit premier fluide, l'éventuelle phase gazeuse restant bloquée dans la bouteille 25. Ladite bouteille 25 pourra comprendre un filtre et / ou un dessiccateur. La bouteille 25 est rendue solidaire du faisceau 23 par exemple en la fixant par brasage ou vissage à l'un des collecteurs 21 de l'échangeur de chaleur 2, de telle manière que le fluide frigorigène puisse circuler entre la bouteille 25 et l'un des collecteurs 21 dudit échangeur de chaleur 2. Ladite bouteille 25 est configurée pour être fermée par ledit dispositif de fixation 3 selon l'invention. Le dispositif de fixation 3 permet, en outre, de solidariser ledit faisceau 23 à un support 4. Dans l'exemple de réalisation illustré ici, ledit support 4 est un deuxième échangeur de chaleur, notamment un radiateur, et le condenseur 2 est assujetti à un collecteur dudit radiateur 4. Ledit dispositif de fixation 3 comprend un corps 31 et une extension 35, avantageusement issus de matière l'un de l'autre. En d'autres termes, le corps 31 et l'extension 35 sont monoblocs. En particulier, ledit corps 31 comprend une embase 39 et un bord relevé 33. Ladite embase 39 est un disque de matière qui présente ici une forme circulaire sensiblement plane. Le bord de ladite embase 39 est légèrement arrondi de manière à faciliter son insertion dans une paroi latérale de ladite bouteille 25. Autrement dit, ladite embase 39 est une plaque, prolongée de façon arrondie par ledit bord relevé 33. Le bord relevé 33 est conçu, de préférence, sous la forme d'un anneau 3028605 6 destiné à s'adapter à la forme d'une section transversale d'un volume interne de ladite bouteille 25. Ledit bord relevé 33 est ici orienté sensiblement orthogonalement à ladite embase 39. Autrement dit, le corps 31, ainsi constitué par l'embase 39 et le bord relevé 33, est conçu pour fonctionner comme un capuchon pour ladite bouteille 25. Dit d'une autre manière, ledit corps 31 ferme ladite bouteille 25. Il est à noter que le bord relevé 33 et ladite embase 39 sont avantageusement issus de matière. Ici, ledit corps 31 est destiné à être brasé à la paroi latérale de la bouteille 25 par ledit bord relevé 33. En variante, le corps 31 pourra être solidarisé à ladite bouteille 25 de manière non définitive, de sorte qu'il est laissé la possibilité à un utilisateur d'ouvrir la bouteille 25, par exemple pour une opération de maintenance. Ladite solidarisation entre le corps 31 et la bouteille 25 pourra alors être un vissage. Ladite extension 35 est ici issue dudit bord relevé 33, qu'elle prolonge dans la même direction. Il est à noter que ledit corps 31 et ladite extension 35 pourront être deux pièces initialement distinctes que l'on aura assemblées l'une à l'autre. L'ensemble constitué par le corps 31 et par l'extension 35 est, avantageusement, un ensemble suffisamment rigide pour qu'il soit apte à résister aux différents efforts que l'on peut rencontrer dans un compartiment moteur tout en conservant sa forme générale et sa fonction d'étanchéité de la bouteille. Ladite extension 35 est, par exemple, une patte de fixation et sera par la suite désignée comme telle. La patte de fixation 35 est de préférence une plaque, notamment métallique et de forme rectangulaire. Elle présente de préférence des bords et des extrémités arrondis. Ladite patte de fixation 35 présente une lumière 37 (autrement appelée trou, creux, évidemment) notamment de forme oblongue permettant le passage d'un moyen d'assemblage. On pourrait par exemple mettre en oeuvre un ensemble vis-écrou.
3028605 7 Ladite forme 37 permet ainsi de solidariser la patte de fixation 35 et le support 4. Dans un autre exemple de réalisation, ladite patte de fixation 35 pourra être fixée au support 4 par un sertissage, ou encore par un soudage. Dans le cas d'une fixation par un sertissage ou par un soudage, la patte de fixation 35 pourra être dépourvue de lumière 37. La forme de ladite patte de fixation 35 décrite ici n'est pas limitative. On pourra, dans d'autres exemples de réalisation, envisager d'autres formes. Par exemple, la patte de fixation 35 pourra être incurvée. La largeur de la patte de fixation 35 est, par exemple, réduite au niveau de la jonction entre ladite patte de fixation 35 et le bord relevé 33. La forme allongée de ladite patte de fixation 35 s'étend, par exemple, selon une direction principale parallèle à un axe X, formant un axe de symétrie de l'embase 39, de sorte que le plan défini par ladite patte de fixation 35 est perpendiculaire à ladite embase 39. Dans un autre exemple de réalisation, la patte de fixation 35 présente une orientation différente par rapport au corps 31. Par exemple, la patte de fixation 35 pourra former un angle compris entre 0 et 90 degrés avec l'embase 39, ceci pour s'adapter à un agencement particulier du compartiment moteur et / ou du support 4. Le dispositif de fixation 3 pourra être conçu en aluminium ou en alliage d'aluminium, comme le reste de l'échangeur. Cela étant, ladite bouteille 25 s'étend ici selon une direction principale d'extension longitudinale repérée par un axe Y, dite direction principale Y, destiné à être confondu avec l'axe X du dispositif de fixation 3. Ladite bouteille 25 présente une première extrémité, dite extrémité inférieure 24, et une deuxième extrémité, dite extrémité supérieure 26, ladite extrémité inférieure 24 étant opposée à ladite extrémité supérieure 26 le long de la direction principale. Ladite extrémité inférieure 24 est 3028605 8 destinée à être en contact avec la ladite phase liquide du fluide frigorigène tandis que ladite extrémité supérieure 26 est destinée à être en contact avec ladite phase gazeuse dudit fluide frigorigène. Ledit dispositif de fixation 3 ferme la bouteille 25 au niveau de l'extrémité inférieure 24, visible à la figure 2 en partie haute compte tenu de l'inversion de sens de cette figure. Ladite bouteille 25 comprend avantageusement une embase, prévue en partie basse et munie dudit dispositif de fixation 3, et un corps, moins épais, prolongeant axialement ladite embase. Le passage de fluide entre le faisceau 23 et la bouteille 25 pourra s'effectuer au niveau de ladite embase. Tel qu'illustré à la figure 3, l'échangeur conforme à l'invention comprend en outre des brides d'accrochage 28 et présente une forme, ici sensiblement rectangulaire, ayant des sommets 27, lesdites brides d'accrochage 28 étant situées au niveau des sommets 27. Comme on peut le voir sur la figure 3, ledit échangeur 2 est habituellement muni de quatre brides d'accrochage 28, à savoir une bride d'accrochage 28 à chacun de ses sommets 27. La présente invention permet, grâce audit dispositif de fixation 3 et à sa double fonction de fermeture de ladite bouteille 25 et d'accrochage audit support 4, de faire l'économie de la bride d'accrochage 28 située au voisinage le plus proche dudit dispositif de fixation 3, ladite bride 28 étant signalée par une croix. Autrement dit, ledit échangeur de chaleur 2 dans la présente invention est caractérisé en ce que le sommet 27 étant situé au voisinage du dispositif de fixation 3 est libre de bride d'accrochage 28, ici le sommet inférieur droit. L'invention concerne encore un module d'échange de chaleur, non illustré ici, pour véhicule, notamment automobile, comprenant un échangeur de chaleur 2 tel que décrit ci-dessus. Ledit module d'échange de chaleur est destiné à être intégré dans le compartiment moteur dudit véhicule. Ledit module pourra comprendre le support 4 dudit échangeur 2 qui est ici, comme déjà dit, un deuxième échangeur de chaleur en l'occurrence un radiateur. Ledit radiateur est configuré pour 3028605 9 opérer un échange de chaleur entre un fluide caloporteur et ledit flux d'air ambiant traversant le premier échangeur 2 de sorte que l'énergie thermique indésirable du moteur est transférée audit flux d'air ambiant.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (3) pour échangeur (2) de chaleur comprenant un faisceau (23) d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide, ledit faisceau (23) étant muni d'au moins un collecteur (21) pour le premier fluide, ledit échangeur (2) comprenant une bouteille (25), ledit dispositif de fixation (3) comprenant un corps, configuré pour fermer ladite bouteille (25), et une extension (35) permettant de solidariser le faisceau (23) à un support (4).
  2. 2. Dispositif de fixation (3) selon la revendication précédente, dans lequel ledit corps (31) et ladite extension (35) sont issus de matière.
  3. 3. Dispositif de fixation (3) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite extension (35) est une patte de fixation.
  4. 4. Dispositif de fixation (3) selon la revendication précédente, dans lequel ladite patte de fixation (35) présente une lumière (37), apte à solidariser le faisceau (23) au support (4).
  5. 5. Bouteille (25) comprenant un dispositif de fixation (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  6. 6. Bouteille (25) selon la revendication précédente, ladite bouteille (25) s'étendant selon une direction principale d'extension longitudinale, dite direction principale, ladite bouteille (25) présentant une première extrémité (24), dite extrémité inférieure, et une deuxième extrémité (26), dite extrémité supérieure, ladite extrémité inférieure (24) étant opposée à ladite extrémité supérieure (26) le long de la direction principale, ledit dispositif de fixation (3) étant situé au voisinage de ladite extrémité inférieure (24).
  7. 7. Échangeur de chaleur (2) comprenant une bouteille (25) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6.
  8. 8. Échangeur de chaleur (2) selon la revendication précédente, comprenant en outre des brides d'accrochage (28), ledit échangeur (2) présentant une forme ayant des sommets (27), lesdites brides d'accrochage (28) étant situées au niveau desdits sommets (27), l'un desdits 3028605 11 sommets (27), situé au voisinage du dispositif de fixation (3), étant libre de bride d'accrochage (28).
  9. 9. Module d'échange de chaleur comprenant un échangeur (2) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dit premier échangeur.
  10. 10. Module d'échange de chaleur selon la revendication précédente, dans lequel le support (4) est un second échangeur de chaleur dudit module.
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