FR3066012A1 - HEAT EXCHANGE DEVICE FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'échange de chaleur (1) comprenant au moins un échangeur de chaleur (2) comportant une pluralité de tubes (4) dans lesquels peut circuler un fluide, lesdits tubes (4) étant empilés selon une première direction (Z) et espacés les uns des autres afin de délimiter une pluralité de passages configurés pour être empruntés par un flux d'air (FA), le dispositif d'échange de chaleur (1) comportant un dispositif de protection métallique (3) formant une face d'entrée (14) de l'échangeur de chaleur (2) par laquelle le flux d'air (FA) est apte à entrer dans les passages selon une deuxième direction (X) transversale à la face d'entrée (14) de l'échangeur de chaleur (2), le dispositif de protection métallique (3) étant solidaire de l'échangeur de chaleur (2) en formant avec celui-ci un ensemble monobloc.Heat exchange device (1) comprising at least one heat exchanger (2) comprising a plurality of tubes (4) in which a fluid can flow, said tubes (4) being stacked in a first direction (Z) and spaced apart each other to delimit a plurality of passages configured to be taken by an air flow (FA), the heat exchange device (1) having a metal protection device (3) forming an entrance face (14) of the heat exchanger (2) through which the air flow (FA) is adapted to enter the passages in a second direction (X) transverse to the inlet face (14) of the exchanger of heat (2), the metal protection device (3) being integral with the heat exchanger (2) forming therewith a one-piece assembly.
Description
DISPOSITIF D’ECHANGE DE CHALEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILEHEAT EXCHANGE DEVICE FOR MOTOR VEHICLE
La présente invention selon ses différents aspects concerne le domaine des échangeurs de chaleur et notamment des échangeurs de chaleur placés en face avant d'un véhicule automobile.The present invention according to its various aspects relates to the field of heat exchangers and in particular heat exchangers placed on the front face of a motor vehicle.
Des échangeurs de chaleur interagissent avec une boucle de circulation d’un fluide, afin de générer un échange de calories entre un air extérieur au véhicule dirigé pour passer à travers ces échangeurs de chaleur et le fluide. Il peut s’agir d’un fluide caloporteur, d’un fluide frigorigène, ou encore d’un fluide gazeux tel qu’un flux d’air d’admission pour un moteur à combustion interne.Heat exchangers interact with a fluid circulation loop, in order to generate a heat exchange between air outside the vehicle directed to pass through these heat exchangers and the fluid. It can be a heat transfer fluid, a refrigerant, or a gaseous fluid such as an intake air flow for an internal combustion engine.
Ces échangeurs de chaleur peuvent consister en des radiateurs, des condenseurs ou des refroidisseurs d’air suralimenté. Dans ces échangeurs de chaleur, plusieurs tubes sont empilés les uns sur les autres avec des intercalaires agencés entre eux. Le fluide circule à l’intérieur des tubes et transfère ou capte des calories présentes dans l’air extérieur qui traverse les intercalaires de l’échangeur de chaleur.These heat exchangers can consist of radiators, condensers or supercharged air coolers. In these heat exchangers, several tubes are stacked on top of each other with spacers arranged between them. The fluid circulates inside the tubes and transfers or captures calories present in the outside air which passes through the spacers of the heat exchanger.
Ces échangeurs de chaleur sont agencés de façon classique en face avant des véhicules automobiles, pour capter au mieux l’air extérieur, en amont du moteur qui lui est disposé dans le compartiment moteur du véhicule.These heat exchangers are arranged in a conventional manner on the front face of motor vehicles, in order to best capture the outside air, upstream of the engine which is arranged in the engine compartment of the vehicle.
La position en face avant de ces échangeurs de chaleur expose l’échangeur de chaleur le plus en avant du véhicule à la projection de débris ou de gravillons pouvant endommager ou même percer les tubes à l'intérieur desquels circule le fluide. Les tubes de cet échangeur de chaleur situé le plus en avant du véhicule sont exposés aux gravillons et projections au niveau de leur bord tourné vers l’avant du véhicule.The position on the front of these heat exchangers exposes the vehicle's most forward heat exchanger to the projection of debris or gravel which can damage or even pierce the tubes inside which the fluid circulates. The tubes of this heat exchanger located at the front of the vehicle are exposed to gravel and projections at their edge facing the front of the vehicle.
Afin de protéger ces échangeurs de chaleur, il est connu de placer au-devant d'eux une grille de protection pouvant retenir les gravillons ou tout autre projectile et éviter ainsi les chocs sur les tubes des échangeurs. Il est par exemple connu du document FR3035956 de disposer une grille de protection en amont du ou des échangeurs de chaleur du véhicule automobile, en clipsant cette grille de protection sur l’échangeur de chaleur.In order to protect these heat exchangers, it is known to place a protective grid in front of them which can retain gravel or any other projectile and thus avoid impacts on the tubes of the exchangers. It is for example known from document FR3035956 to have a protective grid upstream of the heat exchanger or heat exchangers of the motor vehicle, by clipping this protective grid onto the heat exchanger.
Si un tel agencement permet une protection appropriée des échangeurs de chaleur, il convient toutefois de noter d’une part que la présence de la grille de protection génère un encombrement longitudinal pénalisant dans cette zone où la place disponible est limitée, et d’autre part, que cette grille de protection est directement au contact des tubes de l’échangeur de chaleur, les chocs subis par cette grille de protection étant alors répercutés sur ces tubes.If such an arrangement allows appropriate protection of the heat exchangers, it should however be noted on the one hand that the presence of the protective grid generates a longitudinal bulk penalizing in this area where the available space is limited, and on the other hand , that this protective grid is directly in contact with the tubes of the heat exchanger, the shocks undergone by this protective grid then being passed on to these tubes.
Ainsi, un des buts est de proposer une alternative aux dispositifs de protection connus des échangeurs de chaleur, qui permette de réduite l'encombrement total de l’échangeur de chaleur équipé de son dispositif de protection contre les projectiles, une telle combinaison étant par ailleurs facile à fabriquer, fiable et peu coûteuse.Thus, one of the aims is to provide an alternative to the known protection devices for heat exchangers, which makes it possible to reduce the total size of the heat exchanger equipped with its protection device against projectiles, such a combination being moreover easy to manufacture, reliable and inexpensive.
Un aspect de l'invention a pour objet un dispositif d’échange de chaleur comprenant au moins un échangeur de chaleur comportant une pluralité de tubes dans lesquels peut circuler un fluide et empilés selon une première direction, lesdits tubes étant espacés les uns des autres afin de délimiter une pluralité de passages configurés pour être empruntés par un flux d’air, le dispositif d’échange de chaleur comportant un dispositif de protection métallique formant une face d’entrée de l’échangeur de chaleur par laquelle le flux d’air est apte à entrer dans les passages selon une deuxième direction transversale à la face d’entrée de l’échangeur de chaleur, le dispositif de protection métallique étant solidaire de l’échangeur de chaleur en formant avec celui-ci un ensemble monobloc.One aspect of the invention relates to a heat exchange device comprising at least one heat exchanger comprising a plurality of tubes in which a fluid can circulate and stacked in a first direction, said tubes being spaced from one another so delimit a plurality of passages configured to be used by an air flow, the heat exchange device comprising a metal protection device forming an inlet face of the heat exchanger by which the air flow is able to enter the passages in a second direction transverse to the inlet face of the heat exchanger, the metal protection device being integral with the heat exchanger by forming with it a one-piece assembly.
Chaque passage destiné à être emprunté par le flux d’air est délimité par deux tubes successifs. On entend par « tubes successifs », deux tubes agencés l’un après l’autre le long de la première direction. Lorsque le dispositif d’échange de chaleur est intégré à un véhicule automobile, la première direction selon laquelle sont empilés les tubes est une direction verticale.Each passage intended to be taken by the air flow is delimited by two successive tubes. "Successive tubes" means two tubes arranged one after the other along the first direction. When the heat exchange device is integrated into a motor vehicle, the first direction in which the tubes are stacked is a vertical direction.
Selon un aspect, la pluralité de tubes de l’échangeur de chaleur comprend des tubes plats qui s’étendent horizontalement, c’est-à-dire perpendiculairement à la première direction selon laquelle sont empilés les tubes.In one aspect, the plurality of tubes of the heat exchanger comprises flat tubes which extend horizontally, that is to say perpendicular to the first direction in which the tubes are stacked.
Le dispositif de protection métallique permet de protéger la pluralité de tubes de l’échangeur de chaleur contre des projectiles, et notamment contre des gravillons. Ce dispositif de protection métallique peut par exemple être une grille métallique.The metal protection device makes it possible to protect the plurality of tubes of the heat exchanger against projectiles, and in particular against gravel. This metal protection device can for example be a metal grid.
On entend par « solidaire » le fait que le dispositif de protection est brasé sur l’échangeur de chaleur. A titre d’exemple, le dispositif d’échange de chaleur est réalisé en une unique étape de brasage à la fois des éléments composant l’échangeur de chaleur entre eux et avec le dispositif de protection métallique, l’ensemble de ces pièces formant ainsi un unique composant dit « ensemble monobloc ».The term "integral" means that the protection device is soldered to the heat exchanger. By way of example, the heat exchange device is produced in a single step of brazing both the elements making up the heat exchanger therebetween and with the metal protection device, all of these parts thus forming a single component called "monobloc assembly".
On entend par « monobloc » le fait que l’échangeur de chaleur et le dispositif de protection métallique forment un unique ensemble ne pouvant être séparé sans occasionner de détérioration de l’un ou de l’autre.The term "monoblock" means that the heat exchanger and the metal protection device form a single unit which cannot be separated without causing deterioration of one or the other.
Cette réalisation d’un ensemble monobloc facilite le montage du dispositif d’échange de chaleur sur un véhicule automobile en supprimant une étape d’assemblage du dispositif de protection sur l’échangeur de chaleur.This embodiment of a one-piece assembly facilitates the mounting of the heat exchange device on a motor vehicle by eliminating a step of assembling the protection device on the heat exchanger.
Selon une caractéristique, au moins un élément de dissipation de la chaleur est disposé entre deux tubes successifs, cet élément de dissipation de la chaleur étant configurée pour permettre la circulation du flux d’air dans le passage qu’il occupe. On comprend par ailleurs que des éléments de dissipation de la chaleur sont disposés dans les passages de la pluralité de passages délimitée par les tubes. Au moins un élément de dissipation de la chaleur peut ainsi être disposé dans chacun de ces passages.According to one characteristic, at least one heat dissipation element is disposed between two successive tubes, this heat dissipation element being configured to allow the circulation of the air flow in the passage which it occupies. It is also understood that heat dissipation elements are arranged in the passages of the plurality of passages defined by the tubes. At least one heat dissipation element can thus be placed in each of these passages.
Cet au moins un élément de dissipation de la chaleur permet de favoriser les échanges de chaleur en augmentant une surface de contact entre le flux d’air et le tube en contact avec l’élément de dissipation, favorisant ainsi un transfert de calories entre le flux d’air et le fluide circulant dans les tubes de l’échangeur de chaleur.This at least one heat dissipation element makes it possible to promote heat exchanges by increasing a contact surface between the air flow and the tube in contact with the dissipation element, thus promoting a transfer of calories between the flow of air and the fluid circulating in the tubes of the heat exchanger.
Selon un exemple de réalisation, l’élément de dissipation de la chaleur est une ailette. Cette ailette prend la forme d’un ruban plié de manière sinusoïdale et pouvant comporter des persiennes.According to an exemplary embodiment, the heat dissipation element is a fin. This fin takes the form of a ribbon folded in a sinusoidal manner and can include louvers.
Selon un mode de réalisation, des intercalaires internes peuvent être insérées dans les tubes de l’échangeur de chaleur. Ces intercalaires internes permettent notamment de perturber l'écoulement du fluide dans les tubes en augmentant ainsi une surface d'échange avec les tubes et consécutivement le flux d’air circulant dans les passages délimités par ces tubes.According to one embodiment, internal spacers can be inserted in the tubes of the heat exchanger. These internal spacers in particular make it possible to disturb the flow of the fluid in the tubes, thereby increasing an exchange surface with the tubes and, in turn, the air flow circulating in the passages delimited by these tubes.
Selon un aspect, la deuxième direction est perpendiculaire à la première direction, au moins un élément de dissipation de la chaleur présente une première dimension mesurée selon une droite parallèle à la deuxième direction et au moins un tube de la pluralité de tubes présente une deuxième dimension mesurée selon une droite parallèle à la deuxième direction.According to one aspect, the second direction is perpendicular to the first direction, at least one heat dissipation element has a first dimension measured along a line parallel to the second direction and at least one tube of the plurality of tubes has a second dimension measured along a line parallel to the second direction.
Selon un premier mode de réalisation, la première dimension est supérieure à la deuxième dimension. Avantageusement, chaque élément de dissipation de la chaleur présente une première dimension supérieure à chaque deuxième dimension de chaque tube.According to a first embodiment, the first dimension is greater than the second dimension. Advantageously, each heat dissipation element has a first dimension greater than each second dimension of each tube.
Selon une caractéristique de ce premier mode de réalisation, au moins un élément de dissipation de la chaleur s’étend au-delà d’au moins un tube le long de la deuxième direction, au moins du côté de la face d’entrée de l’échangeur de chaleur, et avantageusement à la fois du côté de la face d’entrée et du côté de la face de sortie de l’échangeur de chaleur.According to a characteristic of this first embodiment, at least one heat dissipation element extends beyond at least one tube along the second direction, at least on the side of the entry face of the heat exchanger, and advantageously both on the side of the inlet face and on the side of the outlet face of the heat exchanger.
Selon une autre caractéristique de ce premier mode de réalisation, le dispositif de protection métallique est solidarisé au moins à une tranche d’au moins un élément de dissipation de la chaleur.According to another characteristic of this first embodiment, the metal protection device is secured at least to a slice of at least one heat dissipation element.
Avantageusement le dispositif de protection métallique peut être solidarisé aux tranches de tous les éléments de dissipation de la chaleur. Les tranches des éléments de dissipation s’inscrivent alors dans un plan qui est distinct d’un autre plan dans lequel s’inscrivent les bords des tubes orientés vers la face d’entrée de l’échangeur de chaleur.Advantageously, the metal protection device can be secured to the edges of all the heat dissipation elements. The sections of the dissipation elements are then inscribed in a plane which is distinct from another plane in which the edges of the tubes facing the inlet face of the heat exchanger are inscribed.
On comprend alors que toutes les tranches auxquelles est solidarisé le dispositif de protection métallique s’inscrivent dans un premier plan parallèle à un deuxième plan dans lequel s’inscrit le dispositif de protection métallique, ce premier plan et ce deuxième plan se superposant. Cette solidarisation du dispositif de protection métallique aux éléments de dissipation de la chaleur est rendu possible grâce aux dimensions de ces éléments de dissipation de la chaleur par rapport aux tubes. Le dispositif de protection métallique est ainsi solidarisé à l’échangeur de chaleur à distance des tubes de cet échangeur de chaleur, le dispositif de protection métallique n’étant ainsi pas directement en contact avec ces derniers. Grâce à cette distance, les éventuels chocs subis par le dispositif de protection métallique ne sont pas répercutés sur les tubes de l’échangeur de chaleur.It is then understood that all the sections to which the metal protection device is secured are in a first plane parallel to a second plane in which the metal protection device is registered, this first plane and this second plane overlapping. This attachment of the metal protection device to the heat dissipation elements is made possible by the dimensions of these heat dissipation elements relative to the tubes. The metal protection device is thus secured to the heat exchanger at a distance from the tubes of this heat exchanger, the metal protection device not thus being in direct contact with the latter. Thanks to this distance, any shocks suffered by the metal protection device are not passed on to the tubes of the heat exchanger.
Selon un deuxième mode de réalisation, la première dimension est égale, ou sensiblement égale, à la deuxième dimension. Selon ce deuxième mode de réalisation, les tranches des éléments de dissipation de la chaleur et les bords des tubes orientés vers la face d’entrée de l’échangeur de chaleur sont alignés et s’inscrivent dans un même plan.According to a second embodiment, the first dimension is equal to, or substantially equal to, the second dimension. According to this second embodiment, the edges of the heat dissipation elements and the edges of the tubes oriented towards the inlet face of the heat exchanger are aligned and are in the same plane.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le plan dans lequel s’inscrivent les tranches des éléments de dissipation de la chaleur et les bords des tubes de l’échangeur de chaleur est parallèle et distinct du deuxième plan dans lequel s’inscrit la grille de protection.According to this second embodiment, the plane in which the edges of the heat dissipation elements are inscribed and the edges of the tubes of the heat exchanger is parallel and distinct from the second plane in which the protective grid is inscribed. .
Selon une caractéristique, le dispositif d’échange de chaleur comprend un espace entre un bord d’au moins un tube de l’échangeur de chaleur et le dispositif de protection métallique. Sans être nécessairement limité au premier mode de réalisation exposé ci-dessus, un tel espace est avantageusement créé dans ce premier mode réalisation où une largeur du tube est inférieure à une largeur de l’élément de dissipation.According to one characteristic, the heat exchange device comprises a space between an edge of at least one tube of the heat exchanger and the metal protection device. Without necessarily being limited to the first embodiment described above, such a space is advantageously created in this first embodiment where a width of the tube is less than a width of the dissipation element.
Selon ce premier mode de réalisation, cet espace est ainsi lié à la différence de dimensions entre les éléments de dissipation de la chaleur et les tubes et il permet d’améliorer la protection de la pluralité de tubes de l’échangeur de chaleur. En effet, grâce à cet espace, une déformation du dispositif de protection métallique par un projectile, par exemple un gravillon, n’aura pas d’impact sur les tubes de l’échangeur de chaleur, dans la mesure où la déformation de ce dispositif de protection est contenue dans cet espace.According to this first embodiment, this space is thus linked to the difference in dimensions between the heat dissipation elements and the tubes and it makes it possible to improve the protection of the plurality of tubes of the heat exchanger. Indeed, thanks to this space, a deformation of the metallic protection device by a projectile, for example a gravel, will have no impact on the tubes of the heat exchanger, insofar as the deformation of this device protection is contained in this space.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif de protection métallique est au moins solidarisé à des joues d’extrémité de l’échangeur de chaleur, ce dispositif de protection métallique étant disposé à distance des éléments de dissipation de la chaleur et des tubes de l’échangeur afin de générer l’espace mentionné ci-dessus.According to a third embodiment, the metal protection device is at least secured to the end cheeks of the heat exchanger, this metal protection device being disposed at a distance from the heat dissipation elements and the tubes of the exchanger in order to generate the space mentioned above.
Selon une variante de réalisation, le dispositif de protection métallique comprend au moins une projection s’étendant selon une direction parallèle, ou sensiblement parallèle, à la deuxième direction selon laquelle circule le flux d’air à travers l’échangeur de chaleur.According to an alternative embodiment, the metal protection device comprises at least one projection extending in a direction parallel, or substantially parallel, to the second direction in which the air flow circulates through the heat exchanger.
Cette au moins une projection peut par exemple être un moyen de fixation du dispositif de protection métallique sur l’échangeur de chaleur. Cette projection peut par exemple être formée en pliant une partie du dispositif de protection métallique, cette projection pouvant alors être intercalée soit entre l’une des joues d’extrémité et un élément de dissipation de la chaleur, soit entre l’une des joues d’extrémité et l’un des tubes de l’échangeur de chaleur.This at least one projection can for example be a means of fixing the metal protection device on the heat exchanger. This projection can for example be formed by bending a part of the metal protection device, this projection can then be inserted either between one of the end cheeks and a heat dissipation element, or between one of the cheeks d end and one of the tubes of the heat exchanger.
Avantageusement, le dispositif de protection métallique comprend deux projections s’étendant à des extrémités opposées de l’échangeur de chaleur le long de la première direction. Ces projections permettent de solidariser le dispositif de protection métallique sur le dispositif d’échange de chaleur.Advantageously, the metal protective device comprises two projections extending at opposite ends of the heat exchanger along the first direction. These projections are used to secure the metal protection device to the heat exchange device.
Alternativement, le dispositif de protection peut être entièrement plat, et il est alors solidarisé à l’échangeur de chaleur par brasage contre les tranches des éléments de dissipation et/ou contre les bords des tubes.Alternatively, the protection device can be entirely flat, and it is then secured to the heat exchanger by brazing against the edges of the dissipation elements and / or against the edges of the tubes.
On comprend que ces variantes de solidarisation peuvent s’appliquer aussi bien au premier mode de réalisation qu’au deuxième mode de réalisation.It is understood that these variants of attachment can apply both to the first embodiment and to the second embodiment.
Selon un exemple de réalisation, le dispositif de protection métallique est en métal déployé. Il s’agit alors par exemple d’une grille métallique déployée.According to an exemplary embodiment, the metal protection device is made of expanded metal. It is then, for example, a deployed metal grid.
Ce métal déployé présente la forme d’une plaque métallique ajourée, et plus précisément d’un maillage métallique. Cette forme spécifique permet notamment de réduire le poids du dispositif de protection tout en offrant une bonne résistance mécanique du fait de sa déformabilité et de son élasticité.This expanded metal has the shape of a perforated metal plate, and more precisely of a metal mesh. This specific shape makes it possible in particular to reduce the weight of the protective device while offering good mechanical strength due to its deformability and its elasticity.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif de protection métallique est un treillis métallique, par exemple soudé ou tissé. Un treillis soudé est réalisé en soudant des bandes métalliques entre elles, ces bandes métalliques étant agencées selon deux directions perpendiculaires. Par exemple une première portion de ces bandes métalliques s’étend verticalement tandis qu’une deuxième portion de ces bandes métalliques s’étend horizontalement. Ce treillis soudé se distingue de la grille métallique déployée en ce que cette grille métallique déployée est obtenue à partir d’une unique feuille de métal que l’on étire afin d’obtenir ladite grille déployée.According to another embodiment, the metal protection device is a wire mesh, for example welded or woven. A welded mesh is produced by welding metal strips together, these metal strips being arranged in two perpendicular directions. For example, a first portion of these metal strips extends vertically while a second portion of these metal strips extends horizontally. This welded mesh differs from the expanded metal grid in that this expanded metal grid is obtained from a single sheet of metal which is stretched in order to obtain said deployed grid.
Le dispositif de protection métallique est réalisé en un matériau compatible avec un matériau dans lequel est réalisé l’échangeur de chaleur, afin de permettre le brasage de ces éléments en une seule étape. Par exemple, l’échangeur de chaleur et le dispositif de protection métallique peuvent être réalisés en un alliage d’aluminium. On comprend que ces alliages peuvent être différents dans la mesure où ils permettent la solidarisation du dispositif de protection métallique sur l’échangeur de chaleur.The metal protection device is made of a material compatible with a material from which the heat exchanger is made, in order to allow soldering of these elements in a single step. For example, the heat exchanger and the metal protection device can be made of an aluminum alloy. It is understood that these alloys can be different insofar as they allow the metal protection device to be joined to the heat exchanger.
Un aspect de l’invention concerne également un véhicule automobile comportant en face avant un dispositif d’échange de chaleur selon la présente invention, ce dispositif d’échange de chaleur étant agencé de sorte que le dispositif de protection métallique soit orienté vers l’avant du véhicule. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif d’échange de chaleur selon la présente invention ; - les figures 2 à 4 sont des représentations schématiques en coupe du dispositif d’échange de chaleur selon différents modes de réalisation de la présente invention.One aspect of the invention also relates to a motor vehicle comprising on the front face a heat exchange device according to the present invention, this heat exchange device being arranged so that the metal protection device is oriented towards the front of the vehicle. Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following description on the one hand, and from several exemplary embodiments given by way of non-limiting indication with reference to the appended schematic drawings on the other hand, in which : - Figure 1 is a perspective view of a heat exchange device according to the present invention; - Figures 2 to 4 are schematic sectional representations of the heat exchange device according to different embodiments of the present invention.
Sur la figure 1 est illustré un dispositif d’échange de chaleur 1 selon la présente invention. Ce dispositif d’échange de chaleur 1 comprend un échangeur de chaleur 2 auquel est solidarisé un dispositif de protection métallique 3. L’échangeur de chaleur 2 comprend une pluralité de tubes 4 dans lesquels peut circuler un fluide, par exemple un fluide caloporteur tel que de l’eau glycolé quand l’échangeur de chaleur 2 est un radiateur, un fluide frigorigène quand l’échangeur de chaleur 2 est un condenseur ou un refroidisseur de gaz, ou un flux d’air d’admission quand l’échangeur de chaleur 2 est un refroidisseur d’air suralimenté. Ces tubes 4 sont empilés selon une première direction Z et sont espacés les uns des autres afin de générer une pluralité de passages par lesquels peut circuler un flux d’air FA. Ces passages permettent la circulation du flux d’air FA à travers l’échangeur de chaleur 2 selon une deuxième direction X et seront plus amplement décrit dans la suite de la description.In Figure 1 is illustrated a heat exchange device 1 according to the present invention. This heat exchange device 1 comprises a heat exchanger 2 to which a metal protection device 3 is secured. The heat exchanger 2 comprises a plurality of tubes 4 in which a fluid, for example a heat transfer fluid such as glycol water when the heat exchanger 2 is a radiator, a refrigerant when the heat exchanger 2 is a gas condenser or cooler, or a flow of intake air when the heat exchanger 2 is a supercharged air cooler. These tubes 4 are stacked in a first direction Z and are spaced from one another in order to generate a plurality of passages through which a flow of air FA can circulate. These passages allow the circulation of the air flow FA through the heat exchanger 2 in a second direction X and will be described more fully in the following description.
Le dispositif d’échange de chaleur 1 selon la présente invention est destiné à être monté sur un véhicule automobile. Lorsque ce dispositif d’échange de chaleur 1 est monté sur le véhicule automobile, la première direction Z est une direction verticale et la deuxième direction X est une direction horizontale. L’échangeur de chaleur 2 est configuré pour permettre un échange de calories entre le fluide circulant dans les tubes 4 d’un faisceau de l’échangeur de chaleur 2 et le flux d’air FA traversant cet échangeur de chaleur 2 via les passages délimités par lesdits tubes 4. On entend par « faisceau de l’échangeur de chaleur» un ensemble formé par l’empilement alternatifs de tubes 14 et d’éléments de dissipation de la chaleur décrits ci-après.The heat exchange device 1 according to the present invention is intended to be mounted on a motor vehicle. When this heat exchange device 1 is mounted on the motor vehicle, the first direction Z is a vertical direction and the second direction X is a horizontal direction. The heat exchanger 2 is configured to allow an exchange of calories between the fluid circulating in the tubes 4 of a bundle of the heat exchanger 2 and the air flow FA passing through this heat exchanger 2 via the delimited passages by said tubes 4. The term "heat exchanger bundle" means an assembly formed by the alternating stack of tubes 14 and heat dissipation elements described below.
Afin d’augmenter une surface de contact entre ce flux d’air FA et ce fluide, des éléments de dissipation de la chaleur peuvent être agencés dans les passages délimités par les tubes 4. Ces éléments de dissipation de la chaleur peuvent par exemple prendre la forme d’ailettes et seront plus amplement décrit ci-après, en référence aux figures 2 à 4.In order to increase a contact surface between this air flow FA and this fluid, heat dissipation elements can be arranged in the passages delimited by the tubes 4. These heat dissipation elements can for example take the shape of fins and will be more fully described below, with reference to Figures 2 to 4.
Chaque tube 4 de la pluralité de tubes 4 est plat et s’étend principalement selon une droite d’extension Y, le fluide circulant dans ces tubes 4 le long de cette droite d’extension Y. Tel qu’illustré, cette droite d’extension Y est perpendiculaire à la première direction Z et à la deuxième direction X.Each tube 4 of the plurality of tubes 4 is flat and mainly extends along a line of extension Y, the fluid flowing in these tubes 4 along this line of extension Y. As illustrated, this line of extension Y is perpendicular to the first direction Z and the second direction X.
Deux boîtes collectrices 5 du fluide sont respectivement disposées à une extrémité longitudinale des tubes 4 le long de cette droite d’extension Y. L’une de ces boîtes collectrice 5 comprend une bouche d’entrée 5a configurée pour permettre au fluide d’entrer dans les tubes 4 de l’échangeur de chaleur 2, l’autre boîte collectrice 5 comprenant quant à elle une bouche de sortie 5b configurée pour permettre à ce fluide de sortir de l’échangeur de chaleur 2. Ces boîtes collectrices 5 sont configurées pour répartir ou collecter le fluide arrivant ou sortant dans l’échangeur de chaleur 2 dans ou hors des tubes 4 de cet échangeur de chaleur 2.Two manifolds 5 of the fluid are respectively arranged at a longitudinal end of the tubes 4 along this straight line of extension Y. One of these manifolds 5 comprises an inlet mouth 5a configured to allow the fluid to enter the tubes 4 of the heat exchanger 2, the other manifold 5 comprising an outlet 5b configured to allow this fluid to exit the heat exchanger 2. These manifolds 5 are configured to distribute or collect the fluid arriving or leaving in the heat exchanger 2 in or out of the tubes 4 of this heat exchanger 2.
Lorsque le dispositif d’échange de chaleur 1 est monté sur le véhicule automobile auquel il est destiné, la droite d’extension Y des tubes 4 est une droite horizontale. Les tubes 4 de l’échangeur de chaleur sont donc des tubes plats s’étendant horizontalement.When the heat exchange device 1 is mounted on the motor vehicle for which it is intended, the extension line Y of the tubes 4 is a horizontal line. The tubes 4 of the heat exchanger are therefore flat tubes extending horizontally.
Le long de la première direction Z, l’échangeur de chaleur 2 est délimité par des joues d’extrémité 6 s’étendant selon des droites parallèles à la droite d’extension Y des tubes 4, et entre les deux boîtes collectrices 5.Along the first direction Z, the heat exchanger 2 is delimited by end cheeks 6 extending along lines parallel to the extension line Y of the tubes 4, and between the two manifolds 5.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif d’échange de chaleur 1 selon la présente invention comprend également un dispositif de protection métallique 3 solidarisé à l’échangeur de chaleur 2, ce dispositif de protection métallique 3 formant une face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2. On entend par « face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2 » une face de cet échangeur de chaleur 2 par laquelle le flux d’air est apte à pénétrer dans le faisceau de l’échangeur de chaleur 2.As previously mentioned, the heat exchange device 1 according to the present invention also comprises a metal protection device 3 secured to the heat exchanger 2, this metal protection device 3 forming an inlet face 14 of the heat exchanger 2. The expression “inlet face 14 of the heat exchanger 2” is understood to mean a face of this heat exchanger 2 by which the air flow is able to penetrate into the bundle of the heat exchanger 2.
Tel qu’illustré, la deuxième direction X selon laquelle le flux d’air FA circule dans l’échangeur de chaleur 2 est transversale, par exemple perpendiculaire, à cette face d’entrée 14.As illustrated, the second direction X in which the air flow FA circulates in the heat exchanger 2 is transverse, for example perpendicular, to this inlet face 14.
Selon un exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de protection métallique 3 s’étend entre les joues d’extrémités 6 selon la première direction Z et entre les boîtes collectrices 5 selon la droite d’extension Y des tubes 4. Afin de laisser apparaître ces tubes 4, et ainsi faciliter la compréhension de la figure 1, le dispositif de protection métallique 3 est représenté en deux parties, mais on comprend que ce dispositif de protection métallique 3 s’étend de façon continue, sans interruption, entre les deux boîtes de répartition 5, ainsi qu’entre les joues d’extrémité 6.According to an example illustrated in FIG. 1, the metal protection device 3 extends between the end cheeks 6 in the first direction Z and between the manifolds 5 along the extension line Y of the tubes 4. In order to leave appear these tubes 4, and thus facilitate the understanding of Figure 1, the metal protection device 3 is shown in two parts, but it is understood that this metal protection device 3 extends continuously, without interruption, between the two distribution boxes 5, as well as between the end cheeks 6.
Selon la présente invention, le dispositif de protection métallique 3 peut être solidarisé à l’échangeur de chaleur 2 par brasage. Les différents éléments composants l’échangeur de chaleur 2, à savoir au moins les tubes 4, les éléments de dissipation de la chaleur 10 et les boîtes collectrices 5, peuvent être solidarisés entre eux par brasage. La solidarisation du dispositif de protection métallique 3 sur l’échangeur de chaleur 2 peut ainsi être intégrée directement au processus de fabrication de l’échangeur de chaleur 2 seul, une unique étape de brasage permettant de solidariser les éléments composant l’échangeur de chaleur 2 entre eux et également de les solidariser avec le dispositif de protection métallique 3.According to the present invention, the metal protective device 3 can be secured to the heat exchanger 2 by brazing. The different components of the heat exchanger 2, namely at least the tubes 4, the heat dissipation elements 10 and the manifolds 5, can be joined together by brazing. The attachment of the metal protection device 3 to the heat exchanger 2 can thus be integrated directly into the manufacturing process of the heat exchanger 2 alone, a single brazing step enabling the components of the heat exchanger 2 to be attached between them and also to join them together with the metal protection device 3.
Avantageusement, on réalise donc une seule étape de brasage pour obtenir le dispositif d’échange de chaleur 1 selon la présente invention.Advantageously, a single brazing step is therefore carried out to obtain the heat exchange device 1 according to the present invention.
De plus, ce brasage permet d’obtenir un ensemble monobloc, c’est-à-dire que l’échangeur de chaleur 2 et le dispositif de protection métallique 3 forment un ensemble unitaire dans lequel ni l’échangeur de chaleur 2 ni le dispositif de protection métallique 3 ne peut être désolidarisé sans que l’un ou l’autre ne soit détérioré.In addition, this brazing makes it possible to obtain a one-piece assembly, that is to say that the heat exchanger 2 and the metal protection device 3 form a unitary assembly in which neither the heat exchanger 2 nor the device metal protection 3 can not be separated without one or the other being damaged.
Le dispositif d’échange de chaleur 1 étant formé d’une seule et unique pièce, son intégration dans le véhicule automobile auquel il est destiné est facilitée.The heat exchange device 1 being formed in a single piece, its integration into the motor vehicle for which it is intended is facilitated.
Selon la présente invention, le dispositif de protection métallique 3 peut être brasé en plusieurs points de l’échangeur de chaleur 2. Par exemple le dispositif de protection métallique 3 peut être brasé au niveau des joues d’extrémité 6, au niveau des boîtes collectrices 5 ou encore sur les éléments de dissipation de la chaleur. Ces différents points de solidarisation peuvent être utilisés alternativement les uns des autres ou bien conjointement.According to the present invention, the metal protection device 3 can be brazed at several points of the heat exchanger 2. For example the metal protection device 3 can be brazed at the end cheeks 6, at the manifold boxes 5 or on the heat dissipation elements. These different attachment points can be used alternately from one another or else jointly.
Selon l’exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de protection métallique 3 est une grille métallique. Cette grille métallique peut par exemple être réalisée en un métal déployé, cette grille métallique prenant alors la forme d’une plaque ajourée par un maillage. Ces ajours permettent notamment de réduire le poids d’un tel dispositif de protection métallique 3 afin de réduire la consommation du véhicule automobile sur lequel le dispositif d’échange de chaleur 1 est destiné à être intégré.According to the example illustrated in Figure 1, the metal protection device 3 is a metal grid. This metal grid can for example be made of an expanded metal, this metal grid then taking the form of an openwork plate with a mesh. These openings in particular make it possible to reduce the weight of such a metal protective device 3 in order to reduce the consumption of the motor vehicle on which the heat exchange device 1 is intended to be integrated.
Selon un autre exemple de réalisation non illustré ici, le dispositif de protection métallique 3 est réalisé par un treillis soudé ou tissé présentant les mêmes avantages qu’une grille en métal déployé.According to another embodiment not shown here, the metal protection device 3 is produced by a welded or woven mesh having the same advantages as a grid made of expanded metal.
Les figures 2, 3 et 4 sont des illustrations vues en coupe, du dispositif d’échange de chaleur 1 selon la présente invention, la figure 2 illustrant un premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 3 illustrant une variante de ce premier mode de réalisation et la figure 4 illustrant un deuxième mode de réalisation de la présente invention.Figures 2, 3 and 4 are illustrations seen in section of the heat exchange device 1 according to the present invention, Figure 2 illustrating a first embodiment of the present invention, Figure 3 illustrating a variant of this first embodiment and Figure 4 illustrating a second embodiment of the present invention.
On comprend que sur ces figures le dispositif d’échange de chaleur 1 n’est pas intégralement représenté, et qu’afin de faciliter la compréhension de ces figures seules les extrémités au niveau desquelles sont disposées les joues d’extrémité 6 sont illustrées.It is understood that in these figures the heat exchange device 1 is not fully represented, and that in order to facilitate understanding of these figures only the ends at which the end cheeks 6 are arranged are illustrated.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif d’échange de chaleur 1 comprend l’échangeur de chaleur 2 et le dispositif de protection métallique 3 formant la face d’entrée 14 de cet échangeur de chaleur 2, cet échangeur de chaleur 2 comprenant une pluralité de tubes 4 empilés selon la première direction Z. Ces tubes 4 présentent respectivement deux parois principales 7 reliées entre elles par deux bords 8a, 8b, ces parois principales 7 s’étendant dans un plan XY.As previously mentioned, the heat exchange device 1 comprises the heat exchanger 2 and the metal protection device 3 forming the inlet face 14 of this heat exchanger 2, this heat exchanger 2 comprising a plurality of tubes 4 stacked in the first direction Z. These tubes 4 respectively have two main walls 7 interconnected by two edges 8a, 8b, these main walls 7 extending in an XY plane.
Les tubes 4 délimitent deux à deux des passages configurés pour être empruntés par le flux d’air FA. Autrement dit, deux tubes 4 successifs, c’est-à-dire deux tubes 4 agencés l’un après l’autre le long de la première direction Z, délimitent un passage. Plus précisément, un passage est délimité par l’une des parois principales 7 d’un tube 4 et par l’une des parois principales 7 du tube 4 lui succédant, ces deux parois principales 7 se faisant face.The tubes 4 delimit two by two of the passages configured to be used by the air flow FA. In other words, two successive tubes 4, that is to say two tubes 4 arranged one after the other along the first direction Z, delimit a passage. More specifically, a passage is delimited by one of the main walls 7 of a tube 4 and by one of the main walls 7 of the tube 4 succeeding it, these two main walls 7 facing each other.
Chaque paroi principale 7 de chaque tube 4 forme une face d’appui contre laquelle est disposé l’élément de dissipation de la chaleur 10 agencé dans le passage délimité par la paroi principale 7 en question. Les bords 8a, 8b forment respectivement un bord avant 8a du tube 4 et un bord arrière 8b de ce tube 4, le bord avant 8a étant le bord situé le plus proche de la face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2 et le bord arrière 8b étant le bord situé le plus proche de la face de sortie de cet échangeur de chaleur 2.Each main wall 7 of each tube 4 forms a bearing face against which is disposed the heat dissipation element 10 arranged in the passage delimited by the main wall 7 in question. The edges 8a, 8b respectively form a front edge 8a of the tube 4 and a rear edge 8b of this tube 4, the front edge 8a being the edge located closest to the inlet face 14 of the heat exchanger 2 and the rear edge 8b being the edge located closest to the outlet face of this heat exchanger 2.
Selon les modes de réalisation illustrés sur les figures 2 à 4, la deuxième direction X selon laquelle le flux d’air FA circule au travers de l’échangeur de chaleur 2 est perpendiculaire à la première direction Z selon laquelle les tubes 4 sont empilés.According to the embodiments illustrated in FIGS. 2 to 4, the second direction X in which the air flow FA circulates through the heat exchanger 2 is perpendicular to the first direction Z in which the tubes 4 are stacked.
Tel que précédemment décrit, des éléments de dissipation de la chaleur 10 peuvent être disposés dans les passages par lesquels passe le flux d’air FA afin d’augmenter la surface d’échange entre ce flux d’air FA et le fluide circulant dans les tubes 4. On comprend que ces éléments de dissipation de la chaleur 10 sont donc configurés pour permettre la circulation du flux d’air FA.As previously described, heat dissipation elements 10 may be arranged in the passages through which the air flow FA passes in order to increase the exchange surface between this air flow FA and the fluid circulating in the tubes 4. It is understood that these heat dissipation elements 10 are therefore configured to allow the circulation of the air flow FA.
Ces éléments de dissipation de la chaleur 10 peuvent par exemple prendre la forme d’ailettes, ces ailettes présentant la forme d’un ruban plié de manière sinusoïdale et pouvant comporter des persiennes. Ces persiennes forcent le flux d’air FA à changer de direction dans les passages, tandis que le ruban de forme sinusoïdale forme une paroi qui rayonne, en permettant d’augmenter la surface d’échange entre ce flux d’air FA et le fluide qui circule dans les tubes 4 de l’échangeur de chaleur 2.These heat dissipation elements 10 can for example take the form of fins, these fins having the shape of a ribbon folded in a sinusoidal manner and may include louvers. These louvers force the FA air flow to change direction in the passages, while the sinusoidal ribbon forms a wall which radiates, allowing to increase the exchange surface between this FA air flow and the fluid. which circulates in the tubes 4 of the heat exchanger 2.
Comme cela est visible sur les figures 2, 3 et 4, un élément de dissipation de la chaleur 10 est interposé entre le tube 4 de l’échangeur de chaleur 2 et chaque joue d’extrémité 6 de cet échangeur de chaleur 2. On comprend alors que ces joues d’extrémité 6 permettent de protéger ces éléments de dissipation de la chaleur 10 contre d’éventuels chocs qu’ils pourraient subir lors du montage du dispositif d’échange de chaleur 1 dans le véhicule automobile auquel il est destiné, ou encore contre des agressions provenant de l’environnement extérieur de ce véhicule une fois le dispositif d’échange de chaleur 1 monté sur le véhicule automobile.As can be seen in FIGS. 2, 3 and 4, a heat dissipation element 10 is interposed between the tube 4 of the heat exchanger 2 and each end flange 6 of this heat exchanger 2. It is understood whereas these end cheeks 6 make it possible to protect these heat dissipation elements 10 against possible shocks which they could undergo during the mounting of the heat exchange device 1 in the motor vehicle for which it is intended, or again against attacks from the external environment of this vehicle once the heat exchange device 1 mounted on the motor vehicle.
Un espace 12 peut être ménagé entre les bords avant 8a des tubes 4 et le dispositif de protection métallique 3. Cet espace 12 offre une protection supplémentaire des tubes 4 de l’échangeur de chaleur 2, en ce sens que, grâce à cet espace 12, les chocs subis par le dispositif de protection métallique 3 ne sont pas répercutés sur les tubes 4. En cas de choc important, le dispositif de protection métallique 3 peut ainsi subir une déformation sans que cela n’ait d’impact sur les tubes 4, dans la mesure où cette déformation peut être contenue dans cet espace 12 ménagé entre les tubes 4 et le dispositif de protection métallique 3.A space 12 can be provided between the front edges 8a of the tubes 4 and the metal protection device 3. This space 12 provides additional protection for the tubes 4 of the heat exchanger 2, in the sense that, thanks to this space 12 , the shocks undergone by the metal protective device 3 are not passed on to the tubes 4. In the event of a significant shock, the metallic protective device 3 can thus undergo deformation without this having any impact on the tubes 4 , to the extent that this deformation can be contained in this space 12 formed between the tubes 4 and the metal protection device 3.
Tel que cela est visible sur les figures 2 à 4, chaque élément de dissipation de la chaleur 10 comprend deux grandes faces s’étendant dans le plan XY, ces deux grandes faces étant parallèles et reliées entre elles par deux tranches 13a, 13b. Chaque élément de dissipation de la chaleur 10 comprend une tranche avant 13a et une tranche arrière 13b, la tranche avant 13a étant la tranche située au plus proche de la face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2.As can be seen in FIGS. 2 to 4, each heat dissipation element 10 comprises two large faces extending in the XY plane, these two large faces being parallel and connected to each other by two sections 13a, 13b. Each heat dissipation element 10 comprises a front edge 13a and a rear edge 13b, the front edge 13a being the edge closest to the inlet face 14 of the heat exchanger 2.
Les éléments de dissipation de la chaleur 10 présente, chacun, une première dimension D1 mesurée entre deux tranches 13a, 13b de l’élément de dissipation de la chaleur 10 concerné et selon une droite parallèle à la deuxième direction X. Les tubes 4 de l’échangeur de chaleur 2 présentent quant à eux, chacun, une deuxième dimension D2 mesurée entre leurs bords 8a, 8b et selon une droite parallèle à la deuxième direction X.The heat dissipation elements 10 each have a first dimension D1 measured between two sections 13a, 13b of the heat dissipation element 10 concerned and along a straight line parallel to the second direction X. The tubes 4 of l 'heat exchanger 2 have each a second dimension D2 measured between their edges 8a, 8b and along a straight line parallel to the second direction X.
Afin de faciliter la compréhension des figures, la première distance D1 n’est représentée que sur un unique élément de dissipation de la chaleur 10 et la deuxième distance D2 n’est représentée que sur un unique tube 4, étant entendu que cette première distance D1 est sensiblement identique pour tous les éléments de dissipation de la chaleur 10 d’un même échangeur de chaleur 2 et que cette deuxième distance D2 est sensiblement identique pour tous les tubes 4 d’un même échangeur de chaleur 2.In order to facilitate the understanding of the figures, the first distance D1 is only represented on a single heat dissipation element 10 and the second distance D2 is only represented on a single tube 4, it being understood that this first distance D1 is substantially identical for all the heat dissipation elements 10 of the same heat exchanger 2 and that this second distance D2 is substantially identical for all the tubes 4 of the same heat exchanger 2.
Selon le premier mode de réalisation de la présente invention illustré sur la figure 2, la première dimension D1 des éléments de dissipation de la chaleur 10 est supérieure à la deuxième dimension D2 des tubes 4.According to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2, the first dimension D1 of the heat dissipation elements 10 is greater than the second dimension D2 of the tubes 4.
Tel qu’illustré sur cette figure 2, les éléments de dissipation de la chaleur 10 s’étendent au-delà des tubes 4 du côté de la face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2, cette face d’entrée 14 étant formée par le dispositif de protection métallique 3 solidarisé à l’échangeur de chaleur 2.As illustrated in this FIG. 2, the heat dissipation elements 10 extend beyond the tubes 4 on the side of the inlet face 14 of the heat exchanger 2, this inlet face 14 being formed by the metal protection device 3 secured to the heat exchanger 2.
Comme on peut le voir sur cette figure 2, le dispositif de protection métallique 3 est solidarisé à l’échangeur de chaleur 2 au niveau des tranches avant 13a des éléments de dissipation de la chaleur 10, ces tranches avant 13a s’étendant toutes dans un premier plan parallèle à un deuxième plan dans lequel s’inscrit le dispositif de protection métallique 3, ce premier plan et ce deuxième plan se superposant.As can be seen in this figure 2, the metal protection device 3 is secured to the heat exchanger 2 at the level of the front sections 13a of the heat dissipation elements 10, these front sections 13a all extending in a first plane parallel to a second plane in which the metal protection device 3 is inscribed, this first plane and this second plane overlapping.
Les éléments de dissipation de la chaleur 10 s’étendant au-delà des tubes 4, la solidarisation du dispositif de protection métallique 3 sur les tranches avant 13a de ces éléments de dissipation de la chaleur 10 est un exemple de réalisation de l’espace 12 décrit ci-dessus.The heat dissipation elements 10 extending beyond the tubes 4, the joining of the metal protection device 3 on the front edges 13a of these heat dissipation elements 10 is an example of embodiment of the space 12 described above.
La figure 3 illustre une variante du premier mode de réalisation de la présente invention. Cette variante diffère du premier mode de réalisation en ce que le dispositif de protection métallique 3 comprend deux projections 11 s’étendant selon des directions parallèles, ou sensiblement parallèles, à la deuxième direction X. Ces projections 11 s’étendent respectivement entre un élément de dissipation de la chaleur 10 et une joue d’extrémité 6.FIG. 3 illustrates a variant of the first embodiment of the present invention. This variant differs from the first embodiment in that the metal protection device 3 comprises two projections 11 extending in directions parallel, or substantially parallel, to the second direction X. These projections 11 extend respectively between an element of heat dissipation 10 and one end cheek 6.
Ces projections 11 permettent de renforcer la solidarisation du dispositif de protection métallique 3 sur l’échangeur de chaleur 2. En effet, selon cette variante de réalisation, le dispositif de protection métallique 3 peut être solidarisé aux tranches avant 13a des éléments de dissipation de la chaleur 10 et/ou aux joues d’extrémité 6, par exemple en venant s’interposer entre une grande face de l’élément de dissipation de la chaleur 10 et la joue d’extrémité 6 adjacente.These projections 11 make it possible to reinforce the connection of the metal protection device 3 to the heat exchanger 2. In fact, according to this alternative embodiment, the metal protection device 3 can be secured to the front edges 13a of the elements for dissipating the heat 10 and / or the end cheeks 6, for example by interposing between a large face of the heat dissipation element 10 and the adjacent end cheek 6.
Comme précédemment, un espace 12 est créé entre les bords avant 8a des tubes 4 et le dispositif de protection métallique 3 afin de protéger au mieux les tubes 4 de l’échangeur de chaleur 2.As before, a space 12 is created between the front edges 8a of the tubes 4 and the metal protection device 3 in order to best protect the tubes 4 of the heat exchanger 2.
Selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention illustré sur la figure 4, la première dimension D1 des éléments de dissipation de la chaleur 10 est égale à la deuxième dimension D2 des tubes 4. Selon ce deuxième mode de réalisation, une troisième dimension D3 de chaque joue d’extrémité est supérieure à cette première dimension D1 et à cette deuxième dimension D2, cette troisième dimension D3 étant mesurée selon une direction parallèle à la deuxième direction X.According to the second embodiment of the present invention illustrated in FIG. 4, the first dimension D1 of the heat dissipation elements 10 is equal to the second dimension D2 of the tubes 4. According to this second embodiment, a third dimension D3 of each end cheek is greater than this first dimension D1 and this second dimension D2, this third dimension D3 being measured in a direction parallel to the second direction X.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de protection métallique 3 comprend deux projections 11, telles que précédemment décrites en référence à la figure 3. Afin de générer l’espace 12 entre les bords avant 8a des tubes 4 et le dispositif de protection métallique 3, ce dispositif de protection métallique 3 est décalé et solidarisé à l’échangeur de chaleur 2 au niveau des joues d’extrémité 6. Selon ce deuxième mode de réalisation, le premier plan dans lequel s’inscrivent les tranches avant 13a des éléments de dissipation de chaleur 10 est distinct du deuxième plan dans lequel s’inscrit le dispositif de protection métallique 3, ce dernier formant néanmoins la face d’entrée 14 de l’échangeur de chaleur 2.According to this second embodiment, the metal protection device 3 comprises two projections 11, as previously described with reference to FIG. 3. In order to generate the space 12 between the front edges 8a of the tubes 4 and the metal protection device 3, this metal protection device 3 is offset and secured to the heat exchanger 2 at the end cheeks 6. According to this second embodiment, the first plane in which the front sections 13a of the elements of heat dissipation 10 is distinct from the second plane in which the metal protection device 3 is inscribed, the latter nevertheless forming the inlet face 14 of the heat exchanger 2.
Selon une variante de ce deuxième mode de réalisation non illustrée ici, le dispositif de protection métallique peut être entièrement plat. Selon cette variante, le dispositif de protection métallique est alors solidarisé à l’échangeur de chaleur par brasage contre les tranches avant des éléments de dissipation et/ou contre les bords avant des tubes.According to a variant of this second embodiment not illustrated here, the metal protection device can be entirely flat. According to this variant, the metal protection device is then secured to the heat exchanger by brazing against the front edges of the dissipation elements and / or against the front edges of the tubes.
Selon une autre variante de réalisation de la présente invention non illustré ici, des intercalaires internes peuvent être disposés dans les tubes de l’échangeur de chaleur. Ces intercalaires internes permettent notamment de perturber l'écoulement du fluide dans les tubes en augmentant ainsi les échanges thermiques entre le fluide qui circule dans les tubes et la paroi de ce tube.According to another alternative embodiment of the present invention not shown here, internal spacers can be arranged in the tubes of the heat exchanger. These internal spacers in particular make it possible to disturb the flow of the fluid in the tubes, thereby increasing the heat exchanges between the fluid which circulates in the tubes and the wall of this tube.
On comprend que cette variante de réalisation peut s’appliquer à l’un quelconque des modes de réalisation décrits dans ce document.It is understood that this variant embodiment can be applied to any of the embodiments described in this document.
Ainsi l’invention propose un dispositif d’échange de chaleur comprenant un échangeur de chaleur dont la pluralité de tubes est protégée par un dispositif de protection métallique solidarisé à cet échangeur de chaleur. En plus de la protection mécanique qu’offre un tel dispositif de protection métallique, un espace est généré entre ce dispositif de protection métallique et la pluralité de tubes afin que les chocs subis par le dispositif de protection métallique ne soient pas répercutés sur la pluralité de tubes.Thus, the invention provides a heat exchange device comprising a heat exchanger, the plurality of tubes of which is protected by a metal protection device secured to this heat exchanger. In addition to the mechanical protection offered by such a metal protection device, a space is generated between this metal protection device and the plurality of tubes so that the shocks undergone by the metal protection device are not reflected on the plurality of tubes.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique.Of course, the characteristics, the variants and the various embodiments of the invention can be associated with one another, according to various combinations, insofar as they are not incompatible or mutually exclusive of each other. One can in particular imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from state of the art.
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