WO2018154199A1 - Condenseur et échangeur thermique de véhicule incorporant un tel condenseur - Google Patents

Condenseur et échangeur thermique de véhicule incorporant un tel condenseur Download PDF

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WO2018154199A1
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condenser
sealing
fixing
support base
piece
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PCT/FR2018/050097
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Frederic AQUILON
Jeremy MOIGNARD
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Psa Automobiles Sa
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    • F28D2021/0091—Radiators
    • F28D2021/0094—Radiators for recooling the engine coolant

Definitions

  • the invention relates generally to the field of the automobile. More particularly, the invention relates to a condenser provided to be mounted in a vehicle front end. The invention also relates to a vehicle heat exchanger in which the condenser is mounted.
  • the heat exchanger is usually mounted in the technical front of the vehicle, at the front of the engine compartment.
  • a cooling radiator 1 10 of the heat engine, a motor-fan unit 2 and an air-conditioning condenser 3 are mounted in the technical front panel 4 and form a heat exchanger of vehicle cooling systems.
  • the condenser 3 is mounted upstream of the cooling radiator 1.
  • the fan motor unit 2 is mounted at the rear of the radiator 1 and is activated, if necessary, to force the passage of a flow of air in order to improve the performance of the heat exchanger.
  • the invention aims to provide a solution to the problem described above, so as to improve the thermal and acoustic performance of the vehicle.
  • the invention relates to a condenser comprising a stack of fluid circulation tubes which are arranged in parallel between two collectors.
  • the condenser comprises a sealing and fixing piece which is attached to an end tube located at one end of the stack, the sealing and fixing piece extending on the length of the end tube.
  • the sealing and fixing piece is a one-piece piece comprising a base forming a support and a sealing lip, the base forming a support being pressed against a corresponding face of the tube of end.
  • the support base comprises at least one fastening element of the sealing part and fixing on the sealing tube and a front technical vehicle.
  • the support base comprises at least one condenser fixing lug which is assembled to the fixing element by a crimping pin of the fixing element and an attached crimping cap, the condenser fixing lug allowing the assembly of the condenser in a front technical vehicle.
  • the sealing and fixing part is made of a rigid plastic material.
  • the rigid plastic material is a fiberglass reinforced polymer.
  • the support base is made of a rigid plastic material and the sealing lip is made of a flexible plastic material, the sealing lip and the base forming a support being secured by overmolding.
  • the rigid plastic material is a talc-filled polypropylene and the flexible plastics material is an elastomer.
  • the invention also relates to a vehicle heat exchanger comprising a heat engine cooling radiator and a condenser mounted upstream of the cooling radiator.
  • the condenser is as briefly described above and the sealing and fixing part the condenser ensures the closing of an air passage between the condenser and the cooling radiator.
  • FIG. is a side view schematically showing a heat exchanger according to the prior art
  • Fig.2 is a side view schematically showing a heat exchanger according to the present invention
  • Fig.3 is a perspective view showing a seal and fixing and fixing part included in a condenser according to the invention
  • Fig.4 is a sectional view of the sealing piece and fixing and fixing of Fig.3
  • Fig.5 is a partial perspective view showing the mounting of the sealing piece and fixing and fixing Figs.3 and 4 on the condenser
  • Fig.6 is a partial perspective view showing the assembly of the condenser and an engine cooling radiator, with the sealing and fixing and fixing part of Figs.3 and 4
  • Fig.7 is a perspective view showing a heat exchanger according to the present invention
  • FIG. 8 is a sectional view of another embodiment of the sealing and fastening and fastening part.
  • the invention recommends closing the existing air passage between the radiator 1 and the condenser 3 in the upper part of the heat exchanger. This obturation is obtained by associating with the condenser 3 a sealing piece and fixing support 30 which is designated in the following "sealing piece-
  • the seal-fixing piece 30 performs a dual function, namely, a sealing function preventing the passage of the parasitic air flow in the upper part of the heat exchanger and a support function for fixing. condenser 3 on the technical front 4 of the engine compartment.
  • the sealing-fixing piece 30, in this embodiment, is a one-piece piece of plastic material, typically obtained by injection molding.
  • the plastic used is a rigid plastic, for example a fiberglass-reinforced polymer such as PA66 GF30%.
  • the piece 30 here has the general shape of an angled profile having two fastening elements 31A and 31B.
  • the fastening elements 31A and 31B are included in a support base 32 in the form of a longitudinal strip.
  • a longitudinal sealing lip 33 extends at 90 ° a longitudinal edge of the support base 32, over the entire length thereof.
  • the fastening elements 31A and 31B are located at remote locations in the support base 32, each fastener 31A, 31B being close to each other. one end of the support base 32.
  • the fastening elements 31A, 31B each comprise two fixing lugs 310a and 310b and a pin 312.
  • the fastening tabs 310a, 310b, 20 are located face-to-face in parallel planes which are perpendicular to the plane of the support base 32.
  • the sealing-fixing piece 30 is mounted on a flat top face of a fluid circulation tube 34 of the condenser 3.
  • the tube 34 is the first tube of the end 3.
  • the tube 34 and the other similar tubes of the converter 3 all here have a generally rectangular section and are arranged in parallel between two collectors 35A and 35B.
  • the sealing-fixing part 30 is pressed on the upper face of the tube 34 by its support base 32.
  • the sealing-fixing piece 30 is fixed to the tube 34 by the lugs 310a, 310b, fixing elements 31A and 31B.
  • the brackets 310a, 310b may be glued to the tube 34, or crimped, or simply mounted to the tube 34 with a snug fit.
  • the pins 312 of the fastening elements 31A, 31B extend along axes perpendicular to the plane of the support base 32.
  • the pins 312 are provided for fixing tabs 36A and 36B on the fastening elements 31A and 31B of the support base 32, respectively.
  • the tabs 36A, 36B are here brackets and brackets for the insertion of the pins 312.
  • the tabs 36A, 36B are locked respectively on the fastening elements 31A, 31B, the means of crimping caps 313 which are forcibly mounted on the pins 312.
  • the condenser 3 is held in position in its lower part by pins (not shown) of fasteners 37A and 37B. These pins are inserted into corresponding orifices (not visible) located in a lower crossbar of the technical front panel 4.
  • FIG.8 Another embodiment 30 'of the sealing-fixing part is shown in Fig.8.
  • the sealing-fixing part 30 ' comprises a support base 32' and a sealing lip 33 'which are made of two different plastic materials.
  • the lip 33 ' is made of a flexible material such as, for example, an elastomer EPDM type, so as to improve the seal with the radiator.
  • the support base 32 ' is made of a rigid plastic such as a talc-filled polypropylene, for example PP T20.
  • the lip 33 'and the support base 32' are secured by injection overmolding.
  • a lower edge portion of the lip 33 ' is integral with the support base 32' over the entire length of the lower edge of the lip 33 '.

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Abstract

Le condenseur (3) comprend un empilement de tubes de circulation de fluide qui sont agencés en parallèle entre deux collecteurs (35A, 35B). Conformément à l'invention, le condenseur comprend une pièce d'étanchéité et de fixation (30) qui est fixée à un tube d'extrémité situé à une extrémité de l'empilement, la pièce d'étanchéité et de fixation se prolongeant sur la longueur du tube d'extrémité.

Description

CONDENSEUR ET ÉCHANGEUR THERMIQUE DE VÉHICULE
INCORPORANT UN TEL CONDENSEUR
[001 ] L'invention concerne de manière générale le domaine de l'automobile. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un condenseur prévu pour être monté dans une 5 face avant technique de véhicule. L'invention se rapporte aussi à un échangeur thermique de véhicule dans laquelle est monté le condenseur.
[002] L'échangeur thermique est habituellement monté dans la face avant technique du véhicule, à l'avant du compartiment moteur.
[003] Comme montré de manière simplifiée à la Fig.1 , un radiateur de refroidissement 1 10 du moteur thermique, un groupe moto-ventilateur 2 et un condenseur de climatisation 3 sont montés dans la face avant technique 4 et forment un échangeur thermique de systèmes de refroidissement du véhicule. Le condenseur 3 est monté en amont du radiateur de refroidissement 1 . Le groupe moto-ventilateur 2 est monté à l'arrière du radiateur 1 et est activé, si besoin, pour forcer le passage d'un flux d'air afin d'améliorer 15 les performances de l'échangeur thermique.
[004] Il est connu dans l'état de la technique d'utiliser des pattes de montage pour fixer le condenseur 3 à une traverse haute de la face avant 4.
[005] Une autre solution connue, décrite par le brevet européen EP0970833B1 , consiste à fixer le condenseur sur une structure formant support d'assemblage dans 20 laquelle sont aussi montés le radiateur et le groupe moto-ventilateur. La structure formant support est montée dans la face avant technique.
[006] Dans ces solutions de l'état de la technique, il existe un jeu béant 13 en partie haute, montré à la Fig.1 , entre le radiateur 1 et le condenseur 3. Une partie 130 du flux d'air FA arrivant sur l'échangeur thermique s'engouffre dans le passage laissé par ce jeu 25 13 et ne traverse pas le condenseur 3. Cette partie 130 du flux d'air, bien qu'il passe ensuite à travers le radiateur 1 , alimente aussi une boucle parasite de recirculation d'air.
[007] L'invention vise à apporter une solution au problème exposé ci-dessus, de manière à améliorer les performances thermiques et acoustiques du véhicule. [008] Selon un premier aspect, l'invention concerne un condenseur comprenant un empilement de tubes de circulation de fluide qui sont agencés en parallèle entre deux collecteurs.
[009] Conformément à l'invention, le condenseur comprend une pièce d'étanchéité et de fixation qui est fixée à un tube d'extrémité situé à une extrémité de l'empilement, la pièce d'étanchéité et de fixation se prolongeant sur la longueur du tube d'extrémité.
[0010] Selon une caractéristique particulière de l'invention, la pièce d'étanchéité et de fixation est une pièce monobloc comprenant une base formant support et une lèvre d'étanchéité, la base formant support étant plaquée contre une face correspondante du tube d'extrémité.
[001 1 ] Selon une autre caractéristique particulière, la base formant support comprend au moins un élément de fixation de la pièce d'étanchéité et de fixation sur le tube d'étanchéité et sur une face avant technique de véhicule.
[0012] Selon encore une autre caractéristique particulière, la base formant support comprend au moins une patte de fixation de condenseur qui est assemblée à l'élément de fixation par un pion de sertissage de l'élément de fixation et un chapeau de sertissage rapporté, la patte de fixation de condenseur autorisant le montage du condenseur dans une face avant technique de véhicule.
[0013] Selon une forme de réalisation particulière, la pièce d'étanchéité et de fixation est réalisée dans un matériau plastique rigide. Par exemple, le matériau plastique rigide est un polymère renforcé à la fibre de verre.
[0014] Selon une autre forme de réalisation particulière, la base formant support est réalisée dans un matériau plastique rigide et la lèvre d'étanchéité est réalisée dans un matériau plastique souple, la lèvre d'étanchéité et la base formant support étant solidarisée par surmoulage. Par exemple, le matériau plastique rigide est un polypropylène chargé au talc et le matériau plastique souple est un élastomère.
[0015] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un échangeur thermique de véhicule comprenant un radiateur de refroidissement de moteur thermique et un condenseur monté en amont du radiateur de refroidissement. Conformément à l'invention, le condenseur est tel que décrit brièvement ci-dessus et la pièce d'étanchéité et de fixation du condenseur assure l'obturation d'un passage d'air entre le condenseur et le radiateur de refroidissement.
[0016] L'invention concerne également un véhicule équipé d'un échangeur thermique tel que décrit brièvement ci-dessus. [0017] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig.1 est une vue de côté montrant de manière simplifiée un échangeur thermique selon la technique antérieure ; la Fig.2 est une vue de côté montrant de manière simplifiée un échangeur thermique selon la présente invention ; la Fig.3 est une vue en perspective montrant une pièce d'étanchéité et de fixation et de fixation incluse dans un condenseur selon l'invention ; la Fig.4 est une vue en coupe de la pièce d'étanchéité et de fixation et de fixation de la Fig.3 ; la Fig.5 est une vue partielle en perspective montrant le montage de la pièce d'étanchéité et de fixation et de fixation des Figs.3 et 4 sur le condenseur ; la Fig.6 est une vue partielle en perspective montrant l'assemblage du condenseur et d'un radiateur de refroidissement moteur, avec la pièce d'étanchéité et de fixation et de fixation des Figs.3 et 4 ; la Fig.7 est une vue en perspective montrant un échangeur thermique selon la présente invention ; et la Fig.8 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation de la pièce d'étanchéité et de fixation et de fixation. [0018] Comme montré à la Fig.2, l'invention préconise une obturation du passage d'air existant entre le radiateur 1 et le condenseur 3 dans la partie haute de l'échangeur thermique. Cette obturation est obtenue en associant au condenseur 3 une pièce d'étanchéité et de support de fixation 30 qui est désignée dans la suite "pièce d'étanchéité- fixation". La pièce d'étanchéité-fixation 30 remplit une double fonction, à savoir, une fonction d'étanchéité empêchant le passage du flux d'air parasite dans la partie haute de l'échangeur thermique et une fonction de support pour la fixation du condenseur 3 sur la face avant technique 4 du compartiment moteur.
5 [0019] En référence également aux Figs.3 à 7, il est maintenant décrit une forme de réalisation particulière de la présente invention.
[0020] Comme montré à la Fig.3, la pièce d'étanchéité-fixation 30, dans cette forme de réalisation, est une pièce monobloc en matière plastique, obtenue typiquement par moulage à injection. La matière plastique utilisée est un plastique rigide, par exemple un 10 polymère renforcé à la fibre de verre tel que le PA66 GF30%.
[0021 ] La pièce 30 a ici la forme générale d'un profilé en équerre comportant deux éléments de fixation 31 A et 31 B. Les éléments de fixation 31 A et 31 B sont inclus dans une base support 32 en forme de barrette longitudinale. Une lèvre d'étanchéité longitudinale 33 prolonge à 90° un bord longitudinal de la base support 32, sur toute la longueur de celle-ci.
15 [0022] Comme cela apparaît clairement aux Figs.3 et 4, les éléments de fixation 31 A et 31 B sont situés à des emplacements distants dans la base support 32, chaque élément de fixation 31 A, 31 B, étant proche d'une extrémité de la base support 32. Les éléments de fixation 31 A, 31 B, comportent chacun deux pattes de fixation 310a et 310b et un pion 312.
[0023] Dans chaque élément de fixation 31 A, 31 B, les pattes de fixation 310a, 310b, 20 sont situées face-à-face dans des plans parallèles qui sont perpendiculaires au plan de la base support 32.
[0024] Comme montré à la Fig.5, la pièce d'étanchéité-fixation 30 est montée sur une face haute plane d'un tube de circulation de fluide 34 du condenseur 3. Le tube 34 est le premier tube de l'extrémité haute du condenseur 3. Le tube 34 et les autres tubes 25 semblables du convertisseur 3 ont tous ici une section globalement rectangulaire et sont disposés en parallèle entre deux collecteurs 35A et 35B.
[0025] La pièce d'étanchéité-fixation 30 est plaquée sur la face haute du tube 34 par sa base support 32. La pièce d'étanchéité-fixation 30 est fixée au tube 34 par les pattes 310a, 310b, des éléments de fixation 31 A et 31 B. Selon les applications, les pattes de fixation 30 310a, 310b, pourront être collées sur le tube 34, ou bien serties, ou simplement montées sur le tube 34 avec un ajustement serré. [0026] Comme montré aux Figs.3 et 5, les pions 312 des éléments de fixation 31 A, 31 B, se prolongent selon des axes perpendiculaires au plan de la base support 32. Les pions 312 sont prévus pour fixer des pattes 36A et 36B sur les éléments de fixation 31 A et 31 B de la base support 32, respectivement. [0027] Les pattes 36A, 36B, sont ici des pattes de fixation en équerre et comprennent des orifices pour l'insertion des pions 312. Les pattes 36A, 36B, sont verrouillées respectivement sur les éléments de fixation 31 A, 31 B, au moyen de chapeaux de sertissage 313 qui sont montés à force sur les pions 312.
[0028] Comme montré à la Fig.6, lorsque le condenseur 3 est mis en position par rapport au radiateur 1 , la lèvre d'étanchéité 33 est plaquée contre une portion plane longitudinale du radiateur 1 , dans la partie haute de celui-ci, et ferme ainsi le passage du flux d'air parasite entre le condenseur 3 et le radiateur 1 .
[0029] L'assemblage du radiateur 1 et du condenseur 3 sur la plaque avant technique et montré à la Fig.7. [0030] Le condenseur 3 est maintenu en position dans sa partie basse par des pions (non apparents) d'éléments de fixation 37A et 37B. Ces pions sont insérés dans des orifices correspondants (non apparents) situés dans une traverse basse de la face avant technique 4.
[0031 ] La fixation complète du condenseur 3 sur la face avant technique 4 est assurée par des vis 360 qui fixent les pattes 36A, 36B, contre une traverse haute de la face avant technique 4.
[0032] Une autre forme de réalisation 30' de la pièce d'étanchéité-fixation est montré à la Fig.8.
[0033] La pièce d'étanchéité-fixation 30' comporte une base support 32' et une lèvre d'étanchéité 33' qui sont réalisées dans deux matériaux plastiques différents. La lèvre 33' est réalisée dans une matière souple telle que, par exemple, un élastomère de type EPDM, de manière à améliorer l'étanchéité avec le radiateur. La base support 32' est réalisée dans un plastique rigide tel qu'un polypropylène chargé au talc, par exemple, le PP T20. [0034] La lèvre 33' et la base support 32' sont solidarisées par surmoulage par injection. Une partie de bord inférieur de la lèvre 33' est solidaire de la base support 32' sur toute la longueur du bord inférieur de la lèvre 33'.
[0035] L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières qui ont été décrites ici à titre d'exemple. L'homme du métier, selon les applications de l'invention, pourra y apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées.

Claims

REVENDICATIONS
Condenseur comprenant un empilement de tubes de circulation de fluide (34) qui sont agencés en parallèle entre deux collecteurs (35A, 35B), caractérisé en ce qu'il comprend une pièce d'étanchéité et de fixation (30) qui est fixée à un tube d'extrémité (34) situé à une extrémité dudit empilement, ladite pièce d'étanchéité et de fixation (30) se prolongeant sur la longueur dudit tube d'extrémité (34), ladite pièce d'étanchéité et de fixation (30) étant une pièce monobloc comprenant une base formant support (32) et une lèvre d'étanchéité (33), ladite base formant support (32) étant plaquée contre une face correspondante dudit tube d'extrémité (34).
Condenseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite base formant support (32) comprend au moins un élément de fixation (31 A, 31 B) de ladite pièce d'étanchéité et de fixation (30) sur ledit tube d'étanchéité (34) et sur une face avant technique (4) de véhicule.
Condenseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite base formant support comprend au moins une patte de fixation de condenseur (36A, 36B) qui est assemblée audit élément de fixation (31 A, 31 B) par un pion de sertissage (312) dudit élément de fixation (31 A, 31 B) et un chapeau de sertissage rapporté (313), ladite patte de fixation de condenseur (36A, 36B) autorisant le montage dudit condenseur (3) dans une face avant technique (4) de véhicule.
Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pièce d'étanchéité et de fixation (30) est réalisée dans un matériau plastique rigide.
Condenseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit matériau plastique rigide est un polymère renforcé à la fibre de verre.
Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite base formant support (32) est réalisée dans un matériau plastique rigide et ladite lèvre d'étanchéité (33) est réalisée dans un matériau plastique souple, ladite lèvre d'étanchéité (33) et ladite base formant support (32) étant solidarisée par surmoulage.
7. Condenseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit matériau plastique rigide est un polypropylène chargé au talc et ledit matériau plastique souple est un élastomère.
8. Echangeur thermique de véhicule comprenant un radiateur de refroidissement (1 ) de moteur thermique et un condenseur (3) monté en amont dudit radiateur de refroidissement (1 ), caractérisé en ce que ledit condenseur (3) est un condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la pièce d'étanchéité et de fixation (30) dudit condenseur (3) assurant l'obturation d'un passage d'air entre ledit condenseur (3) et ledit radiateur de refroidissement (1 ). 9. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur thermique selon la revendication 8.
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