EP2912397A1 - Boite collectrice pour échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile - Google Patents
Boite collectrice pour échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobileInfo
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- EP2912397A1 EP2912397A1 EP13780347.4A EP13780347A EP2912397A1 EP 2912397 A1 EP2912397 A1 EP 2912397A1 EP 13780347 A EP13780347 A EP 13780347A EP 2912397 A1 EP2912397 A1 EP 2912397A1
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- EP
- European Patent Office
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- cooling
- fluid
- chamber
- guide chamber
- box
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0234—Header boxes; End plates having a second heat exchanger disposed there within, e.g. oil cooler
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
- F02B29/0462—Liquid cooled heat exchangers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0082—Charged air coolers
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F2009/0285—Other particular headers or end plates
- F28F2009/0292—Other particular headers or end plates with fins
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- Slip-box for heat exchanger especially motor vehicle engine supercharging air cooler
- the invention relates to a manifold for a heat exchanger, in particular a motor vehicle engine air-cooler, and a heat exchanger, especially a motor vehicle engine air-cooler, comprising such a manifold.
- pre cooler In the field of charge air coolers, it is also known so-called "pre cooler” devices mounted upstream of the heat exchanger for cooling the charge air of the engines. These devices which consist of auxiliary heat exchangers make it possible to perform a first cooling of the charge air then passing through the exchanger. A disadvantage of this arrangement is to also increase the overall size of the system, its complexity and cost.
- the invention aims to increase the cooling capacity of a heat exchanger, in particular for cooling the charge air of a motor vehicle engine, while limiting the overall size of the system, the pressure drops and the complexity.
- a manifold for heat exchanger especially motor vehicle air-cooler, comprising a heat exchange bundle between a first and a second fluid, said manifold comprising at least one second fluid guide chamber to or from said heat exchange beam, and at least one cooling device adapted to cool the second fluid in the guide chamber.
- Said cooling device thus provides an additional cooling capacity of the second fluid to the heat exchanger without substantially increasing its overall size. Indeed, the cooling device is intimately associated with the manifold and does not alter or little its own volume.
- Said cooling device is advantageously configured to allow the circulation of a cooling liquid.
- Said cooling device may be a tube or cooling circuit of the second fluid housed in said guiding chamber.
- the cooling tube may be of corrugated shape, for example serpentine, spiral, spiral or other, which increases the heat exchange surface.
- Said tube or cooling circuit may also be provided with fins or external spacers cooling the second fluid, intended to be in contact with the latter, which also increases the heat exchange surface.
- the tube or cooling circuit may advantageously be provided with internal ribs or corrugations configured to disturb the circulation of the cooling fluid in the tube or cooling circuit and thus increase the heat exchange.
- said cooling device may also comprise at least one external cooling chamber, configured to cool the second fluid of the guide chamber through a wall of said guide chamber located opposite the enclosure, said enclosure being for example disposed in contact with said wall of the guide chamber, preferably in contact with a heat conducting portion of said wall.
- This external enclosure may comprise a simple cover sealingly connected to the wall of said guide chamber.
- This lid can be plastic. It is thus better thermally insulated from the outside environment, but it can also be made of metal, thus being able to be conveniently secured by welding to the wall of the header box, generally made of aluminum or aluminum alloy.
- Said external cooling chamber may also be part of a double walled header box, for example a part of the manifold defined by the double wall and adjacent to the guide chamber. This double wall is conductive of heat.
- Said external cooling chamber may also be provided with internal ribs or corrugations configured to disturb the circulation of the circulating cooling fluid in said cooling chamber.
- a surface of the wall of the guide chamber of the manifold opposite to said outer enclosure may also be provided with vanes or spacers cooling the second fluid.
- Said enclosure and the guide chamber of the header can in combination have any shape to increase the heat exchange surface with said cooling fluid and second fluid, without affecting the guiding and the distribution of the second fluid in the chamber.
- guidance to or from said beam for example having at least one fold or rib extending in a direction of guiding the second fluid to or from said beam, for example a fold or rib formed projecting from said chamber to said chamber.
- Said fold or rib defines, for example, two circulation channels of the second fluid, extending longitudinally in said chamber.
- Said cooling chamber, or even said tube or cooling circuit may further comprise an internal disturbance of the circulation of the cooling fluid, for example an insert disposed inside the enclosure and / or said tube or cooling circuit.
- the invention also relates to a heat exchanger, in particular a motor vehicle engine supercharging air cooler, comprising a manifold as defined above.
- Said tube or cooling chamber of the header box and the heat exchange bundle of the exchanger can receive a cooling fluid from the same cooling circuit of the vehicle or a cooling fluid coming from different circuits of the vehicle, in particular a cooling fluid of a so-called low temperature circuit (LV) and / or a so-called high temperature circuit (HT).
- Said fluid or coolant is, in particular, water containing antifreeze, for example glycol.
- the invention also relates to a system for cooling a fluid, in particular a motor vehicle supercharging air, comprising a heat exchanger as defined above and at least one cooling fluid circuit, BT and / or HT, of the beam and collector box.
- the cooling system may comprise a single cooling circuit, BT or HT, the beam and the header, located in series or in parallel in said circuit, or two different circuits, BT and / or HT respectively of the beam and the collector box.
- Figure 1 is a schematic top view, in partial longitudinal section, of a heat exchanger according to one embodiment of the invention
- Figure 2 is a view similar to Figure 1 of a heat exchanger according to an alternative embodiment
- Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a portion of a heat exchanger according to another embodiment
- Figure 4 is a view similar to Figure 3 of a portion of an exchanger according to another embodiment
- Figure 5 is a partial cross-sectional view of a manifold according to the invention.
- Figures 6, 7 and 8 are views similar to the previous collector box according to alternative embodiments.
- the invention relates to a heat exchanger 1, in particular for cooling the supercharging air A of a motor vehicle engine.
- This heat exchanger 1 comprises a heat exchange beam 3, not visible, between a first and a second, A, fluids, and at least one manifold, here an inlet manifold 5 and an outlet box 10 of the second fluid.
- the second fluid A is a stream of hot compressed air. This flow of compressed air A is cooled as it passes through the bundle 3, which is cooled by a coolant or first fluid, especially a mixture of water and glycol, circulating inside the bundle.
- Said beam comprises, for example, a stack of plates defining circuits for passing the first alternating fluid with circuits for passing the second fluid.
- Said exchanger further comprises a housing 3 inside which said beam is housed.
- Said housing 3 and / or said beam are made of aluminum and / or aluminum alloy.
- the second fluid enters the exchanger through an orifice 6 of the inlet header box 5. It is then distributed in the beam through an orifice communication between said input box 5 and said housing, according to the arrows marked 8. After passing through the beam, being cooled by the first fluid, it emerges from the exchanger through the outlet manifold 10.
- the said manifolds 5, 10 comprise at least one guide chamber 7 of the second fluid A to / from said heat exchange bundle 3. Said guide chambers 7 are here formed by a wall 9 of said manifolds 5, 10.
- the outlet manifold 10 is an air distributor, configured to be attached to an engine cylinder head, so as to distribute the air to intake pipes of the engine cylinder head.
- one of said manifolds here the inlet manifold 5 further comprises at least one cooling device 1 1 adapted to cool the second fluid A in the guide chamber 7. It increases in this way the cooling capacity of the exchanger.
- Said cooling device is particularly configured to allow the circulation of a cooling fluid B.
- This cooling fluid B may be brine, for example that of a cooling circuit 15 of the engine of the vehicle or a other body of the vehicle.
- the cooling device 1 1 and the bundle 3 can be traversed by the cooling fluid B of a low temperature circuit 15 of the vehicle, as represented in FIG.
- This fluid B flows first in the heat exchange bundle 3 and then in the guide chamber 7 of the second fluid A, against the current of the latter, as shown in the arrows 16 in FIG.
- the cooling fluid B may also be a high temperature circuit fluid of the vehicle, that is to say passing through the engine of the vehicle for cooling said engine, passing through the guiding chamber in a circuit 17 'distinct from that 17 at low temperature traveling through the heat exchange bundle 3, as shown in FIG. 2.
- Said cooling device 11 is, for example, a cooling tube 13 housed in said guide chamber 7 of the second fluid, as illustrated in FIGS. 1 and 2.
- Said cooling tube 13 may be of corrugated shape, for example serpentine as shown, or spiral, spiral or other, which increases the heat exchange surface of the tube 13 with the second fluid A flowing in the guide chamber 7.
- Said tube 13 may also be provided with fins or external cooling spacers of the second fluid A, not shown, integral with the wall of said tube, which also increases the heat exchange surface of the tube 13 with said second fluid A.
- the tube 13 may be provided on its wall with ribs or internal corrugations or an internal disturbance, not shown, configured to disrupt the flow of said cooling fluid B in the tube 13 and thus increase the heat exchange.
- the cooling device 1 1 may alternatively or cumulatively comprise at least one external cooling chamber 19, configured to cool the second fluid A of the guide chamber 7, through the wall 9 of the chamber 7 of said guide 19 is for example disposed in contact with the wall 9 of the guide chamber 7 of the header box, said wall being made of a heat conducting material, such as metal like aluminum or aluminum alloy.
- Said enclosure 19 is here adjacent to the guide chamber 7.
- Said external cooling chamber January 9 is configured to allow the circulation, as in the case of the embodiments of Figures 1 and 2, a cooling fluid B.
- Said external cooling chamber 19 may be part of the header 5 , being, for example, a portion of a double-walled header box, as shown in FIG.
- said header box comprising a wall 9 'separating said enclosure 1 9 from said chamber 7.
- This external enclosure 1 9 can still be a simple cover attached sealingly on the wall 9 of the guide chamber 7 as shown in Figures 5, 6 and 7.
- This cover 1 9 may be plastic or metal, for example aluminum or alloy of aluminum, which allows brazing welding to the wall 9 of the manifold.
- said enclosure 1 9 defines a single circulation channel for the cooling fluid, for example located on a longitudinal face of the box. According to the embodiment of FIG. 4, it defines several channels, for example located on the longitudinal and / or lateral faces of the box.
- Said external cooling chamber 1 9 may also be provided with internal ribs or corrugations 20 as illustrated in FIGS. 5 and 6, or even with an internal disrupter 21 shown in FIGS. 7 and 8, to disturb the circulation of the cooling fluid B and thus increasing the heat exchange of the cooling fluid B circulating in the chamber 19.
- the surface of the wall 9 of the guide chamber 7 opposite to said outer enclosure 1 9 may also be provided with fins or ribs 23 as shown in FIGS. 5 and 7, intended to serve for cooling the second fluid A, which increases also the exchange of heat between the cooling chamber 1 9 and said second fluid A contained in the guide chamber 7 of the manifold.
- Said enclosures 19 and the guide chamber or the collector box may have in combination any form suitable for increasing the heat exchange surface with said cooling fluid B and second fluid A, without affecting the guiding and the distribution of the second fluid A to or from said beam 3.
- the wall 9 may comprise at least one fold 25, as shown in V or recessed in the middle part of the guide chamber of the manifolds of Figures 6 and 8. Said fold 25 is here protruding from said enclosure 19 to said chamber 7 in the direction of guiding the second fluid A to said beam 3. In Figure 8, said fold is provided with a disrupter 21.
- cooling device 1 1 has only a small impact in the overall size of the header in its environment. Only the inputs and outputs of the circuit 15, 17 of coolant B are to be expected.
- the invention thus provides means for increasing the cooling capacity of a heat exchanger, in particular for cooling the supercharging air of a motor vehicle engine, without substantially increasing the overall size of the system or its complexity. .
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Abstract
L'invention concerne une boîte collectrice (5) pour échangeur de chaleur (1), notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant un faisceau (3) d'échange de chaleur entre un premier et un second (A) fluides, ladite boîte collectrice (5) comportant au moins une chambre de guidage (7) du second fluide A vers ou depuis ledit faisceau (3) d'échange de chaleur, et au moins un dispositif de refroidissement (11) apte à refroidir le second fluide A dans la chambre de guidage (7).
Description
Boîte collectrice pour échangeur de chaleur, notamment refroid isseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile
L'invention concerne une boîte collectrice pour échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, et un échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant une telle boîte collectrice.
Pour augmenter l'efficacité thermique d'un échangeur de chaleur, il est traditionnellement connu d'augmenter sa taille et/ou sa capacité d'échange, ce qui conduit à une augmentation de son encombrement, voire des pertes de charge.
Dans le domaine des refroidisseurs d'air de suralimentation, il est également connu des dispositifs dits « pre cooler » montés en amont de l'échangeur de chaleur pour le refroidissement de l'air de suralimentation des moteurs. Ces dispositifs qui consistent en des échangeurs de chaleur auxiliaires permettent d'effectuer un premier refroidissement de l'air de suralimentation traversant ensuite l'échangeur. Un inconvénient de cette disposition est d'augmenter également l'encombrement global du système, sa complexité et son coût.
L'invention vise à augmenter la capacité de refroidissement d'un échangeur de chaleur, notamment pour le refroidissement de l'air de suralimentation d'un moteur de véhicule automobile, tout en limitant l'encombrement global du système, les pertes de charge et la complexité.
Il est proposé en ce sens une boîte collectrice pour échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant un faisceau d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide, ladite boîte collectrice comportant au moins une chambre de guidage du second fluide vers ou depuis ledit faisceau d'échange de chaleur, et au moins un dispositif de refroidissement apte à refroidir le second fluide dans la chambre de guidage.
Ledit dispositif de refroidissement apporte ainsi une capacité de refroidissement supplémentaire du second fluide à l'échangeur de chaleur sans augmenter sensiblement son encombrement global. En effet, le dispositif de refroidissement est intimement associé à la boîte collectrice et ne modifie pas ou peu son volume propre.
Autrement dit, on profite de la surface d'échange offerte par la chambre de guidage de la boîte et jusqu'à présent inutilisée pour augmenter l'efficacité thermique de l'échangeur. Ledit dispositif de refroidissement est avantageusement configuré pour permettre la circulation d'un liquide de refroidissement.
Ledit dispositif de refroidissement peut être un tube ou circuit de refroidissement du second fluide logé dans ladite chambre de guidage.
Le tube de refroidissement peut être de forme ondulée, par exemple en serpentin, en spirale, colimaçon ou autre, ce qui augmente la surface d'échange de chaleur.
Ledit tube ou circuit de refroidissement peut en outre être pourvu d'ailettes ou d'intercalaires externes de refroidissement du second fluide, destinés à être en contact avec ce dernier, ce qui augmente également la surface d'échange de chaleur.
Le tube ou circuit de refroidissement peut avantageusement être pourvu de nervures ou corrugations internes configurées pour perturber la circulation du fluide de refroidissement dans le tube ou circuit de refroidissement et donc augmenter l'échange de chaleur.
Alternativement ou en complément, ledit dispositif de refroidissement peut également comporter au moins une enceinte de refroidissement, externe, configurée pour refroidir le second fluide de la chambre de guidage à travers une paroi de ladite chambre de guidage située en regard de l'enceinte, ladite enceinte étant par exemple disposée en contact avec ladite paroi de la chambre de guidage, de préférence en contact avec une partie conductrice de la chaleur de ladite paroi.
Cette enceinte externe peut comprendre un simple couvercle relié de façon étanche à la paroi de ladite chambre de guidage. Ce couvercle peut être en matière plastique. Il est ainsi mieux isolé thermiquement du milieu extérieur, mais il peut également être en métal, pouvant ainsi être commodément solidarisé par soudage à la paroi de la boîte collectrice, généralement en aluminium ou alliage d'aluminium.
Ladite enceinte de refroidissement externe peut encore faire partie d'une boîte collectrice à double paroi, par exemple d'une partie de la boîte collectrice délimitée par la double paroi et adjacente à la chambre de guidage. Cette double paroi est conductrice de la chaleur.
Ladite enceinte de refroidissement externe peut également être pourvue de nervures ou corrugations internes configurées pour perturber la circulation du fluide de refroidissement en circulation dans ladite enceinte de refroidissement.
Une surface de la paroi de la chambre de guidage de la boîte collectrice opposée à ladite enceinte externe peut également être pourvue d'ailettes ou d'intercalaires de refroidissement du second fluide. Ladite enceinte et la chambre de guidage de la boîte collectrice peuvent avoir en combinaison toute forme propre à augmenter la surface d'échange de chaleur avec lesdits fluide de refroidissement et second fluide, sans affecter le guidage et la distribution du second fluide dans la chambre de guidage vers ou depuis ledit faisceau, par exemple comporter au moins un pli ou nervure s'étendant dans une direction de guidage du second fluide vers ou depuis ledit faisceau, par exemple un pli ou nervure formé en saillie de ladite enceinte vers ladite chambre. Ledit pli ou nervure définit, par exemple, deux canaux de circulation du second fluide, s'étendant longitudinalement dans ladite chambre. Ladite enceinte de refroidissement, voire ledit tube ou circuit de refroidissement, peuvent encore comprendre un perturbateur interne de la circulation du fluide de refroidissement, par exemple un intercalaire disposé à l'intérieur de l'enceinte et/ou dudit tube ou circuit de refroidissement.
L'invention concerne également un échangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant une boîte collectrice telle que définie précédemment.
Lesdits tube ou enceinte de refroidissement de la boîte collectrice et le faisceau d'échange de chaleur de l'échangeur peuvent recevoir un fluide de refroidissement d'un même circuit de refroidissement du véhicule ou un fluide de refroidissement provenant de circuits différents du véhicule, notamment un fluide de refroidissement d'un circuit dit basse température (BT) et/ou d'un circuit dit haute température (HT). Ledit fluide ou liquide de refroidissement est, notamment, de l'eau additionnée d'antigel, par exemple du glycol.
L'invention concerne également un système de refroidissement d'un fluide, notamment air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant un échangeur de chaleur tel que défini précédemment et au moins un circuit de fluide de refroidissement, BT et/ou HT, du faisceau et de la boîte collectrice.
Ainsi, le système de refroidissement peut comporter un seul circuit de refroidissement, BT ou HT, du faisceau et de la boîte collectrice, situés en série ou en parallèle dans ledit circuit, ou deux circuits différents, BT et/ou HT, respectivement du faisceau et de la boîte collectrice.
Les caractéristiques de l'invention et ses avantages apparaîtront plus clairement au regard de la description ci après d'exemples de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue schématique de dessus, en coupe longitudinale partielle, d'un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'un échangeur de chaleur selon une variante de réalisation ;
La figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'une partie d'un échangeur de chaleur selon une autre variante de réalisation;
La figure 4 est une vue analogue à la figure 3 d'une partie d'un échangeur selon une autre variante de réalisation ;
La figure 5 est une vue partielle en coupe transversale d'une boîte collectrice conforme à l'invention ; et Les figures 6, 7 et 8 sont des vues analogues à la précédente de boîte collectrices selon des variantes de réalisation.
Des références numériques identiques sont utilisées pour désigner des éléments identiques ou analogues.
Comme illustré sur les figures 1 à 4, l'invention concerne un échangeur de chaleur 1 , notamment pour le refroidissement de l'air de suralimentation A d'un moteur thermique de véhicule automobile. Cet échangeur de chaleur 1 comprend un faisceau d'échange de chaleur 3, non visible, entre un premier et un second, A, fluides, et au moins une boîte collectrice, ici une boîte collectrice d'entrée 5 et une boîte de sortie 10 du second fluide. Dans le présent cas, le second fluide A est un flux d'air comprimé chaud. Ce flux d'air comprimé A est refroidi tandis qu'il traverse le faisceau 3, lequel est refroidi par un liquide de refroidissement ou premier fluide, notamment un mélange d'eau et de glycol, circulant à l'intérieur du faisceau.
Ledit faisceau comprend, par exemple, un empilement de plaques définissant des circuits de passage du premier fluide alternant avec des circuits de passage du second fluide. Ledit échangeur comprend en outre un boîtier 3 à l'intérieur duquel ledit faisceau est logé. Ledit boîtier 3 et/ou ledit faisceau sont en aluminium et/ou alliage d'aluminium.
Dans l'exemple illustré, le second fluide pénètre dans l'échangeur par un orifice 6 de la boîte collectrice d'entrée 5. Il est ensuite distribué dans le faisceau par un orifice
de communication entre ladite boîte d'entrée 5 et ledit boîtier, selon les flèches repérées 8. Après avoir traversé le faisceau, en étant refroidi par le premier fluide, il ressort de l'échangeur par la boîte collectrice de sortie 10. Lesdites boîtes collectrices 5, 10 comportent au moins une chambre de guidage 7 du second fluide A vers/depuis ledit faisceau d'échange de chaleur 3. Lesdites chambres de guidage 7 sont ici formées par une paroi 9 desdites boîtes collectrices 5, 10. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, le collecteur de sortie 10 est un répartiteur d'air, configuré pour être rapporté sur une culasse de moteur, de sorte à distribuer l'air vers des pipes d'admission de la culasse du moteur.
Selon l'invention, l'une desdites boîtes collectrices, ici la boîte collectrice d'entrée 5 comprend en outre au moins un dispositif de refroidissement 1 1 apte à refroidir le second fluide A dans la chambre de guidage 7. On augmente de la sorte la capacité de refroidissement de l'échangeur.
Ledit dispositif de refroidissement est particulier configuré pour permettre la circulation d'un fluide de refroidissement B. Ce fluide de refroidissement B peut être de l'eau glycolée, par exemple celle d'un circuit de refroidissement 15 du moteur du véhicule ou d'un autre organe du véhicule.
Ainsi, selon une première variante, le dispositif de refroidissement 1 1 et le faisceau 3 peuvent être parcourus par le fluide de refroidissement B d'un circuit 15 basse température du véhicule, comme représenté à la figure 1 . Ce fluide B circule d'abord dans le faisceau d'échange de chaleur 3 puis dans la chambre de guidage 7 du second fluide A, à contre courant de ce dernier, comme il est représenté selon les flèches 16 à la figure 1 .
Selon une seconde variante, le fluide de refroidissement B peut aussi être un fluide de circuit haute température du véhicule, c'est-à-dire passant à travers le moteur du véhicule pour le refroidissement dudit moteur, parcourant la chambre de guidage
selon un circuit 17' distinct de celui 17 à basse température parcourant le faisceau d'échange de chaleur 3, comme il est représenté à la figure 2.
Ledit dispositif de refroidissement 1 1 est, par exemple, un tube de refroidissement 13 logé dans ladite chambre de guidage 7 du second fluide, comme illustré sur les figures 1 et 2.
Ledit tube de refroidissement 13 peut être de forme ondulée, par exemple en serpentin comme représenté, ou en spirale, colimaçon ou autre, ce qui augmente la surface d'échange de chaleur du tube 13 avec le second fluide A circulant dans la chambre de guidage 7.
Ledit tube 13 peut en outre être pourvu d'ailettes ou d'intercalaires externes de refroidissement du second fluide A, non représentés, solidaires de la paroi dudit tube, ce qui augmente également la surface d'échange de chaleur du tube 13 avec ledit second fluide A.
Le tube 13 peut être pourvu sur sa paroi de nervures ou corrugations internes ou encore d'un perturbateur interne, non représentés, configurés pour perturber la circulation dudit fluide de refroidissement B dans le tube 13 et donc augmenter l'échange de chaleur.
Comme illustré aux figures 3 et suivantes, le dispositif de refroidissement 1 1 peut alternativement ou cumulativement comporter au moins une enceinte de refroidissement externe 19, configurée pour refroidir le second fluide A de la chambre de guidage 7, à travers la paroi 9 de la chambre de guidage 7 située en regard de l'enceinte 19. Ladite enceinte 19 est par exemple disposée en contact avec la paroi 9 de la chambre de guidage 7 de la boite collectrice, ladite paroi étant en un matériau conducteur de la chaleur, tel que du métal comme de l'aluminium ou un alliage d'aluminium. Ladite enceinte 19 est ici adjacente à la chambre de guidage 7.
Ladite enceinte de refroidissement externe 1 9 est configurée pour permettre la circulation, comme dans le cas des modes de réalisation des figures 1 et 2, d'un fluide de refroidissement B. Ladite enceinte de refroidissement externe 19 peut faire partie de la boîte collectrice 5, en étant, par exemple, une partie d'une boîte collectrice à double paroi, telle que représentée à la figure 3, ladite boîte collectrice comprenant une paroi 9' séparant ladite enceinte 1 9 de ladite chambre 7. Cette enceinte externe 1 9 peut encore être un simple couvercle rapporté de façon étanche sur la paroi 9 de la de la chambre de guidage 7 comme représenté aux figures 5, 6 et 7. Ce couvercle 1 9 peut être en matière plastique ou en métal, par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium, ce qui permet un soudage par brasage à la paroi 9 de la boîte collectrice.
Selon les modes de réalisation des figures 3, et 5 à 8, ladite enceinte 1 9 définit un canal de circulation unique pour le fluide de refroidissement, par exemple situé sur une face longitudinale de la boîte. Selon le mode de réalisation de la figure 4, elle définit plusieurs canaux, par exemple situés sur des faces longitudinales et/ou latérales de la boîte.
Ladite enceinte de refroidissement externe 1 9 pourra également être pourvue de nervures ou corrugations internes 20 comme illustré aux figures 5 et 6, ou même d'un perturbateur interne 21 représenté aux figures 7 et 8, pour perturber la circulation du fluide de refroidissement B et augmenter ainsi l'échange de chaleur du fluide de refroidissement B en circulation dans l'enceinte 19.
La surface de la paroi 9 de la chambre de guidage 7 opposée à ladite enceinte externe 1 9 peut également être pourvue d'ailettes ou nervures 23 comme représenté aux figures 5 et 7, destinées à servir au refroidissement du second fluide A, ce qui augmente également l'échange de chaleur entre l'enceinte de refroidissement 1 9 et ledit second fluide A contenu dans la chambre de guidage 7 de la boîte collectrice.
Lesdites enceintes 19 et la chambre de guidage ou la boîte collectrice peuvent avoir en combinaison toute forme propre à augmenter la surface d'échange de chaleur avec lesdits fluide de refroidissement B et second fluide A, sans affecter le guidage et la distribution du second fluide A vers ou depuis ledit faisceau 3. Par exemple, la paroi 9 peut comporter au moins un pli 25, tel que représenté en V ou en creux dans la partie médiane de la chambre de guidage des boîtes collectrices des figure 6 et 8. Ledit pli 25 est ici en saillie depuis ladite enceinte 19 vers ladite chambre 7 dans la direction de guidage du second fluide A vers ledit faisceau 3. A la figure 8, ledit pli est muni d'un perturbateur 21 .
Ce qui précède montre que le dispositif de refroidissement 1 1 n'a qu'un faible impact dans l'encombrement global de la boîte collectrice dans son environnement. Seules les entrées et sorties du circuit 15, 17 de fluide de refroidissement B sont à prévoir. On peut à ce sujet noter un exemple d'un tel orifice d'entrée/sortie aux figures 5 et 8, prévu au niveau dudit couvercle de l'enceinte 19.
L'invention apporte ainsi des moyens pour augmenter la capacité de refroidissement d'un échangeur de chaleur, notamment pour le refroidissement de l'air de suralimentation d'un moteur de véhicule automobile, sans augmenter sensiblement l'encombrement global du système ni sa complexité.
Claims
1 . Boîte collectrice (5) pour échangeur de chaleur (1 ), notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant un faisceau (3) d'échange de chaleur entre un premier et un second (A) fluides, ladite boîte collectrice (5) comportant au moins une chambre de guidage (7) du second fluide (A) vers ou depuis ledit faisceau (3) d'échange de chaleur, et au moins un dispositif de refroidissement (1 1 ) apte à refroidir le second fluide A dans la chambre de guidage (7).
2. Boîte collectrice (5) selon la revendication 1 , dans laquelle ledit dispositif de refroidissement (1 1 ) est un tube (13) ou circuit de refroidissement du second fluide (A), logé dans ladite chambre de guidage (7).
3. Boîte collectrice (5) selon la revendication 2, dans laquelle ledit tube ou circuit de refroidissement (13) est en forme de serpentin.
4. Boîte collectrice (5) selon la revendication 1 , dans laquelle ledit dispositif de refroidissement (1 1 ) comporte au moins une enceinte de refroidissement externe (19), configurée pour refroidir le second fluide (A) de la chambre de guidage (7) de la boîte collectrice à travers une paroi (9) de ladite chambre de guidage (7), située en regard de l'enceinte (19).
5. Boîte collectrice (5) selon la revendication 4, dans laquelle ladite enceinte de refroidissement externe (19) fait partie d'une boîte collectrice (5) à double paroi (9'), ladite enceinte étant délimitée par la double paroi (9') et adjacente à la chambre de guidage (7).
6. Boîte collectrice (5) selon la revendication 4, dans laquelle ladite enceinte externe (19) comprend un simple couvercle relié de façon étanche à la paroi (9) de ladite chambre de guidage (7).
7. Boîte collectrice (5) selon l'une des revendications 4 à 6, dans laquelle ladite enceinte de refroidissement (19) est pourvue de nervures ou corrugations internes configurées pour perturber la circulation d'un fluide de refroidissement en circulation dans ladite enceinte.
8. Boîte collectrice (5) selon l'une des revendications 4 à 7, dans laquelle une surface de la paroi (9) de la chambre de guidage (7) opposée à ladite enceinte externe (19) est pourvue d'ailettes (23) ou d'intercalaires de refroidissement du second fluide A.
9. Boîte collectrice (5) selon l'une des revendications 4 à 8, dans laquelle ladite enceinte (19) comporte au moins un pli ou nervure (25) s'étendant dans une direction de guidage du second fluide vers ou depuis ledit faisceau (3).
10. Boîte collectrice (5) selon la revendication 9, dans laquelle ledit pli ou nervure (25) définit deux canaux de circulation du second fluide, s'étendant longitudinalement dans ladite chambre de guidage (7).
1 1 . Boîte collectrice (5) selon l'une des revendications 2 à 10, dans laquelle ledit tube ou circuit de refroidissement ou ladite enceinte de refroidissement comprend un perturbateur interne (21 ).
12. Echangeur de chaleur (1 ), notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant une boîte collectrice (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Système de refroidissement (27) d'un fluide, notamment air de suralimentation de moteur de véhicule automobile, comprenant un échangeur de chaleur (1 ) selon la revendication 12 et au moins un circuit (15, 17, 17') de fluide de refroidissement du faisceau (3) et de la dite boîte collectrice (5).
14. Système de refroidissement (27) selon la revendication 13, dans lequel ledit circuit (15) est commun audit faisceau (3) et à ladite boîte collectrice (5), situés en série ou en parallèle dans ledit circuit.
15. Système de refroidissement (27) selon la revendication 13 comprenant deux circuits de refroidissement, un premier circuit de refroidissement (17) pour ledit faisceau (3) de l'échangeur et un second circuit de refroidissement (17') pour la boite collectrice (5).
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