FR2502320A1

FR2502320A1 - Water chamber and expansion chamber for vehicle radiator - has inner and outer cases positioned adjustably on feet to compensate for dimensional tolerances

Info

Publication number: FR2502320A1
Application number: FR8105674A
Authority: FR
Inventors: Patrick Cadars
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-09-24

Abstract

The water chamber has an integral expansion chamber for a car radiator. The two chambers are bounded by an internal case inside an outer housing (11). The internal case (10) can be positioned or held on feet or ribs. The feet or ribs form structures flexibly deformable to compensate for dimensional tolerances in the cases to be mounted. The positioning can be by the edges of the internal case (10) pressing on the outer case (11) and deformable by pressure. Fingers and similar projections are also used.

Description

L'invention concerne un dispositif de boîte à eau à vase d'expension intégré pour un échangeur de chaleur, tel par exemple qu'un radiateur faisant partie du circuit de refreidissement d'un moteur de véhicule automobile. The invention relates to an integrated expansion tank water box device for a heat exchanger, such as for example a radiator forming part of the cooling circuit of a motor vehicle engine.

Dans un dispositif connu de ce type, la boîte à eau et le vase d'expansion sont délimités par un boîtier interne à fond ouvert logé dans un boîtier externe également à fond ouvert. Le boîtier externe est assemblé de la façon habituelle avec un cellecteur, ou plaque à trous, du faisceau de l'échangeur de chaleur et le bord du boîtier interne s'appuie à étanchéité sur le collecteur. In a known device of this type, the water box and the expansion tank are delimited by an internal box with open bottom housed in an external box also with open bottom. The external casing is assembled in the usual way with a cell, or plate with holes, from the bundle of the heat exchanger and the edge of the internal casing presses tightly on the collector.

Il est également connu de former le boîtier interne avec des seillies propres à être introduites dans des rainures de la face interne des grandes parois du boîtier externe, d'une part pour assurer le positionnement et le maintion du boîtier interne dans le boîtier externe, d'autre part pour amélioror la résistance des grandes parois du boîtier oxterne à l'égard des efforts dus aux variations de pression du fluide em cireulation. Le beîtier interne est ainsi maintenu à serrage entre le boîtier externe et le collecteur de l'échangeur,
Toutefois, la fabrication en grande série de ces b@î- tiers se traduit nécessairement par des écarts de dimension qui, au montage, peuvent s'ajouter les uns aux autres et qu'il importe de compenser afin de garantir un montage substantiellement étanche du boîtier interne dans le dispositif.It is also known to form the internal housing with clean projections to be introduced into grooves on the internal face of the large walls of the external housing, on the one hand to ensure the positioning and the maintenance of the internal housing in the external housing, d on the other hand to improve the resistance of the large walls of the external housing with respect to the forces due to variations in the pressure of the fluid. The internal casing is thus held tight between the external casing and the exchanger manifold,
However, mass production of these containers @ necessarily results in dimensional differences which, when assembled, can be added to each other and which it is important to compensate in order to guarantee a substantially leaktight assembly of the internal housing in the device.

Dans ce but, @@ a déjà proposé de ménager, sur une garniture de caoutchouc ou analogue, un bourrelet déformable propre à recevoir le bord du boîtier interne et à se déformer plus ou moins par compression ou écrasement au montage du dispositif sur le cellecteur, en fonction des variations de cotes desdits boîtiers. To this end, @@ has already proposed to provide, on a rubber lining or the like, a deformable bead capable of receiving the edge of the internal casing and of being more or less deformed by compression or crushing when the device is mounted on the cell, according to variations in the dimensions of said boxes.

Il a donc été nécessaire jusqu'à présent d'utiliser une garniture spéciale, dont la fabrication est plus onéreuse que celle d'une garniture standard dépourvue dudit bourrelet. It has therefore been necessary until now to use a special packing, the manufacture of which is more expensive than that of a standard packing without said bead.

L'invention a précisément pour but d'éviter cet inconvénient et propose à cet effet un dispositif de boîte à eau et vase d'expansion intégré pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur de véhicule automobile, dans lequel la boîte à eau et le vase d'expansion sont délimités par un boîtier interne logé dans un boîtier externe, ledit boîtier interne présentant des moyens de positionnement et/ou de maintion propres à engager des pattes ou nervures correspendantes dudit boîtier extornc, caractérisé en ce que les parties coopérantes desdites pattes ou nervures du boîtier externe et desdits moyens de positionnement du boîtier interne forment des structures élastiquement dé@ormables adaptées à companser les tolérances dimensionnelles de fabrication desdits boîtiers à leur montage sur l'échangeur et à assurer un serrage pour parfaire l'étanchéité. The object of the invention is precisely to avoid this drawback and to this end provides an integrated water box and expansion tank device for a heat exchanger such as a motor vehicle radiator, in which the water box and the expansion vessel are delimited by an internal housing housed in an external housing, said internal housing having positioning and / or retaining means suitable for engaging corresponding legs or ribs of said extornc housing, characterized in that the cooperating parts of said lugs or ribs of the external casing and of said means for positioning the internal casing form elastically deformable structures adapted to compensate for the dimensional tolerances of manufacture of said casings when they are mounted on the exchanger and to ensure a tightening in order to complete the seal.

Les écarts ré@ultant des tolérances dimensionnelles de fabrication des boîtiers sont ainsi comp@nsés ou annulés par des déformations élastiques plus ou moins importantes de parties coopérantes de ces boîtiers, ce qui évite de donner une configuration partioulière à la garniture d'étanchéité. The deviations resulting from the dimensional tolerances of the manufacture of the housings are thus compensated or canceled by more or less significant elastic deformations of the cooperating parts of these housings, which avoids giving a particular configuration to the seal.

Solon une forme préférée de l'invention, lesdits moyens de positionnement et/ou de maintion consistent en un rebord du boîtier interne. According to a preferred form of the invention, said positioning and / or retaining means consist of a flange of the internal housing.

Solon une autre caractéristique de l'invention, c'est le frbord du boîtier interne, propre à être appuyé sur le fond desdites rainures du boîtier externe, qui est élastiquement déformable par pression. According to another characteristic of the invention, it is the edge of the internal housing, capable of being pressed against the bottom of said grooves of the external housing, which is elastically deformable by pressure.

L'invention vise également un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur faisant partie d'un circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un tel dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré. The invention also relates to a heat exchanger, such as a radiator forming part of a cooling circuit of a motor vehicle engine, characterized in that it comprises such a device for a water tank with an expansion tank. integrated.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement partiel, d'un dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue partielle on coupe transversale du dispositif de la figure 1, représenté monté sur un collecteur d'échangeur de chaleur
- la figure 3 est une vue partielle en coupe selon la ligne III-III de la figure 2
- le figure 4 est une vue partielle en perspective avec arrachement d'une variante de réalisation de l'invention;;
- la figure 5 est uno vue semblable à la figure 4, ais pour une autre variante
- la figure 6 est une vue partielle semblable à la iigure 2, mais pour encore une autre variante de réalisation de l'invention ; et
- la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne
VII-VII de la figure 6.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a schematic perspective view, partially broken away, of an integrated expansion tank water box device according to the invention;
- Figure 2 is a partial cross-sectional view of the device of Figure 1, shown mounted on a heat exchanger manifold
- Figure 3 is a partial sectional view along line III-III of Figure 2
- Figure 4 is a partial perspective view with cutaway of an alternative embodiment of the invention;
- Figure 5 is a view similar to Figure 4, ais for another variant
- Figure 6 is a partial view similar to iigure 2, but for yet another alternative embodiment of the invention; and
- Figure 7 is a sectional view along the line
VII-VII of figure 6.

Le dispositif 10 de boite à eau à vase intégré selon l'invention comprend un boîtier externe 11 dans lequel est logé et positionné un boîtier interne 12. The device 10 for an integrated vase water box according to the invention comprises an external box 11 in which an internal box 12 is housed and positioned.

Le bottier externe 11 est de forme sensiblement paral- lélépipédique à une face ouverte et comprend deux grandes parois 13 reliées entre elles par une paroi de sommet 14 sen- siblement semi-cylindrique et par deux parois d'extrémités 15 et 16. Do la paroi d'extrémité supérieure 15 dépend un embout 17 formant orifice de remplissage et destiné à recevoir un bouchon. De la partie inférieure du boîtier externe 11 dépend une tubulure horizontale 18 qui est la tubulure de sortie de l'échangeur. The outer case 11 is of substantially parallelepeledic shape with an open face and comprises two large walls 13 connected together by a top wall 14 substantially semi-cylindrical and by two end walls 15 and 16. Do the wall upper end 15 depends on a nozzle 17 forming a filling orifice and intended to receive a plug. From the lower part of the external housing 11 depends a horizontal tube 18 which is the outlet tube of the exchanger.

Dans ce mode de réalisation, les deux grandes parois 13 du bottier extérieur Il présentent des ondulations horizontales à section rectangulaire, s'étendant du sommet 14 du boîtier 11 jusqu'à une certaine distance du bord 19 de ce boîtier, qui est le bord de montage du dispositif sur le collecteur ou plaque à trous 20 de l'échangeur de chaleur. Les grandes parois 13 du bottier externe 11 présentent ainsi une partie plane 21 et une partie à ondulations rectangulaires 22 dont les sommets 23 sont sensiblement dans le même plan que la partie plane 21 et dont les fonds 24 sont en retrait vers l'intérieur du bottier 11. In this embodiment, the two large walls 13 of the outer case 11 have horizontal undulations of rectangular section, extending from the top 14 of the housing 11 to a certain distance from the edge 19 of this housing, which is the edge of mounting the device on the collector or hole plate 20 of the heat exchanger. The large walls 13 of the outer casing 11 thus have a flat part 21 and a part with rectangular undulations 22 whose vertices 23 are substantially in the same plane as the flat part 21 and whose bottoms 24 are set back towards the inside of the casing 11.

Ces fonde 24 sont prolongés (figure 2) dans la direction opposée au sommet 14 du bottier 11, par de pattes 25 sensiblement parallèles aux parties planes 21 des parois 13 et qui définissent avec celles-ci des rainures 26 de réception de pattes ou rebords 27 du boîtier interne 12. These bases 24 are extended (Figure 2) in the direction opposite to the top 14 of the boot 11, by legs 25 substantially parallel to the flat parts 21 of the walls 13 and which define therewith grooves 26 for receiving legs or flanges 27 of the internal housing 12.

Celui-ci compr@nd une paroi zonsiblement zemi-cylindrique 30 dont les extrémités sont proiongées par des arêtes 31 venant s'appuyer sur la garnitur@ 32 de caoutchouc ou an@- logue qui tapisse ou recouvr@ la face correspondante du collecteur 20. Les reborde 27 du boïtier interne 12, qui sont engagés dans les rainures 26 du @@@tier externe 11, sont dans le prolongement de ces arêtes 31 @@ définissent avec calles-ci deux parois planes longitudinales du @@@tier 12 qui sont appliquées contre les parties planes @@ des grandes parois 13 du boîtier externe 11. The latter comprises a zonsibly zemi-cylindrical wall 30 the ends of which are proionged by edges 31 which come to bear on the lining 32 of rubber or an an log which lines or covers the corresponding face of the collector 20. The flanges 27 of the internal housing 12, which are engaged in the grooves 26 of the external @@@ tier 11, are in the extension of these edges 31 @@ define with calles two longitudinal plane walls of the @@@ tier 12 which are applied against the flat parts @@ of the large walls 13 of the external housing 11.

On sait que le boîtier interne 12, ainsi monté dans le boîtier externe 11, partage le volune intérieur de celuici en une chambre collectrice 35 @ass @aquelle débouchent les extrémi@és des tubes 35 du fai@c@@@ de l'échangeur, et une chanbre d'expansion 37 reliée à la chambre collectric@ 35, par exemple par un parsage de déga@age 38 en partie supérieure et un orifice d'aspiration 39 on partie inférieure. It is known that the internal housing 12, thus mounted in the external housing 11, shares the interior volume of this in a collecting chamber 35 @ass @aquelle open the ends of the tubes 35 of the fai @ c @@@ of the exchanger , and an expansion gap 37 connected to the collectric chamber 35, for example by a degassing parage 38 in the upper part and a suction orifice 39 in the lower part.

Au montage @@ @@itier extesne 11 sur le collocteur 20, los arêt@@ 31 du coltier inter@s 12 sont pressées sur la garniture de caoutchouc 32, au b@@@@i@@ de l'étanchéité. On assembly @@ @@ itier extesne 11 on the collector 20, the stop @@ 31 of the inter @ s coltier 12 are pressed on the rubber lining 32, at the b @@@@ i @@ of the seal.

Solon l'invention, les par@@@@ des rainures 26 du boîtier externe 11 et des patte@ ou rebords 27 du boîtier interne 12, qui coopèrent en étant appliquées les @nes sur les autres, forment des structures élastiquement déformables qui parmettent de companser localement, à chaque endroit voulu, les disper@lons des cotes dues aux tolérances de fabrication en grands série des boîtiers 11 et 12. Avantageusement, chaque patte ou rebord 27 du boîtier interne 12 comprend, au voisi@age de con extrémité appuyés sur le fond de la rainure 26, une boutonnière ou lumière 40 travereante, qui délimite une bande de matière 41 élastiquement déformable, propre à coopérer avec un téton ou doigt 42 formé en saillie sur le fond de chaque rainure 26 du boîtier externe 11. According to the invention, the grooves 26 of the outer casing 11 and the tabs or flanges 27 of the inner casing 12, which cooperate by being applied to the others, form elastically deformable structures which provide locally compensate, at each desired location, the disper @ lons of the dimensions due to the large-series manufacturing tolerances of the housings 11 and 12. Advantageously, each tab or flange 27 of the internal housing 12 comprises, in the vicinity of the end end supported on the bottom of the groove 26, a buttonhole or light 40 passing through, which delimits a strip of elastically deformable material 41 capable of cooperating with a pin or finger 42 projecting from the bottom of each groove 26 of the external housing 11.

Ainsi, quand les bottiers 11 et 12 sont montés sur le collecteur 20 comme représenté en figure 2, les doigts 42 des fonds du rainures 26 déforment élastiquement par pression les bandes 41 formées aux extrémités des rebords 27, en poussant le bottier 12 dans la direction du collecteur 20, de sorte que les arêtes 31 dudit bottier sont appliquées à tanchéité sur la garniture 32 de caoutchouc ou analogue. L'importance de la déformation élastique des bandes 41 est naturellement fonction de celle des tolérances dimensionnelles à compenser. Thus, when the shoemakers 11 and 12 are mounted on the collector 20 as shown in FIG. 2, the fingers 42 of the bottoms of the grooves 26 elastically deform by pressure the bands 41 formed at the ends of the flanges 27, by pushing the shoemaker 12 in the direction of the manifold 20, so that the edges 31 of said shoemaker are applied to the gasket 32 of rubber or the like. The magnitude of the elastic deformation of the bands 41 is naturally a function of that of the dimensional tolerances to be compensated.

La forme de réalisation de la figure 4 diffère de celle des figures 1 à 3 en ce que le boîtier externe 50 est dépourvu de pattes 25 définissant des rainures destinées à recevoir les pattes ou rebords 27 du bottier interne 12. The embodiment of FIG. 4 differs from that of FIGS. 1 to 3 in that the external housing 50 is devoid of lugs 25 defining grooves intended to receive the lugs or flanges 27 of the internal shoemaker 12.

Ce boîtier externe 50 comprend, comme le boîtier 11 des figures 1 à 3, de grandes parois à ondulations parallèles dont les fonds 51 se terminent par des doigts ou tétons 52 (analogues aux doigts 42 du mode de réalisation des figures 1 à 3) propres à déformer élastiquement les bandes 41 du boîtier interne 12. This external housing 50 comprises, like the housing 11 of FIGS. 1 to 3, large walls with parallel undulations, the bottoms 51 ending in fingers or nipples 52 (similar to the fingers 42 of the embodiment of FIGS. 1 to 3) to elastically deform the bands 41 of the internal housing 12.

La forme de réalisation de la figure 5 diffère des précédentes en ce que les doigts 62 propres à déformer élastiquement les bandes 41 du boîtier interne 12 (qui est identique à celui des figures 1 à 4) sont les extrémités d'ondulations rectangulaires 63 du boîtier externe 60, ayant une largeur relativement faible et alternant avec des ondulations rectangulaires 64 dont dép@ndent des pattes 65 analogues aux pattes 25 des figures d et 2. Chaque patte 65 comporte une fente transversale dans laquelle est engagée une nervure transversale 66 du bottier interne 12, reliant les deux rebords 27 de celui-ci. The embodiment of FIG. 5 differs from the previous ones in that the fingers 62 adapted to elastically deform the strips 41 of the internal housing 12 (which is identical to that of FIGS. 1 to 4) are the ends of rectangular corrugations 63 of the housing outer 60, having a relatively small width and alternating with rectangular corrugations 64 which depend on lugs 65 similar to the lugs 25 of Figures d and 2. Each lug 65 has a transverse slot in which is engaged a transverse rib 66 of the internal shoemaker 12, connecting the two flanges 27 thereof.

Selon une autre variante de l'invention, les boutonnières ou lumières définissant des bandes élastiquement déformables sont formées, non dans les rebords 27 du bottier interne, mais dans les pattes 25 du bottier externe. According to another variant of the invention, the buttonholes or slots defining elastically deformable bands are formed, not in the edges 27 of the inner boot, but in the tabs 25 of the outer boot.

Cet te variante est représentée dans les figures 6 et 7, où l'on voit que chaque rebord 27' du boîtier interne 12' est plein et présente des doigts latéraux 42' en saillie, tandis que les pattes 25' du boîtier externe 11' comprennent des boutonnières 40' définissant des bandes élastiquement déformables 41' sur lesquelles sont appuyés les deigts 42'. This variant is shown in Figures 6 and 7, where we see that each flange 27 'of the inner housing 12' is full and has lateral fingers 42 'projecting, while the legs 25' of the outer housing 11 ' comprise buttonholes 40 ′ defining elastically deformable bands 41 ′ on which the tines 42 ′ are supported.

Dans tous les cas, la structure selon l'invention s'obtiont directement de moulage, sans occasionner de fraiz et sans augmenter le prix de revient du dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré. In all cases, the structure according to the invention is obtained directly from molding, without causing fresh water and without increasing the cost price of the water box device with integrated expansion tank.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de boîte à eau à vase d'expansion intégré pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur de véhi- cule automobile, dans lequel la boite à eau et le vue t'expansion sont délimités par un bottier interne logé dans un bottier externe, le bottier interne présentant des moyens de positionnement et/ou de maintien propres à engager des pattes ou nervures correspondantes du bottier externe, carac- térisé en ce que les partie coopérantes desdites pattes ou nervures du boîtier externe et desdits moyens de positionnement du boîtier interne forment des structures élastiquement déformables adaptées à compenser les tolérances dimensionnelles de fabrication desdits bottiers, à leur montage sur l'échangeur. 1. An integrated expansion tank water box device for a heat exchanger such as a motor vehicle radiator, in which the water box and the expansion view are delimited by an internal boot housed in a external shoemaker, the internal shoemaker having positioning and / or holding means suitable for engaging the corresponding legs or ribs of the external shoemaker, characterized in that the cooperating parts of said legs or ribs of the external housing and of said positioning means of the internal housing form elastically deformable structures adapted to compensate for the dimensional tolerances of manufacture of said shoemakers, when they are mounted on the exchanger.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement consistent en des rebords du bottier interne, dont les extrémités sont adaptées à être appuyées sur le bottier externe et sont élastiquement déformables par pression. 2. Device according to claim 1, characterized in that the positioning means consist of flanges of the internal case, the ends of which are adapted to be pressed on the external case and are elastically deformable by pressure.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des boutonnières ou lumières sont formées dans l'épaisseur desdits r@bords, au voisinage immédiat des extrémités de ceux-ci, et délimitent des bandes élastiquement déformables adaptées à engager des tétons ou doigts du boîtier externe. 3. Device according to claim 2, characterized in that buttonholes or slots are formed in the thickness of said r @ edges, in the immediate vicinity of the ends thereof, and delimit elastically deformable bands adapted to engage nipples or fingers of the external housing.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les rebords du boîtier interne sont adaptés à être reçus dans des rainures du boîtier externe, délimitées par les parois et lesdites pattes du bottier externe, et dont les fonds comportent des doigts ou tétons en saillie. 4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the edges of the internal housing are adapted to be received in grooves of the external housing, delimited by the walls and said legs of the external shoemaker, and the bottoms of which include fingers or protruding nipples.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement consistent en des rebords du boîtier interne dont les extrémités sont propres à être appuyées sur les extrémités d'ondulations des parois du bottier externe, des doigts ou tétons étant formés en saillie sur les extrémités desdites ondulations. 5. Device according to claim 1, characterized in that the positioning means consist of flanges of the internal housing whose ends are adapted to be pressed on the ends of undulations of the walls of the outer case, fingers or nipples being formed in protrusion on the ends of said corrugations.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes du boîtier ext@rne, coopérant avec les moyens de positionnement du boîtier interne, comportent des boutonnières au voisinage de leurs e@trémités, délimitant des @andes élastiquement déformables propres à être appuyées sur des saillies latérales desdits rebords du boîtier interne. 6. Device according to claim 1, characterized in that the tabs of the external housing @, cooperating with the positioning means of the internal housing, comprise buttonholes in the vicinity of their e @ hoppers, delimiting elastically deformable @ands suitable for being supported on lateral projections of said edges of the internal housing.

7. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de boîte à eau selon l'une des revendications 1 à 6. 7. Heat exchanger, characterized in that it comprises a water box device according to one of claims 1 to 6.