FR2651308A1

FR2651308A1 - Echangeur de chaleur pour vehicules automobiles.

Info

Publication number: FR2651308A1
Application number: FR9010555A
Authority: FR
Inventors: Bayer Jurgen
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1989-08-24
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1991-03-01
Anticipated expiration: 2010-08-22
Also published as: FR2651308B1; DE3927955A1

Abstract

Dans un échangeur comportant au moins un bloc à ailettes (1, 2) disposé entre deux boîtes à eau (3, 4), au moins une conduite de retour raccordée à une boîte à eau (3) et au moins une conduite d'arrivée raccordée à l'autre boîte à eau (3, 4), et au moins une conduite traversante (14) reliée à l'une des boîtes à eau (3, 4) et équipée d'un raccord d'arrivée ou de retour (12, 13) pour la conduite d'arrivée ou de retour, la conduite traversante (14) et les boîtes à eau (3, 4) sont réalisées en matière plastique, et la conduite traversante (14) peut être raccordée et aux fonds porte-tubes (6, 8) des boîtes à eau et au couvercle (5, 7) de la boîte à eau (3, 4) au moyen d'une déformation plastique, d'un collage ou d'un soudage. Application notamment aux installations de climatisation et de chauffage de véhicules de tourisme.

Description

1 2651308

L'invention concerne un échangeur de chaleur

d'un circuit de chauffage pour véhicules automobiles, no-

tamment d'une installation de climatisation et de chauf-

fage pour des voitures de tourisme, comportant au moins un bloc à ailettes disposé entre deux boîtes à eau, au moins une conduite de retour pouvant être raccordée à l'une des boîtes à eau et au moins une conduite d'arrivée

pouvant être raccordée à l'autre boîte à eau, et compor-

tant au moins une conduite traversante qui est reliée à

l'une des boîtes à eau et est équipée, notamment au voi-

sinage de l'autre boite à eau, d'un raccord d'arrivée ou

de retour pour la conduite d'arrivée ou de retour.

On utilise un échangeur de chaleur du type in-

diqué plus haut par exemple dans des voitures de tourisme afin de chauffer l'habitacle du véhicule. Dans des formes de réalisation particulières comportant deux blocs d'ailettes, on peut chauffer séparément la partie gauche

et la partie droite de l'habitacle du véhicule, les pas-

sagers déterminant alors si et avec quelle intensité un fluide d'échange thermique, est envoyé à l'une des boîtes

à eau par l'intermédiaire d'une conduite traversante com-

mune, qui est reliée dans ce cas à la conduite d'arrivée et représente par conséquent une conduite amont, et, après avoir traversé les différents blocs d'ailettes, est évacué dans les conduites de retour, qui sont raccordées

à l'autre boite à eau.

De tels échangeurs de chaleur décrits sont connus (DE-34 03 335 Ai, G 84 02 761.4), mais présentent plusieurs inconvénients. L'échauffement des ailettes de rayonnement ainsi que de l'air traversant l'échangeur de chaleur doit s'effectuer uniquement à l'aide du fluide

d'échange thermique qui circule dans les tubes de diffé-

rents blocs.

En raison de l'utilisation d'une conduite tra-

versante métallique et de la disposition de cette der-

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nière à l'intérieur des blocs d'ailettes, il faut prendre les dispositions de découplage thermique pour éviter une

influence thermique des ailettes par la conduite traver-

sante. Dans les échangeurs de chaleur déjà connus, il faut par conséquent protéger la conduite traversante vis- à-vis de tout écoulement d'air, comme cela est réalisé par exemple à l'aide d'un revêtement et d'une séparation

et d'une conformation correspondantes des bords des ai-

lettes dans la zone de la conduite traversante.

Un autre inconvénient doit être trouvé dans le fait qu'il est nécessaire de prendre des dispositions d'étanchéité pour la fixation de la conduite traversante

à la boîte à eau afin que l'étanchéité du joint de sépa-

ration soit garantie même dans le cas de pressions de

service assez élevées.

L'invention a pour but de développer un échan-

geur de chaleur du type indiqué plus haut permettant

d'éviter les inconvénients décrits, ce qui permet un dé-

couplage thermique plus efficace de la conduite traver-

sante par rapport aux blocs d'ailettes et une meilleure fixation de la conduite traversante dans la boîte à eau, sans la mise en oeuvre de dispositions supplémentaires d'étanchéité. Ce problème est résolu grâce au fait que la conduite traversante et les boites à eau sont réalisées en une matière plastique, notamment un thermoplaste, et que la conduite traversante peut être raccordée au fond porte-tubes de la boîte à eau et aux fonds porte-tubes et au couvercle de la boîte à eau au moyen d'une déformation plastique, d'un collage ou d'un soudage. Grâce à

l'utilisation d'une conduite traversante en matière plas-

tique et de boîtes à eau en matière plastique, non seule-

ment on obtient une fabrication meilleure marché de

l'échangeur de chaleur par rapport à la forme de réalisa-

tion métallique connue jusqu'alors, mais il est en outre

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possible de faire passer la conduite traversante, moyen-

nant une dépense comparativement faible de fabrication, sans qu'elle soit écartée des ailettes, entre les blocs d'ailettes et de supprimer d'autres dispositions servant à protéger la conduite vis-à-vis de l'écoulement d'air

traversant, étant donné que le transfert thermique à tra-

vers la conduite en matière plastique n'a pas lieu comme c'est le cas avec les réalisations métalliques connues

jusqu'alors. L'utilisation des procédés décrits de liai-

son servant à relier entre eux les éléments des boîtes à eau ainsi qu'entre le fond porte-tubes de la boîte à eau et la conduite traversante d'autre part fournissent en outre une liaison assurée, qui n'a pas besoin d'être

étanchéifiée en supplément, entre ces éléments. Ces pro-

cédés de jonction ou de liaison peuvent être en outre in-

tégrés d'une manière extrêmement simple dans des cycles de fabrication automatisés de sorte qu'on peut obtenir

une réduction supplémentaire du coût lors de la fabrica-

tion de tels échangeurs de chaleur décrits.

On peut obtenir une forme de réalisation aussi complète que possible de l'échangeur de chaleur gr&ce au fait que les boîtes à eau peuvent être superposées, que

la boîte à eau supérieure peut posséder au moins un rac-

cord de retour, auquel les raccords de conduites de re-

tour peuvent être fixés, et qu'une conduite traversante peut être reliée, en position centrée entre deux blocs d'ailettes parallèles, en tant que conduite amont, à la boîte à eau inférieure et peut être pourvue, au niveau de la boîte à eau supérieure, d'un raccord d'arrivée pour la

conduite d'arrivée.

Etant donné qu'on peut prévoir deux blocs

d'ailettes, disposés côte-à-côte, qui peuvent être asso-

ciés à des circuits de chauffage séparés et dont les ai-

lettes communes peuvent être complètement ou partielle-

ment séparées par des fentes parallèles à la direction de traversée de l'air, que la boite à eau supérieure peut posséder deux chambres séparées respectivement pour une conduite de retour et pour la boîte à eau inférieure, et que la conduite traversante peut s'étendre à travers des évidements, possédant une section transversale correspon- dante, des ailettes entre les blocs d'ailettes, il est

possible d'utiliser un échangeur de chaleur du type indi-

qué plus haut dans des véhicules automobiles de manière

que l'échangeur de chaleur permet d'obtenir des chauf-

fages différents des parties gauche et droite de

l'habitacle du véhicule et que l'on obtient par conse-

quent une réalisation compacte de l'échangeur de chaleur.

On obtient un procédé d'assemblage bon marché permettant de relier la conduite traversante à la boîte à eau grâce au fait que dans le fond porte-tubes de la boîte à eau inférieure on peut prévoir une ouverture continue, qui est adaptée à la section transversale de la

conduite traversante et dans laquelle pénètre une extré-

mité de cette conduite, qui peut être fixée dans

l'ouverture de préférence au moyen d'un soudage par ul-

trasons et d'un soudage par friction. L'avantage du sou-

dage à ultrasons réside dans le fait qu'on chauffe le fond porte-tubes et la conduite traversante pendant un bref intervalle de temps et de façon uniforme au niveau du point de la zone de contact de manière à obtenir une

liaison étanche uniforme des surfaces du joint de jonc-

tion. Ceci peut être également obtenu grâce au fait que la conduite traversante peut être fixée frontalement par une extrémité sur le fond porte-tubes de la boîte à eau inférieure par soudage, et entoure une ouverture adaptée

à la section transversale intérieure de la conduite tra-

versante et traverse le fond porte-tubes. Pour faciliter le centrage de la conduite traversante dans l'ouverture prévue dans le fond porte-tubes et d'obtenir de façon sûre une liaison améliorée des deux éléments entre eux,

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D il est avantageux que les surfaces de jonction entre

l'extrémité de la conduite traversante et le fond porte-

tubes puissent être agencées sous la forme d'une liaison

à rainure et languette.

Pour une utilisation appropriée de l'espace de montage de l'échangeur de chaleur, il est approprié que la conduite traversante puisse s'étendre entre les blocs d'ailettes, traverse une traversée étanchéifiée dans la boîte à eau supérieure, et puisse être coudée dans une zone rentrante de la boîte à eau entre les chambres. Par conséquent il est possible d'installer tous les raccords pour les conduites d'arrivée et les conduites de retour

sur la boîte à eau supérieure, de sorte que c'est unique-

ment au niveau de la boîte à eau supérieure qu'il faut mettre en oeuvre des travaux de raccordement. Ce dernier avantage peut être également obtenu grâce au fait que la boîte à eau supérieure possède un coude situé entre les chambres et qui comporte un raccord d'arrivée pour la conduite d'arrivée et une ouverture, qui est située entre les blocs d'ailettes, traverse le fond porte-tubes et sert à loger et fixer l'extrémité supérieure de la conduite traversante qui s'étend selon une disposition

rectiligne entre les boîtes à eau. Il est particulière-

ment avantageux que le coude soit conformé de manière à être intégré au couvercle de la boîte à eau supérieure et forme, d'une manière étanche, un canal avec l'ouverture ménagée dans le fond porte-tubes. De ce fait on peut faire l'économie d'un coude devant être prévu séparément, ainsi que de son montage, auquel cas il existe l'avantage supplémentaire consistant en ce qu'aucune disposition particulière d'étanchéité n'a besoin d'être réalisée entre le couvercle et le coude. La paroi du coude, qui forme le canal et enserre l'ouverture est reliée, par sa

surface frontale, au fond porte-tubes par soudage ou col-

lage.

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Afin d'intégrer deux circuits de chauffage to-

talement séparés dans une unité formant échangeur de cha-

leur, il est particulièrement avantageux de pouvoir pré-

voir deux conduites traversantes séparées, qui sont re-

liées respectivement latéralement par rapport aux blocs d'ailettes, à la boîte à eau inférieure et comportent, dans la zone de la boite à eau supérieure, des raccords d'arrivée pour deux conduites d'arrivée séparées. De ce fait, il est possible d'envoyer des fluides d'échange thermique à partir de deux circuits séparés à la boîte à eau inférieure commune, par l'intermédiaire des conduites traversantes correspondantes, de les mélanger dans cette boîte à eau et de les envoyer ensuite aux différents blocs d'ailettes, en fonction de la quantité traversante respectivement réglée. On peut également imaginer que la

boîte à eau inférieure ainsi que la boîte à eau supé-

rieure comporte deux chambres séparées de sorte que chaque bloc tubulaire nervuré est alimenté par une conduite traversante séparée et peut être vidangé par l'intermédiaire des conduites de retour, qui doivent être

prévues séparément, de la boîte à eau supérieure.

Il est évident qu'en inversant l'agencement du

point de vue construction, on peut réaliser tous les rac-

cordements au niveau de la boite à eau inférieure. Ceci dépend des conditions de montage pour un tel échangeur de chaleur décrit. On peut en outre remarquer que la

conduite d'arrivée sert, en tant que type de raccorde-

ment, en tant que conduite amont aboutissant à la boîte à eau inférieure ou à la boîte à eau supérieure et peut

être raccordée à la conduite d'amenée, ou bien est utili-

sée comme conduite de départ partant de la boîte à eau inférieure ou supérieure et peut être raccordée à la

conduite de retour.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée

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ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les-

quels: - la figure 1 montre une représentation en

perspective schématique d'un échangeur de chaleur compor-

tant une conduite traversante raccordée à la boîte à eau inférieure et utilisée comme conduit d'arrivée et qui est

coudée dans sa partie supérieure au niveau de sa traver-

sée dans la boîte à eau supérieure; - la figure 2 représente une vue en perspective

schématique d'une seconde variante de l'échangeur de cha-

leur, dans lequel la conduite traversante utilisée comme circuit amont est reliée à la boite à eau inférieure et débouche dans un coude de la boîte à eau supérieure;

- la figure 3 représente une coupe longitudi-

nale verticale de l'échangeur de chaleur de la figure 2, selon une vue correspondant aux flèches III-III; - la figure 4 représente une coupe transversale

horizontale de l'échangeur de chaleur de la figure 2, se-

lon une vue suivant les flèches IV-IV; - la figure 5 représente une vue en perspective d'une autre variante d'un échangeur de chaleur comportant deux conduites traversantes rectangulaires s'étendant le long des côtés transversaux de l'échangeur de chaleur et constituant un circuit amont; la figure 6 représente une coupe transversale d'une première forme de réalisation de la liaison entre

le fond porte-tubes de la boîte à eau et la conduite tra-

versante; - la figure 7 représente une seconde variante de la liaison entre le fond porte-tubes de la boîte à eau et la conduite traversante; la figure 8 représente une troisième variante de la liaison entre le fond porte-tubes de la boîte à eau et la conduite traversante qui est encore fixée dans le fond porte-tubes; et

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- la figure 9 montre une autre variante de la forme de réalisation possible de zones de jonction entre le fond porte-tubes et le couvercle des boîtes à eau,

conformément aux détails IX et X sur la figure 3.

L'échangeur de chaleur représenté sur les fi- gures 1,2,5 est utilisé pour l'installation de chauffage ou de climatisation d'un véhicule de tourisme, servant à réaliser par exemple le chauffage différent des parties gauche et droite de l'habitacle du véhicule. L'échangeur de chaleur comporte à cet effet deux blocs d'ailettes 1 et 2 disposés côte-à- côte, qui sont formés chacun par une multiplicité de tubes parallèles 9, sur lesquels sont fixées de minces ailettes transversales 10. Les nervures et les tubes 9 sont réalisés en aluminium. Les tubes

verticaux 9, qui, sinon, sont équipés d'inserts 30 provo-

quant des turbulences, débouchent, par leurs extrémités, dans une boîte à eau supérieure 3 et dans une boîte à eau inférieure 4. Les boîtes à eau 3, 4 sont de préférence formées de pièces moulées par injection en deux éléments,

réalisées en une matière plastique, notamment en un ther-

moplaste thermorésistant et présentant une bonne aptitude

au soudage. Cependant, on peut utiliser également d'au-

tres matières plastiques pour la fabrication de ces boîtes à eau. La boîte à eau inférieure 4 est constituée

par un fond porte-tubes 8 et par un couvercle 7, qui com-

portent des brides respectives circonférentielles de

liaison 25 et 26 et sont reliés au moyen de ces brides.

Sur la figure 3 ainsi que dans une autre variante de la

figure 9, on a représenté une forme de réalisation pos-

sible des zones de jonction entre les brides 25,26. La jonction du couvercle 7 avec le fond porte-tubes 8 peut être réalisée par soudage, par collage ou au moyen d'un

autre procédé de jonction approprié, auquel cas on ob-

tient un cordon de jonction continu, qui rend superflue

une étanchéité supplémentaire entre les éléments 7,8.

Dans le fond porte-tubes 8, les extrémités inférieures des tubes 9 sont reçues dans des per,çages possédant des sections transversales identiques et sont logées d'une manière étanche dans ces perçages, notamment au moyen d'un élargissement ou d'une insertion à force de leurs

extrémités dans la zone d'embouchure.

La boîte à eau supérieure 3 correspond dans une très large mesure à la boîte à eau inférieure 4, à cette différence près que cette dernière comporte deux chambres 11,11', à la différence de la forme de réalisation de la boîte à eau inférieure 4, qui possède seulement une

chambre 11". Pour réaliser les chambres 11,11', comme re-

présenté sur la figure 5, le couvercle 5 de la boîte à eau supérieure 3 possède une paroi de séparation 24 qui est reliée de façon étanche au fond porte-tubes 6 de sorte qu'on obtient de préférence deux chambres 11, 11'

identiques. D'autres formes de réalisation sont représen-

tées sur les figures 1 et 2, sur lesquelles le couvercle possède une zone en renfoncement 27 en forme d'évidement transversalement par rapport à la direction longitudinale de la boîte à eau 3, ce qui a pour effet que les chambres 11,11' sont séparées l'une de l'autre

par un espace libre. Les chambres 11,11' comportent cha-

cune un raccord de retour 13,13', auquel peut être rac-

cordée respectivement une conduite de retour pour le fluide d'échange thermique. Les tubes 9 sont insérés dans le fond porte-tubes 6, de la même manière que dans le

fond porte-tubes 8 de la boîte à eau inférieure 4.

Pour alimenter la boîte à eau inférieure 4 avec

le fluide d'échange thermique ou bien avec l'eau de re-

froidissement du véhicule automobile (dans le cas de son utilisation comme radiateur), il est prévu une conduite traversante 14, qui est parallèle au tube 9 des blocs d'ailettes 1,2 et peut être reliée à une conduite d'arrivée, dans la zone de la boîte à eau supérieure 3,

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par l'intermédiaire d'un raccord correspondant d'arrivée 12. C'est pourquoi, la conduite traversante 14 est ce qu'on appelle une conduite amont ou aller. Comme cela est représenté sur les figures 1 à 4, la conduite traversante 14 est disposée entre les blocs d'ailettes 1,2 et est réalisée sous la forme d'un tube cylindrique. La conduite

traversante 14, qui est réalisée en une matière plas-

tique, notamment une matière thermoplastique, peut être reliée au fond porte-tubes 8 de la boîte à eau inférieure 4 moyennant la mise en oeuvre de différents procédés de

jonction. Si le fond porte-tubes 8 et la conduite tra-

versante 14 sont constitués par la même matière thermo-

plastique, il est particulièrement approprié d'utiliser pour l'assemblage le procédé de soudage à ultrasons ainsi que le procédé de soudage par friction. D'autres modes de fixation étanche de la conduite traversante 14 au fond

porte-tubes 8 incluent notamment le collage des extrémi-

tés de la conduite traversante dans un perçage correspon-

dant du fond porte-tubes. Comme cela est représenté de façon plus détaillée sur les figures 6 à 8, différentes

formes de réalisation de la liaison entre le fond porte-

tubes 8 et la conduite traversante 14 sont possibles.

Sur la figure 7, le fond porte-tubes 8 possède une ouverture continue 15, qui est adaptée à la section

transversale de la conduite traversante 14 et dans la-

quelle pénètre l'extrémité de cette conduite traversante.

Les dimensions en coupe transversale de l'ouverture 15

sont en général légèrement supérieure à la dimension ex-

térieure de la conduite traversante 14. La conduite tra-

versante 14 peut être insérée dans l'ouverture 15 de ma-

nière que l'extrémité de la conduite fasse saillie à par-

tir de la face frontale du fond porte-tubes 8 ou se ter-

mine de niveau avec ce fond; on peut également imaginer

que l'extrémité se termine au-dessus de la face frontale.

Dans le cas de l'utilisation du soudage à ultrasons, on

1 2651308

chauffe uniformément la zone de contact entre le fond porte-tubes 8 et la conduite traversante 14, pendant un

bref intervalle de temps, de sorte qu'on obtient un sou-

dage dans une large mesure homogène.

Un autre type de réalisation de la liaison entre le fond porte-tubes 8 et la conduite traversante 14 est représenté sur la figure 6, sur laquelle l'extrémité de la conduite traversante 14 s'applique frontalement contre le fond porte-tubes 8 en étant fixée à ce fond par exemple au moyen d'un soudage à friction à rotation ou au

moyen d'un procédé de soudage semblable. Le fond porte-

tubes 8 possède une ouverture continue 15', qui est adap-

tée à la section transversale intérieure de la conduite traversante 14 et forme, dans le prolongement de la conduite traversante 14, un canal d'accès à la boîte à

eau inférieure 4. Pour le centrage de la conduite traver-

sante 14 comportant l'ouverture 15', le fond porte-tube 8 possède un bec de centrage 18', qui est disposé sous la forme d'un anneau autour de l'ouverture 15' et s'engage

dans une gorge réceptrice 17' conformée de façon corres-

pondante et ménagée frontalement dans la conduite traver-

sante 14. Par conséquent on obtient une liaison à rainure et languette, qui est conçue géométriquement de telle sorte qu'elle est adaptée aux conditions de soudage et

permet une liaison étanche et sûre entre le fond porte-

tubes 8 et la conduite traversante 14. Sur la figure 8, on a représenté une autre zone de liaison, au niveau de laquelle le fond porte-tubes 8 possède une tubulure de raccordement 16, qui est approximativement adaptée à la section transversale de la conduite traversante 14 et sur

laquelle la conduite traversante 14 est fixée frontale-

ment de façon étanche. A cet effet, contrairement à la

forme de réalisation de la figure 6, la tubulure de rac-

cordement 16 possède une rainure annulaire réceptrice 17,

dans laquelle s'engage un bec de fixation 18 formé fron-

12 2651308

talement sur l'extrémité de la conduite traversante 14.

On peut également imaginer d'autres types de liaison, par exemple dans le cas de la présence de brides agencées de

façon correspondante, par vissage ou analogue.

La conduite traversante 14 reliée au fond porte-tubes 8 de la boîte à eau inférieure 4 traverse, dans la forme de réalisation de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 1, une traversée 19, de section transversale adaptée, de la boîte à eau supérieure 3, qui est ménagée dans la zone en renfoncement 27 entre les chambres 11,11'. La conduite traversante 14 est coudée

dans la zone en renfoncement 27 de telle sorte qu'on ob-

tient un raccordement des conduites d'arrivée et de dé-

part uniquement d'un côté de l'échangeur de chaleur. Ceci permet d'avoir un échangeur de chaleur possédant une

forme particulièrement compacte, un avantage supplémen-

taire consistant en ce qu'il suffit d'exécuter des tra-

vaux de raccordement uniquement au niveau de la boîte à

eau supérieure 3.

Dans une autre forme de réalisation de

l'échangeur de chaleur (figures 2,3), la boîte à eau su-

périeure 3 possède un coude 20 disposé dans la partie en

renfoncement 27 située entre les deux chambres 11,11'.

Dans la forme de réalisation représentée ici, ce coude est agencé de manière à être intégré dans le couvercle 5 de la boîte à eau supérieure 3, mais peut être également un composant séparé. Le fond porte-tubes 6 possède une ouverture de réception 21, qui est située entre les blocs d'ailettes 1,2, est adapté à la section transversale de la conduite traversante 14 et sert à recevoir la conduite tubulaire 14 qui s'étend avec une forme rectiligne entre les matériaux 3,4. La fixation de la conduite traversante 14 dans le fond porte-tubes 6 peut être réalisée au moyen

de l'un des types de liaison déjà décrits. La zone supé-

rieure de l'embouchure de la conduite traversante 14 dans

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le fond porte-tubes 6 est entourée de façon étanche par le coude 20. Le canal 22 ainsi formé débouche dans un raccord d'arrivée 12, auquel peut être raccordée la

conduite d'arrivée.

Sur la figure 5, on a représenté une autre

forme de réalisation de l'échangeur de chaleur; ce der-

nier possède deux conduites traversantes séparées 14' et

14", qui sont disposées sur les côtés des blocs d'ailet-

tes 1 et 2, et comportent des raccords séparés d'arrivée 12', dans la zone de la boite à eau supérieure 3. De ce fait, il est possible d'avoir une arrivée du fluide d'échange thermique au moyen de deux conduites d'arrivée

séparées, ce qui permet d'accroître notablement les pos-

sibilités de réglage des deux circuits séparés pour in-

fluer sur l'échange thermique. Dans la forme de réalisa-

tion représentée, les conduites traversantes 14',14" pos-

sèdent une section transversale rectangulaire, subdivisée

au choix de façons multiples, et sont reliées d'une ma-

nière semblable à la manière décrite précédemment, au fond porte-tubes 8 de la boîte à eau inférieure 4. Les conduites traversantes 14',14" traversent des traversées 19', possédant une section transversale correspondante et

situées sur les côtés transversaux de la boîte à eau su-

périeure 3 et peuvent être reliées éventuellement à cette

dernière de manière à accroître la rigidité de la liai-

son. Grâce à la réalisation choisie des conduites traver-

santes 14' et 14", ces dernières forment simultanément deux surfaces latérales de guidage 23,23', de sorte qu'on peut supprimer le coudage, normalement prévu, des bords des ailettes 10 (voir figure 3) pour l'obtention d'une zone fermée d'écoulement de l'air à travers l'échangeur

de chaleur.

Le fluide d'échange thermique envoyé par l'in-

termédiaire de la conduite traversante 14 ou 14',14" à la boîte à eau inférieure 15 se répartit dans la boîte à eau

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* inférieure 4 entre les deux blocs d'ailettes 1 et 2. Aux raccords de retour 13,13' sont associées des vannes de

régulation, qui permettent de régler la quantité respec-

tive de retour de manière que les blocs d'ailettes 1 et 2 soient traversés à des vitesses différentes et possèdent par conséquent des températures différentes. Afin d'empêcher une influence réciproque de température entre

les blocs d'ailettes 1 et 2, ces derniers comportent res-

pectivement des ailettes 10 qui leur sont propres ou bien

les ailettes 10 sont subdivisées par des fentes 28 paral-

lèles à la direction de traversée de l'air, dans la zone de séparation des blocs d'ailettes 1 et 2. Etant donné que les conduites traversantes 14,14',14" sont réalisées

en une matière plastique et sont par conséquent de mau-

vais conducteurs de la chaleur, il doit être inutile de

mettre en oeuvre des dispositions particulières de pro-

tection empêchant une influence de température entre la conduite traversante 14,14',14" et les ailettes 10. Par conséquent une application directe de ces pièces les unes contre les autres est possible. La conduite traversante 14 située en position centrée entre les blocs d'ailettes 1 et 2 traverse des ouvertures 29, possédant une section transversale correspondante, ménagées dans les ailettes sans qu'il faille respecter unedistance particulière

à partir de ces ailettes.

Le choix d'une matière plastique comme matériau de fabrication pour les boîtes à eau et pour la conduite

traversante est prévu en commun pour les formes de réali-

sation décrites. De ce fait, on peut réaliser des échan-

geurs de chaleur nettement moins chers étant donné que les procédés de liaison et d'assemblage, qui sont de ce

fait possibles, permettent, par rapport aux types de réa-

lisation connus jusqu'alors, de se passer dans une large

mesure de la mise en oeuvre de dispositions plus oné-

reuses d'étanchéité, d'autant que l'influence thermique réciproque entre la conduite thermique traversante et les blocs d'ailettes est fortement réduite, si bien que l'on

peut ne pas mettre en oeuvre de dispositions supplémen-

taires de protection.

Il est possible d'avoir d'autres formes de réa- lisation de l'échangeur de chaleur, dans lequel il est prévu deux conduites de retour et seulement une conduite d'arrivée ou respectivement seulement une conduite d'arrivée et une conduite de retour. Ceci est conforme aux exigences d'utilisation de l'échangeur de chaleur, c'est-à-dire en fonction du fait qu'il est nécessaire

d'avoir des circuits séparés ou un circuit commun.

On peut en outre imaginer d'inverser la dispo-

sition du point de vue construction des raccords pour les conduites d'arrivée et de retour. Les raccords peuvent

être également réalisés au niveau de la boîte à eau infé-

rieure ou bien la direction de traversée du fluide d'échange thermique dans l'échangeur de chaleur peut être

inversée de sorte que la conduite traversante ne consti-

tue plus ce qu'on appelle une conduite amont aboutissant à la boite à eau inférieure ou supérieure, mais une conduite aval, à laquelle est raccordée la conduite de retour.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Échangeur de chaleur d'un circuit de chauf-

fage pour véhicules automobiles, notamment d'une instal-

lation de climatisation et de chauffage pour des voitures de tourisme, comportant au moins un bloc tubulaire à ai- lettes (1,2) disposé entre deux boîtes à eau (3,4), au moins une conduite de retour pouvant être raccordée à l'une (3) des boîtes à eau et au moins une conduite d'arrivée pouvant être raccordée à l'autre boîte à eau (3,4), et comportant au moins une conduite traversante (14) qui est reliée à l'une des boîtes à eau (3,4) et est équipée, notamment au voisinage de l'autre boîte à eau (3,4), d'un raccord d'arrivée ou de retour (12,13) pour la conduite d'arrivée ou de retour, caractérisé en ce que la conduite traversante (14) et les boîtes à eau (3,4) sont réalisées en une matière plastique, notamment un thermoplaste, et que la conduite traversante (14) peut être raccordée au fond porte-tubes de la boîte à eau (3,4) et aux fonds porte- tubes (6,8) et au couvercle (5,7) de la boîte à eau (3,4) au moyen d'une déformation

plastique, d'un collage ou d'un soudage.

2. Échangeur de chaleur selon la revendication

1, caractérisé en ce que les boîtes à eau (3,4) sont su-

perposées, que la boîte à eau supérieure possède au moins un raccord de retour (13,13'), auquel les raccords de conduites de retour peuvent être fixés, et qu'une

conduite traversante (14) est raccordée, en position cen-

trée entre deux blocs d'ailettes parallèles (1,2), en tant que conduite amont, à la boîte à eau inférieure (4) et est pourvue, au niveau de la boîte à eau supérieure (3), d'un raccord d'arrivée (12) pour la conduite d'arrivée.

3. Échangeur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu deux blocs d'ailettes (1,2), disposés côte-à-côte, qui peuvent être

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associés à des circuits de chauffage séparés et dont les ailettes communes (10) sont complètement ou partiellement séparées par des fentes (28) parallèles à la direction de traversée de l'air, que la boîte à eau supérieure (3) possède deux chambres séparées (11,11') respectivement

pour une conduite de retour et pour la boîte à eau infé-

rieure (4), et que la conduite traversante (14) s'étend à

travers des évidements (29), possédant une section trans-

versale correspondante, des ailettes (10) entre les blocs

d'ailettes (1,2).

4. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le

fond porte-tubes (8) de la boîte à eau inférieure (4) il est prévu une ouverture continue (15), qui est adaptée à la section transversale de la conduite traversante (14) et dans laquelle pénètre une extrémité de cette conduite

(14), qui peut être fixée dans cette ouverture de préfé-

rence au moyen d'un soudage par ultrasons et d'un soudage

par friction.

5. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la

conduite traversante (14) peut être fixée, par une extré-

mité, frontalement sur le fond porte-tubes (8) de la boîte à eau inférieure et enserre une ouverture (15'), qui est adaptée à la section transversale intérieure de

la conduite traversante (14) et traverse le fond porte-

tubes (8).

6. Échangeur de chaleur selon la revendication , caractérisé en ce que le fond porte-tubes (8) de la

boîte à eau inférieure (4) possède une tubulure de rac-

cordement (16), qui entoure l'ouverture (15') et sur la-

quelle la conduite traversante (14) peut être fixée fron-

talement notamment par soudage par friction ou par sou-

dage par ultrasons.

7. Échangeur de chaleur suivant l'une des re-

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vendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les surfaces de jonction entre l'extrémité de la conduite traversante (14) et le fond porte-tubes (8) sont réalisées sous la

forme d'un assemblage à rainure et languette.

8. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque

des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la

conduite traversante (14) s'étend entre les blocs d'ailettes (1,2), traverse une traversée étanchéifiée (19) dans la boîte à eau supérieure (3), et est coudée dans une zone rentrante (27) de la boîte à eau (3) entre

les chambres (11,11').

9. Échangeur de chaleur selon l'une des reven-

dications 3 à 7, caractérisé en ce que la boîte à eau su-

périeure (3) possède un coude (20) situé entre les chambres (11,11') et qui comporte un raccord d'arrivée (12) pour la conduite d'arrivée et une ouverture (21), qui est située entre les blocs d'ailettes (1,2), traverse le fond porte-tubes (6) et sert à loger et fixer l'extrémité supérieure de la conduite traversante (14) qui s'étend selon une disposition rectiligne entre les

boîtes à eau (2,3).

10. Échangeur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le coude (20) est conformé de manière à être intégré au couvercle (5) de la boîte à eau supérieure (3) et forme, d'une manière étanche, un canal

(22) avec l'ouverture (21) ménagée dans le fond porte-

tubes (6).

11. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque

des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est

prévu deux conduites traversantes séparées (14',14"), qui sont reliées respectivement latéralement par rapport aux blocs d'ailettes (1,2), à la boîte à eau inférieure (4) et comportent, dans la zone de la boîte à eau supérieure (3), des raccords d'arrivée (12') pour deux conduites

d'arrivée séparées.

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12. Échangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 11, caractérisé en ce que la forme en coupe trans-

versale des conduites traversantes (14,14') est rectangu-

laire au niveau du bloc d'ailettes et forme res-

pectivement des surfaces latérales de guidage (23,23') pour l'air circulant transversalement à travers les blocs

(1,2).