FR2771481A1 - Profiled heat exchanger for motor vehicle engine - Google Patents
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Abstract
Description
Changeur de chaleur profilé en Particulier pour véhicule automobile
L'invention concerne un échangeur de chaleur profilé, destiné notamment à faire partie d'un véhicule automobile.Profiled heat changer in particular for motor vehicle
The invention relates to a profiled heat exchanger, intended in particular to form part of a motor vehicle.
Elle concerne en particulier un échangeur de chaleur du type comprenant un corps d'échangeur comportant une pluralité de tubes parallèles, ainsi qu'au moins une boîte à fluide raccordée à une extrémité du corps d'échangeur.It relates in particular to a heat exchanger of the type comprising an exchanger body comprising a plurality of parallel tubes, as well as at least one fluid box connected to one end of the exchanger body.
Un échangeur de chaleur de ce type peut constituer notamment un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, et être placé en partie antérieure du compartiment moteur, c'est-à-dire entre le pare-choc avant et le moteur.A heat exchanger of this type can in particular constitute a radiator for cooling a motor vehicle engine, and be placed in the front part of the engine compartment, that is to say between the front bumper and the engine.
Or, pour des raisons aérodynamiques et des raisons réglementaires relatives aux normes anti-collision, les véhicules modernes offrent une place de plus en plus restreinte pour les échangeurs placés à l'avant du véhicule.However, for aerodynamic reasons and regulatory reasons relating to anti-collision standards, modern vehicles offer an increasingly limited space for exchangers placed at the front of the vehicle.
Ainsi, la distance comprise entre le bâti du pare-choc avant et le moteur doit être aussi faible que possible pour assurer la compacité du véhicule.Thus, the distance between the frame of the front bumper and the engine must be as small as possible to ensure the compactness of the vehicle.
A cela, s'ajoute le fait que le bâti du pare-choc avant doit être en mesure de se déplacer légèrement en direction du moteur en cas de collision frontale, sans toutefois endommager des éléments vitaux du véhicule, du moins lorsque la collision se produit à faible vitesse.Added to this is the fact that the front bumper frame must be able to move slightly towards the engine in the event of a frontal collision, without, however, damaging vital elements of the vehicle, at least when the collision occurs. at low speed.
Pour satisfaire ces exigences de normes anti-collision et de compacité, le radiateur placé entre le bâti du pare-choc et le moteur doit être réalisé avec une faible largeur pour minimiser l'encombrement suivant l'axe longitudinal du véhicule. To meet these requirements of anti-collision and compactness standards, the radiator placed between the bumper frame and the engine must be made with a small width to minimize the bulk along the longitudinal axis of the vehicle.
Etant donné que les échangeurs connus ont une section transversale de forme générale rectangulaire et de largeur constante, cela oblige alors à augmenter les autres dimensions du corps d'échangeur, ce qui a pour conséquence d'accroître l'encombrement de l'échangeur dans les autres directions.Since the known exchangers have a generally rectangular cross section and constant width, this then makes it necessary to increase the other dimensions of the exchanger body, which has the consequence of increasing the size of the exchanger in the other directions.
Pour résoudre ce problème, une solution envisageable serait d'utiliser deux échangeurs de taille réduite disposés à la fois entre le bâti du pare-choc et le moteur, l'un au-dessus et l'autre au-dessous de la région du pare-choc.To solve this problem, a possible solution would be to use two small-sized exchangers arranged both between the bumper frame and the engine, one above and the other below the region of the bumper. -shock.
Cependant, cette solution n'est pas satisfaisante car elle oblige à prévoir des fixations pour les deux échangeurs et des conduits de raccordement entre eux.However, this solution is not satisfactory because it requires the provision of fixings for the two exchangers and connecting conduits between them.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.The object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
Elle vise en particulier à procurer un échangeur de chaleur profilé propre à permettre le passage d'un équipement, tout en offrant un encombrement minimal et des performances optimales compte-tenu de ses dimensions.It aims in particular to provide a streamlined heat exchanger capable of allowing the passage of equipment, while offering minimal bulk and optimal performance taking into account its dimensions.
Elle propose à cet effet un échangeur de chaleur du type défini ci-dessus, dans lequel le corps d'échangeur possède une section transversale, considérée dans un plan perpendiculaire à la direction des tubes, qui présente une largeur variable de manière à procurer au moins une partie rétrécie de plus faible largeur propre à définir à côté d'elle un espace libre pour le passage d'un équipement.To this end, it provides a heat exchanger of the type defined above, in which the exchanger body has a cross section, considered in a plane perpendicular to the direction of the tubes, which has a variable width so as to provide at least a narrowed portion of smaller width suitable for defining beside it a free space for the passage of equipment.
On réalise ainsi un échangeur de chaleur profilé, de section transversale variable, qui peut ainsi comporter au moins une partie rétrécie offrant un espace libre pour le passage d'un équipement. This produces a profiled heat exchanger, of variable cross section, which can thus include at least one narrowed part offering a free space for the passage of equipment.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la partie rétrécie est une partie centrale comprise entre deux parties extrêmes de plus grande largeur.In a preferred embodiment of the invention, the narrowed portion is a central portion comprised between two end portions of greater width.
Le corps d'échangeur peut comporter, dans sa partie rétrécie, un nombre plus faible de rangées de tubes que dans les autres parties du corps d'échangeur.The exchanger body may have, in its narrowed part, a smaller number of rows of tubes than in the other parts of the exchanger body.
En variante, le corps d'échangeur comporte une seule rangée de tubes plats, les tubes plats de la partie rétrécie ayant une section transversale avec une grande dimension, qui est inférieure à celle des tubes plats des autres parties du corps d'échangeur.Alternatively, the exchanger body comprises a single row of flat tubes, the flat tubes of the narrowed part having a cross section with a large dimension, which is smaller than that of the flat tubes of the other parts of the exchanger body.
De façon avantageuse, la boîte à fluide possède également une largeur variable correspondant à celle du corps d'échangeur.Advantageously, the fluid box also has a variable width corresponding to that of the exchanger body.
Comme habituellement la boîte à fluide est raccordée au corps d'échangeur par l'intermédiaire d'un collecteur, on prévoit avantageusement que le collecteur présente aussi une largeur variable correspondante.As usual, the fluid box is connected to the exchanger body via a manifold, provision is advantageously made for the manifold to also have a corresponding variable width.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps d'échangeur est monté entre deux boîtes à fluide présentant chacune une partie rétrécie en correspondance de la partie rétrécie du corps d'échangeur.According to another characteristic of the invention, the exchanger body is mounted between two fluid boxes each having a narrowed part corresponding to the narrowed part of the exchanger body.
Il en résulte que tous les éléments de l'échangeur de chaleur comportent une section variable.As a result, all the elements of the heat exchanger have a variable section.
Dans une forme de réalisation de l'invention, le corps d'échangeur est du type à une seule passe, les deux boîtes à fluide étant munies respectivement d'une tubulure d'entrée et d'une tubulure de sortie pour la circulation d'un fluide dans 1 'échangeur. In one embodiment of the invention, the exchanger body is of the single-pass type, the two fluid boxes being provided respectively with an inlet pipe and an outlet pipe for the circulation of a fluid in one exchanger.
Le corps d'échangeur peut comporter des intercalaires ondulés disposés entre les tubes, ou bien des ailettes planes parallèles traversées perpendiculairement par les tubes. The exchanger body may include corrugated spacers disposed between the tubes, or else parallel planar fins crossed perpendicularly by the tubes.
L'invention s'applique en particulier au cas où l'échangeur constitue un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, la partie rétrécie étant alors propre à offrir un logement pour le passage d'un pare-choc placé à l'avant du véhicule.The invention applies in particular to the case where the exchanger constitutes a radiator for cooling a motor vehicle engine, the narrowed part then being suitable for providing housing for the passage of a bumper placed at the front of the vehicle.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un échangeur de chaleur selon une première forme de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue en perspective de l'échangeur de chaleur de la figure 1 placé derrière un pare-choc avant de véhicule automobile - la figure 3 représente un collecteur propre à être utilisé dans une variante de réalisation de l'échangeur de chaleur de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un échangeur de chaleur selon une seconde forme de réalisation de l'invention.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which - FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the invention - the Figure 2 is a perspective view of the heat exchanger of Figure 1 placed behind a front bumper of a motor vehicle - Figure 3 shows a manifold suitable for use in an alternative embodiment of the heat exchanger Figure 1; and - Figure 4 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to a second embodiment of the invention.
L'échangeur de chaleur 10 représenté à la figure 1 comprend un corps d'échangeur de chaleur 12 raccordé à deux boîtes à fluide 14 et 16. Dans l'exemple, l'échangeur de chaleur 10 est un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile et les boîtes à fluide 14 et 16 sont ici des boîtes à eau.The heat exchanger 10 shown in FIG. 1 comprises a heat exchanger body 12 connected to two fluid boxes 14 and 16. In the example, the heat exchanger 10 is a radiator for cooling an engine motor vehicle and the fluid boxes 14 and 16 are here water boxes.
La boite à fluide 14 est munie d'une tubulure d'entrée 18, tandis que la boîte à fluide 16 est munie d'une tubulure de sortie 20.The fluid box 14 is provided with an inlet pipe 18, while the fluid box 16 is provided with an outlet pipe 20.
Le corps d'échangeur 12 est formé de tubes plats 22 entre lesquels sont disposés des intercalaires ondulés 24, selon une technique en soi connue. The exchanger body 12 is formed of flat tubes 22 between which are arranged corrugated spacers 24, according to a technique known per se.
Les tubes 22 sont raccordés, à une extrémité, à la boîte à fluide 14 par un collecteur 26 et, à leur autre extrémité, à la boîte à fluide 16 par un collecteur 28.The tubes 22 are connected, at one end, to the fluid box 14 by a manifold 26 and, at their other end, to the fluid box 16 by a manifold 28.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le corps d'échangeur 12 comporte une partie rétrécie 30, c'est-à-dire une partie de plus faible largeur, comprise entre deux autres parties 32 et 34 présentant une plus grande largeur. Les parties 32 et 34 sont situées respectivement en partie supérieure et en partie inférieure du faisceau. Le corps 12 présente ainsi une section transversale variable, de profil adapté, dans un plan perpendiculaire à la direction des tubes 22.As can be seen in FIG. 1, the exchanger body 12 comprises a narrowed part 30, that is to say a part of narrower width, comprised between two other parts 32 and 34 having a greater width. The parts 32 and 34 are located respectively in the upper part and in the lower part of the bundle. The body 12 thus has a variable cross section, of suitable profile, in a plane perpendicular to the direction of the tubes 22.
Pour cela, le corps d'échangeur 12 comporte une seule rangée de tubes dans sa partie rétrécie 30 et deux rangées de tubes dans les parties plus larges 32 et 34.For this, the exchanger body 12 comprises a single row of tubes in its narrowed part 30 and two rows of tubes in the wider parts 32 and 34.
On voit suer la figure 1 que le collecteur 28 comporte une seule rangée de trous oblong 36 dans la partie rétrécie 30 et deux rangées de trous oblong 36 dans les parties 32 et 34.It can be seen from FIG. 1 that the manifold 28 has a single row of oblong holes 36 in the narrowed part 30 and two rows of oblong holes 36 in the parts 32 and 34.
Les collecteurs 26 et 28 présentent également, en correspondance de la partie rétrécie 30 du corps 12, des parties rétrécies respectivement 38 et 40.The collectors 26 and 28 also have, in correspondence with the narrowed part 30 of the body 12, narrowed parts 38 and 40 respectively.
De même, les boîtes à fluide 14 et 7 présentent respectivement des parties rétrécies analogues 42 et 44.Likewise, the fluid boxes 14 and 7 respectively have similar narrowed parts 42 and 44.
L'échangeur 10 est propre à être parcouru par un fluide, dans l'exemple le liquide de refroidissement du moteur du véhicule automobile, dans le sens indiqué par les flèches, la circulation du fluide se faisant en une seule phase depuis la boite à fluide 14 vers la boîte à fluide 16.The exchanger 10 is capable of being traversed by a fluid, in the example the coolant of the engine of the motor vehicle, in the direction indicated by the arrows, the circulation of the fluid taking place in a single phase from the fluid box 14 to the fluid box 16.
L'échangeur de chaleur 10 comporte ainsi une section transversale variable sensiblement constante de l'une à l'autre de ses extrémités s'étendant depuis la boîte à fluide 14 à la boîte à fluide 16. The heat exchanger 10 thus has a substantially constant variable cross section from one to the other of its ends extending from the fluid box 14 to the fluid box 16.
Comme on peut le voir sur la figure 2, l'échangeur de chaleur 10 définit ainsi un logement 46 qui permet le passage d'un équipement, dans l'exemple un pare-choc avant 48 du véhicule automobile.As can be seen in Figure 2, the heat exchanger 10 thus defines a housing 46 which allows the passage of equipment, in the example a front bumper 48 of the motor vehicle.
Le corps 12 présente ainsi une largeur plus faible au niveau du pare-choc 48 que dans les régions situées au-dessus et audessous de celui-ci. Ceci permet aux parties de plus grande largeur 32 et 34 du corps d'échangeur 10 d'être bien ventilées par un flux d'air, le pare-choc 48 faisant un obstacle partiel à la circulation du flux d'air seulement dans la région rétrécie.The body 12 thus has a narrower width at the level of the bumper 48 than in the regions situated above and below it. This allows the larger parts 32 and 34 of the exchanger body 10 to be well ventilated by an air flow, the bumper 48 making a partial obstacle to the circulation of the air flow only in the region narrowed.
Le corps d'échangeur 12 comprend deux joues 50 et 52 s'étendant entre les deux boîtes à fluide 14 et 16.The exchanger body 12 comprises two cheeks 50 and 52 extending between the two fluid boxes 14 and 16.
Dans une variante de réalisation, représentée à la figure 3, le corps d'échangeur 12 comporte une seule rangée de tubes plats, constituée de tubes 22A dans la partie rétrécie 30 et de tubes plats 22B dans les parties 32 et 34. Les tubes plats 22A ont une section transversale dont la grande dimension est inférieure à celle des tubes plats 22B. Les collecteurs, en particulier le collecteur 28, comportent à cet effet des trous oblongs 36A adaptés aux tubes 22A et des trous oblongs 36B adaptés aux tubes 22B.In an alternative embodiment, shown in FIG. 3, the exchanger body 12 comprises a single row of flat tubes, consisting of tubes 22A in the narrowed part 30 and flat tubes 22B in the parts 32 and 34. The flat tubes 22A have a cross section whose large dimension is smaller than that of the flat tubes 22B. The manifolds, in particular the manifold 28, have for this purpose oblong holes 36A adapted to the tubes 22A and oblong holes 36B adapted to the tubes 22B.
Dans la forme de réalisation de la figure 4, à laquelle on se réfère maintenant, le corps 12 comprend une multiplicité de tubes 22 analogues à ceux représentés à la figure 1, ces tubes étant répartis en une rangée dans la partie rétrécie et en deux rangées dans les parties plus larges du corps 12.In the embodiment of Figure 4, to which we now refer, the body 12 comprises a multiplicity of tubes 22 similar to those shown in Figure 1, these tubes being distributed in a row in the narrowed part and in two rows in larger parts of the body 12.
Le corps d'échangeur 12 comporte ainsi des ailettes planes parallèles 54 traversées perpendiculairement par les tubes 12.The exchanger body 12 thus comprises parallel planar fins 54 crossed perpendicularly by the tubes 12.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment et s'étend à d'autres variantes. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and extends to other variants.
On comprendra qu'il est possible d'adapter et de faire varier la section de l'échangeur de chaleur en fonction de considérations d'encombrement et d'implantation liées à chaque cas particulier.It will be understood that it is possible to adapt and vary the section of the heat exchanger as a function of space and layout considerations linked to each particular case.
L'invention n'est pas limitée au cas particulier d'un radiateur de refroidissement placé derrière un pare-choc de véhicule automobile. The invention is not limited to the specific case of a cooling radiator placed behind a motor vehicle bumper.
Claims (12)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2771481A1 true FR2771481A1 (en) | 1999-05-28 |
| FR2771481B1 FR2771481B1 (en) | 2000-01-28 |
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ID=9513721
Family Applications (1)
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| FR9714732A Expired - Lifetime FR2771481B1 (en) | 1997-11-24 | 1997-11-24 | PROFILE HEAT EXCHANGER, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE |
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| FR (1) | FR2771481B1 (en) |
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