FR2825459A1 - Module d'echange de chaleur comportant un reservoir fixe par l'intermediaire d'une piece de support, et piece de support - Google Patents

Module d'echange de chaleur comportant un reservoir fixe par l'intermediaire d'une piece de support, et piece de support Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un module d'échange de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un radiateur principal, un condenseur de climatisation et un réservoir de filtration et de déshydratation (26) faisant partie du circuit de climatisation. Le radiateur principal comporte une partie en matière plastique (20) pourvue de moyens de fixation (32) formés d'une seule pièce avec la partie en matière plastique (20). Ces moyens de fixation sont adaptés à recevoir une pièce de support intermédiaire (24) sur laquelle le réservoir (26) est monté.

Description

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Module d'échange de chaleur comportant un réservoir fixé par l'intermédiaire d'une pièce de support, et pièce de support L'invention concerne un module d'échange de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un échangeur principal, un condenseur de climatisation, notamment de l'habitacle d'un véhicule, et un réservoir de filtration et de déshydratation faisant partie du circuit de climatisation.
Les échangeurs de chaleur pour véhicule automobile se présentent généralement sous la forme d'un faisceau de tubes de circulation de fluide et d'ailettes d'échange de chaleur avec le milieu extérieur. Le faisceau peut être interposé entre deux boîtes collectrices qui distribuent le fluide dans les tubes de circulation ou bien, en variante, l'échangeur comporte une boîte collectrice unique divisée en une section d'entrée et une section de sortie.
Il est connu d'assembler sur un échangeur principal, tel qu'un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, un ou plusieurs échangeurs secondaires afin de constituer un ensemble appelé module prêt à être installé dans le véhicule.
L'invention concerne un module de ce type dans lequel l'un au moins des échangeurs secondaires est un condenseur de climatisation, notamment de l'habitacle d'un véhicule automobile. Un circuit de climatisation inclut un réservoir, également appelé bouteille, raccordé hydrauliquement au condenseur et traversé par le fluide de cycle frigorigène du circuit de climatisation. Ce réservoir remplit des fonctions multiples, en particulier la filtration et/ou la déshydratation du fluide réfrigérant.
Dans les modules d'échange de chaleur actuellement connus, le réservoir de filtration et de déshydratation est fixé mécaniquement sur le condenseur lui-même, par exemple par l'intermédiaire d'un collier de fixation métallique soudé sur le
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réservoir et comportant des pattes de fixation vissées sur le condenseur. Une telle solution nécessite de nombreuses opérations de fabrication et d'assemblage. Il faut souder le collier sur le réservoir, puis le visser sur le condenseur. Elle est longue à mettre en oeuvre, ce qui augmente le coût final du module d'échange.
La présente invention a pour objet un module d'échange de chaleur qui remédie à ces inconvénients.
Selon l'invention, l'échangeur principal comporte au moins une partie en matière plastique pourvue de moyens de fixation formés d'une seule pièce avec la partie en matière plastique, ces moyens de fixation étant adaptés à recevoir une pièce de support intermédiaire sur laquelle le réservoir est monté.
Grâce à ces caractéristiques, le réservoir de filtration et de déshydratation peut être monté aisément et rapidement dans le module d'échange de chaleur. Il suffit pour cela de disposer la pièce de support intermédiaire dans la fixation sans avoir d'autres opérations à exécuter, comme la fixation de vis, puis de monter simplement le réservoir dans la pièce de support intermédiaire. En outre, le réservoir est fixé sur l'échangeur principal, et non sur le condenseur lui-même.
Cette solution est avantageuse parce que le réservoir peut ainsi être disposé au plus près du condenseur, ce qui réduit la longueur des canalisations nécessaires pour le raccorder hydrauliquement à la boîte collectrice. Cela permet, en outre, de réduire l'encombrement global du module d'échange de chaleur.
Généralement, l'échangeur principal est constitué par le radiateur de refroidissement du circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile.
De préférence, les moyens de fixation dont est pourvue la partie en matière plastique sont constitués par des rainures, et la pièce de support intermédiaire comporte des glissières correspondantes qui s'engagent dans les rainures de la partie
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en matière plastique. Dans une réalisation particulière, la pièce de support intermédiaire comporte un logement allongé dont la forme correspond à la forme extérieure du réservoir afin de recevoir ce dernier.
Ce logement peut présenter une section transversale fermée ou bien il peut présenter, selon sa direction longitudinale, une ouverture par laquelle le réservoir peut être introduit. Dans ce cas, le logement peut être constitué par une pluralité de bras opposés pour enserrer le réservoir.
Avantageusement, la pièce de support intermédiaire comporte des moyens de verrouillage pour empêcher le réservoir de s'échapper hors du logement. Ces moyens de verrouillage sont constitués, par exemple, par des ergots.
La"partie èn--matière plastique sur laquelle la pièce de support intermédiaire est montée peut être constituée par un vase d'expansion faisant partie du circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. Ou bien, il peut s'agir d'une boîte collectrice de l'échangeur principal, ou encore de toute autre partie en matière plastique du module d'échange de chaleur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la Figure 1 est une vue de dessus schématique d'un module d'échange de chaleur comportant une pièce de support intermédiaire conforme à la présente invention ; - la Figure 2 est une vue en perspective du vase d'expansion faisant partie du module d'échange de chaleur représenté sur la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en perspective d'une pièce de support intermédiaire destinée à s'adapter à la fixation du vase d'expansion de la Figure 2 ;
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- la Figure 4 est une vue en perspective de la pièce de support intermédiaire représentée sur la Figure 3 montée sur le vase d'expansion de la Figure 2 ; et - la Figure 5 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pièce de support intermédiaire représentée sur la Figure 3.
On a représenté, sur la Figure 1, une vue schématique de dessus d'un module d'échange de chaleur pour un véhicule automobile. Ce module est constitué d'un échangeur principal 2 et d'un condenseur de climatisation 4. Dans l'exemple décrit, l'échangeur 2 est un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule. Il est constitué par un faisceau 6 de tubes de circulation de fluide et d'ailettes d'échange de chaleur avec le milieu extérieur. Le faisceau 6 est interposé entre deux boîtes collectrices 8 qui distribuent le fluide dans les tubes de circulation du faisceau. Les boîtes collectrices 8 sont raccordées au faisceau 6 par l'intermédiaire de plaques collectrices 10 fixées mécaniquement sur les tubes du faisceau. Les deux boîtes collectrices 8 sont réalisées en matière plastique. Elles sont fixées par sertissage sur les plaques collectrices 10.
Le condenseur 4 est également constitué d'un faisceau de tubes 16 monté entre deux boîtes collectrices 18 disposées le long de deux côtés parallèles du faisceau 16 et munies de tubulures d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant (non représentées).
Le circuit de refroidissement du moteur du véhicule automobile comporte, par ailleurs, un vase d'expansion 20 relié à l'une des boîtes collectrices 8 du radiateur 2 par une canalisation 22. Le vase d'expansion 20 est réalisé en matière plastique moulée, comme les boîtes collectrices 8.
Conformément à l'invention, le vase d'expansion 20 est pourvu d'une fixation adaptée à recevoir une pièce de support intermédiaire 24 sur laquelle est monté le réservoir de
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filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation.
On a représenté sur la Figure 2 une vue en perspective du vase d'expansion 20 du module d'échange de chaleur représenté sur la Figure 1. Le vase d'expansion 20 comporte un corps cylindrique 30 à la partie inférieure duquel est prévue la canalisation 22 par laquelle il est relié à l'une des boîtes collectrices 8 de l'échangeur 2. Le corps 30 comporte une pluralité d'éléments de fixation 32 formés d'une seule pièce avec lui. Dans l'exemple représenté, il y a trois éléments de fixation 32 sur la partie droite de la Figure 2 et deux éléments de fixation 32 sur sa partie gauche, soit au total cinq éléments de fixation. Chaque élément de fixation comporte une surface plane 34 et une languette 36 recourbée vers la surface plane 34, de manière à présenter sensiblement une section en U lorsqu'elle est vue de dessus selon le sens de la Figure 2. Les cinq surfaces planes 34 définissent conjointement un plan d'appui.
On a représenté sur la Figure 3 une vue en perspective d'une pièce de support intermédiaire 24 destinée à s'adapter sur le vase d'expansion 20 de la Figure 2. La pièce de support intermédiaire 24 comporte une plaque de support allongée 40 disposée verticalement selon la Figure 3. Des ailettes 42 sont formées d'une seule pièce avec la plaque de support 40.
Le nombre des ailettes 42 correspond au nombre des éléments de fixation 32 du vase d'expansion 20. Il y a par conséquent trois ailettes 42 sur la partie droite de la pièce de support intermédiaire (selon la Figure 3) et deux ailettes 42 sur la partie gauche de la pièce de support intermédiaire. Les ailettes 42 sont coplanaires et disposées de manière à venir s'engager sur les surfaces planes 34 des éléments de fixation 32, les extrémités des ailettes 42 constituant des glissières qui viennent s'engager dans les rainures constituées par les languettes recourbées 36 des éléments de fixation 32.
Des bras 44 présentant la forme d'arc de cercle sont également formés d'une seule pièce avec la plaque de support 40.
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Dans l'exemple décrit, le nombre des bras 44 correspond au nombre des ailettes 42, mais cette caractéristique n'est pas impérative. Il y a par conséquent trois bras 44 sur la partie droite de la pièce de support intermédiaire et deux bras sur sa partie gauche. Les bras 44 déterminent un logement allongé ouvert de section circulaire, la section de ce logement correspondant au diamètre extérieur de la bouteille de filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation (voir Figure 1). Etant donné que les bras 44 ne forment pas un cercle complet, le réservoir 26 peut être introduit selon une direction perpendiculaire à son axe longitudinal dans la pièce de support intermédiaire 24.
A son extrémité inférieure, la plaque de support allongée 40 comporte encore un bras 46 sur lequel le fond du réservoir 26 prend appui. Enfin, des moyens de verrouillage sont prévus pour empêcher le réservoir de s'échapper hors du logement de section circulaire délimité par les bras 44. Dans l'exemple décrit, ces moyens de verrouillage sont constitués par des ergots, tels que l'ergot 48 formé sur le bras supérieur 44 de la pièce de support intermédiaire 24. L'ergot 48 fait saillie vers l'intérieur du logement, de manière à empêcher le réservoir 26 de s'échapper par le haut du logement. Les moyens de verrouillage comprennent également un ergot 50 qui a une double fonction. D'une part, comme l'ergot 48, il fait saillie vers l'intérieur du logement et il empêche le réservoir 26 de s'échapper par le haut hors de ce logement.
D'autre part, il fait saillie vers la face de l'ailette 42 orientée en direction du vase d'expansion 20, de manière à retenir la pièce de support intermédiaire sur l'élément de fixation 32 le plus élevé du vase d'expansion 20. Ainsi, le montage du réservoir de filtration et de déshydratation 26 du circuit de climatisation s'effectue très aisément.
Dans une première opération, on introduit simplement la pièce de support intermédiaire dans les moyens de fixation du vase d'expansion 20. Dans l'exemple représenté, ces moyens de fixation sont constitués par les éléments de fixation 32. On introduit donc les ailettes 42 dans les rainures constituées
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par les languettes 36 jusqu'à ce que l'ergot 50 de la pièce de support intermédiaire 24 vienne en butée avec l'élément de fixation le plus élevé 32 du vase d'expansion. Cette opération effectuée, il suffit d'introduire le réservoir 26 dans son logement, selon une direction perpendiculaire à l'axe vertical du vase d'expansion 20. Les bras 44 de la pièce de support intermédiaire présentent à cet effet une certaine élasticité. Ils s'écartent légèrement pour laisser le passage au réservoir 26, puis se resserrent de manière à le maintenir dans son logement. A son extrémité inférieure, le réservoir 26 est maintenu par le bras 46. A sa partie supérieure, il est maintenu par les ergots 48 et 50. On a représenté sur la Figure 4 la pièce de support intermédiaire 24 dans sa position finale assemblée au vase d'expansion 20, le réservoir 26 de filtration et de déshydratation ayant été représenté en traits mixtes.
On a représenté sur la Figure 5 une variante de réalisation de la pièce de support intermédiaire. Cette pièce de support intermédiaire, désignée par la référence générale 54, comporte un logement fermé pour recevoir le réservoir 26 qui a été représenté en traits mixtes sur la Figure 5. Le logement comporte une ouverture supérieure 56 par laquelle le réservoir est introduit, comme schématisé par la flèche 58.
Sur la figure, la pièce de support 54 est représentée en position montée sur le vase d'expansion 20, de manière similaire à ce qui a été décrit pour la Figure 4. La pièce de support intermédiaire 54 comporte des moyens de verrouillage destinés à empêcher le réservoir 26 de s'échapper de son logement. Ces moyens sont constitués, d'une part, par un premier ergot 48 qui fait saillie vers l'intérieur du logement, comme on l'a décrit précédemment, et par un second ergot 50 qui fait lui aussi saillie vers l'intérieur du logement mais qui permet, en outre, de retenir la pièce de support intermédiaire sur le vase d'expansion 20. Dans cette variante de réalisation, les ergots 48 et 50 sont escamotables, de manière à permettre l'introduction du réservoir 26.
A titre d'exemple, ils peuvent être montés pivotants sur la pièce de support intermédiaire 54.
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Dans les deux exemples de réalisation décrits, les pièces de support intermédiaires 24 et 54 sont montées sur un vase d'expansion 20 faisant partie du circuit de refroidissement du moteur. Toutefois, elles pourraient être montées sur une autre partie du module d'échange de chaleur, pourvu que cette partie soit réalisée en matière plastique, par exemple moulée ou injectée, et qu'elle comporte des moyens de fixation tels que les moyens 32 permettant de fixer la pièce de support intermédiaire en une seule opération. Par exemple, la pièce de support intermédiaire pourrait être montée sur une boîte collectrice 8 de l'échangeur de refroidissement 2.

Claims (12)

  1. Revendications 1. Module d'échange de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un échangeur principal (2), un condenseur de climatisation (4) et un réservoir de filtration et de déshydratation (26) faisant partie du circuit de climatisation, caractérisé en ce que l'échangeur principal (2) comporte une partie en matière plastique (20,8) pourvue de moyens de fixation (32) formés d'une seule pièce avec la partie en matière plastique (20,8), ces moyens de fixation étant adaptés à recevoir une pièce de support intermédiaire (24,54) sur laquelle le réservoir (26) est monté.
  2. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur principal est un radiateur de refroidissement (2).
  3. 3. Module selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens (32) de fixation de la partie en matière plastique (20,8) sont constitués par des rainures et en ce que la pièce de support intermédiaire (24,54) comporte des glissières (42) correspondantes qui s'engagent dans les rainures (36) de la partie en matière plastique (20).
  4. 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux éléments de fixation (32), chaque élément de fixation présentant une surface plane (34) et une languette recourbée (36) de manière à constituer une rainure pour recevoir une glissière (42) de la pièce de support intermédiaire (24,54).
  5. 5. Module d'échange de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce de support intermédiaire (24,54) comporte un logement allongé dont la forme correspond à la forme extérieure du réservoir (26) afin de recevoir ce dernier.
  6. 6. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que le logement présente une section transversale fermée (54).
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  7. 7. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que le logement présente, selon sa direction longitudinale, une ouverture par laquelle le réservoir (26) peut être introduit (24).
  8. 8. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que le logement présentant une ouverture par laquelle le réservoir peut être introduit est constitué par une pluralité de bras (44) opposés pour enserrer le réservoir (26).
  9. 9. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce de support intermédiaire (24, 54) comporte des moyens de verrouillage (48,50) pour empêcher le réservoir (26) de s'échapper hors du logement.
  10. 10. Module selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont constitués par des ergots (48,50).
  11. 11. Module selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie en matière plastique est un vase d'expansion (20) faisant partie d'un circuit de refroidissement.
  12. 12. Module selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie en matière plastique est une boîte collectrice de l'échangeur principal (2).
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