FR3056728A1 - FLUID COLLECTOR BOX FOR HEAT EXCHANGER, ASSOCIATED HEAT EXCHANGER. - Google Patents
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Abstract
Une boîte collectrice (1) de fluide pour un échangeur de chaleur comporte un réceptacle (2) délimité par au moins une paroi latérale (6) et une paroi de fond (4) comportant plusieurs premières ouvertures (20) sensiblement alignées selon une direction d'allongement de la boite (A-A), le réceptacle étant fermé par un couvercle (8) comportant au moins une deuxième ouverture (22) de réception d'un conduit d'alimentation. Selon l'invention, ladite deuxième ouverture (22) a une forme allongée présentant une plus grande dimension selon la direction d'allongement de la boite (A-A). L'invention concerne en outre un conduit d'alimentation de forme appropriée pour coopérer avec la boite collectrice à la deuxième ouverture de forme allongée, ainsi qu'un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation comportant aussi bien le conduit d'alimentation que la boîte collectrice.A manifold (1) of fluid for a heat exchanger comprises a receptacle (2) delimited by at least one side wall (6) and a bottom wall (4) having a plurality of first openings (20) substantially aligned in a direction d extension of the box (AA), the receptacle being closed by a cover (8) having at least a second opening (22) for receiving a supply duct. According to the invention, said second opening (22) has an elongate shape having a larger dimension in the direction of elongation of the box (A-A). The invention furthermore relates to a feed duct of suitable shape for cooperating with the header box at the second elongate opening, and a heating, ventilation and / or air conditioning device comprising both the duct supply as the collector box.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 056 728 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,056,728 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 16 59128©) National registration number: 16 59128
COURBEVOIE © Int Cl8 : F28 F 9/02 (2017.01), B 60 H 1/00COURBEVOIE © Int Cl 8 : F28 F 9/02 (2017.01), B 60 H 1/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
BOITE COLLECTRICE DE FLUIDE POUR ECHANGEUR DE CHALEUR, ECHANGEUR DE CHALEUR ASSOCIE.FLUID COLLECTOR BOX FOR HEAT EXCHANGER, ASSOCIATED HEAT EXCHANGER.
FR 3 056 728 - A1FR 3 056 728 - A1
Une boîte collectrice (1) de fluide pour un échangeur de chaleur comporte un réceptacle (2) délimité par au moins une paroi latérale (6) et une paroi de fond (4) comportant plusieurs premières ouvertures (20) sensiblement alignées selon une direction d'allongement de la boite (A-A), le réceptacle étant fermé par un couvercle (8) comportant au moins une deuxième ouverture (22) de réception d'un conduit d'alimentation.A fluid manifold (1) for a heat exchanger comprises a receptacle (2) delimited by at least one side wall (6) and a bottom wall (4) comprising several first openings (20) substantially aligned in a direction d extension of the box (AA), the receptacle being closed by a cover (8) comprising at least one second opening (22) for receiving a supply conduit.
Selon l'invention, ladite deuxième ouverture (22) a une forme allongée présentant une plus grande dimension selon la direction d'allongement de la boite (A-A).According to the invention, said second opening (22) has an elongated shape having a larger dimension in the direction of elongation of the box (A-A).
L'invention concerne en outre un conduit d'alimentation de forme appropriée pour coopérer avec la boite collectrice à la deuxième ouverture de forme allongée, ainsi qu'un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation comportant aussi bien le conduit d'alimentation que la boîte collectrice.The invention further relates to a supply duct of suitable shape to cooperate with the manifold at the second elongated opening, as well as a heating, ventilation and / or air conditioning device comprising both the duct supply than the manifold.
Boîte collectrice de fluide pour échangeur de chaleur, échangeur de chaleur associé.Fluid collecting box for heat exchanger, associated heat exchanger.
La présente demande concerne une boîte collectrice de fluide pour un échangeur de chaleur, ainsi qu’un échangeur de chaleur équipé d’un tel dispositif, et plus particulièrement dans des applications à des dispositifs de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation.The present application relates to a fluid collecting box for a heat exchanger, as well as a heat exchanger equipped with such a device, and more particularly in applications to heating, ventilation and / or air conditioning devices.
Plusieurs types d’échangeurs de chaleur existent, leurs rôles étant systématiquement de mettre à proximité un premier fluide et un deuxième fluide à différentes pressions et températures, que ce soit à des fins de réaliser un réchauffement de l’air amené à être soufflé dans l’habitacle, ou bien par exemple un refroidissement d’un fluide moteur.Several types of heat exchangers exist, their roles being systematically to put in proximity a first fluid and a second fluid at different pressures and temperatures, whether for the purposes of achieving a heating of the air brought to be blown into the cabin, or for example a cooling of a working fluid.
Certains de ces échangeurs de chaleur comprennent une pluralité de tubes permettant un échange d’énergie thermique entre un fluide s’écoulant à l’intérieur des tubes et un fluide s’écoulant entre les tubes. Les tubes sont connectés à des boîtes collectrices dont la fonction est respectivement de distribuer ou de recueillir le fluide aux extrémités des tubes, selon que la boîte soit en amont ou en aval de l’échangeur de chaleur.Some of these heat exchangers include a plurality of tubes allowing an exchange of thermal energy between a fluid flowing inside the tubes and a fluid flowing between the tubes. The tubes are connected to manifolds whose function is respectively to distribute or collect the fluid at the ends of the tubes, depending on whether the box is upstream or downstream of the heat exchanger.
Chaque boîte collectrice est connectée fluidiquement à une boucle de thermique par l’intermédiaire d’une ou plusieurs ouvertures. Ainsi, de façon avantageuse, la boîte collectrice permet de connecter fluidiquement tous les tubes en limitant le nombre de connexion au niveau de la boucle, ce qui permet notamment de limiter le risque de fuites.Each manifold is fluidly connected to a thermal loop through one or more openings. Thus, advantageously, the manifold allows fluid connection of all the tubes by limiting the number of connections at the level of the loop, which in particular makes it possible to limit the risk of leaks.
Les tubes sont agencés de sorte à être parallèles entre eux, afin de favoriser les échanges thermiques avec leur environnement tout en optimisant leur encombrement. Cela implique que les ouvertures présentes dans le fond de la boîte collectrice, vouées à communiquer fluidiquement avec les tubes, soient également alignées. Cela a pour inconvénient d’imposer au fluide de se diffuser tout le long de la boîte pour assurer l’alimentation de tous les tubes. Cet écoulement divergent du liquide dans la boîte collectrice amont impose au fluide un écoulement turbulent, entraînant une perte de charges lors de son passage dans la boîte collectrice. On comprend que le même phénomène de perte de charge se produit lorsque le fluide traverse la boîte collectriceThe tubes are arranged so as to be parallel to each other, in order to promote heat exchanges with their environment while optimizing their bulk. This implies that the openings present in the bottom of the manifold, doomed to communicate fluidly with the tubes, are also aligned. This has the disadvantage of requiring the fluid to diffuse all along the box to ensure the supply of all the tubes. This divergent flow of the liquid in the upstream manifold imposes a turbulent flow on the fluid, causing a pressure drop during its passage in the manifold. It is understood that the same phenomenon of pressure drop occurs when the fluid crosses the manifold
-2avale, en raison de son écoulement convergent vers l’ouverture reliée à la boucle thermique du dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation.-2 downstream, due to its convergent flow towards the opening connected to the thermal loop of the heating, ventilation and / or air conditioning device.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en proposant une boîte collectrice de fluide pour un échangeur thermique limitant le phénomène de perte de charges d’un fluide traversant la boîte.The present invention seeks to remedy these drawbacks by proposing a fluid collecting box for a heat exchanger limiting the phenomenon of pressure drop of a fluid passing through the box.
Dans ce contexte, la présente invention propose une boîte collectrice de fluide pour un échangeur de chaleur, notamment dans un dispositif de chauffage, de climatisation et/ou de ventilation de véhicule automobile, comprenant un réceptacle délimité par au moins une paroi latérale et une paroi de fond comportant plusieurs premières ouvertures sensiblement alignées selon une direction d’allongement de la boite. Autrement dit, une boîte selon l’invention comprend un fond et au moins une paroi latérale, de préférence sensiblement normale audit fond, de manière à recueillir au niveau dudit fond, un fluide réfrigérant ou caloporteur selon les besoins de l’échangeur thermique, ledit fluide étant apte à traverser la paroi de fond par l’intermédiaire des premières ouvertures.In this context, the present invention provides a fluid collecting box for a heat exchanger, in particular in a heating, air conditioning and / or ventilation device of a motor vehicle, comprising a receptacle delimited by at least one side wall and one wall. bottom comprising several first openings substantially aligned in a direction of elongation of the box. In other words, a box according to the invention comprises a bottom and at least one side wall, preferably substantially normal to said bottom, so as to collect at said bottom, a coolant or heat transfer fluid according to the needs of the heat exchanger, said fluid being able to pass through the bottom wall via the first openings.
Afin de stocker de façon provisoire le fluide dans la boîte, le réceptacle est fermé par un couvercle comportant au moins une deuxième ouverture, pour la réception d’un conduit d’alimentation apte à être connecté à la boîte pour communiquer fluidiquement avec le réceptacle et plus en aval l’échangeur thermique.In order to temporarily store the fluid in the box, the receptacle is closed by a cover comprising at least one second opening, for the reception of a supply conduit capable of being connected to the box to communicate fluidly with the receptacle and further down the heat exchanger.
L’invention se caractérise en ce qu’au moins une deuxième ouverture du couvercle a une forme allongée sensiblement selon la direction d’allongement, et en ce que cette deuxième ouverture est agencée en vis-à-vis de plusieurs premières ouvertures. Ainsi, on étend la surface d’entrée du fluide dans le réceptacle et on étale la distribution de ce fluide, de sorte que l’on permet un écoulement sensiblement linéaire de ce fluide à travers la boite collectrice, entre une deuxième ouverture et plusieurs premières ouvertures, et que l’on limite ainsi au niveau du fluide le phénomène de perte de charges décrit ci-dessus.The invention is characterized in that at least one second opening of the cover has an elongated shape substantially in the direction of elongation, and in that this second opening is arranged opposite several first openings. Thus, the fluid entry surface is extended into the receptacle and the distribution of this fluid is spread, so that a substantially linear flow of this fluid is allowed through the manifold, between a second opening and several first openings, and that thus limits the level of the pressure drop phenomenon described above.
Par les termes « forme allongée », on entend une ouverture comprenant au moins deux dimensions de valeurs différentes, dont la plus grande dimension définit la direction de cette forme allongée.The term "elongated shape" means an opening comprising at least two dimensions of different values, the largest dimension of which defines the direction of this elongated shape.
Selon plusieurs caractéristiques, prises seules ou en combinaison, relatives aux dimensions et à la forme de cette deuxième ouverture, on pourra prévoir que :According to several characteristics, taken alone or in combination, relating to the dimensions and the shape of this second opening, provision may be made for:
-3- la plus grande dimension de cette deuxième ouverture est supérieure à la somme de la dimension d’une première ouverture selon la direction d’allongement et de la distance séparant deux premières ouvertures successives ; ainsi, la deuxième ouverture est au moins partiellement en vis-à-vis de deux premières ouvertures quelle que soit sa position le long de la direction d’allongement, et le fluide peut s’écouler de façon linéaire entre cette deuxième ouverture et ces au moins deux premières ouvertures ;-3- the largest dimension of this second opening is greater than the sum of the dimension of a first opening in the direction of elongation and the distance between two first successive openings; thus, the second opening is at least partially opposite two first openings whatever its position along the direction of elongation, and the fluid can flow linearly between this second opening and these at minus two first openings;
- la deuxième ouverture est disposée en vis-à-vis d’au moins trois premières ouvertures ;- The second opening is arranged opposite at least three first openings;
- la deuxième ouverture se caractérise par un rapport entre sa plus grande et sa plus petite dimension, au moins supérieur à 1,5 ; on comprend que les dimensions de la deuxième ouverture peuvent être adaptées en fonction des dimensions et du nombre de premières ouvertures que l’on souhaite être en vis-à-vis de la deuxième ouverture. Par les termes « en vis-à-vis », on entend une deuxième ouverture laissant apparaître plusieurs premières ouvertures lorsque l’on observe l’intérieur de la boite collectrice audessus du couvercle, cet agencement en vis-à-vis permettant un écoulement linéaire ou sensiblement linéaire d’un fluide entre lesdites ouvertures,- The second opening is characterized by a ratio between its largest and its smallest dimension, at least greater than 1.5; it is understood that the dimensions of the second opening can be adapted as a function of the dimensions and of the number of first openings that one wishes to be opposite the second opening. By the terms "vis-à-vis" means a second opening revealing several first openings when we observe the interior of the manifold above the cover, this arrangement vis-à-vis allowing a linear flow or substantially linear of a fluid between said openings,
- la deuxième ouverture présente avantageusement une forme oblongue ou une forme rectangulaire, et l’on peut prévoir de façon similaire que les premières ouvertures aient également une forme allongée, oblongue ou rectangulaire, dès lors que la deuxième ouverture présente une dimension selon la direction d’allongement suffisamment grande pour couvrir une pluralité de premières ouvertures.- The second opening advantageously has an oblong shape or a rectangular shape, and one can similarly provide that the first openings also have an elongated, oblong or rectangular shape, since the second opening has a dimension in the direction d elongation large enough to cover a plurality of first openings.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention, la boîte collectrice peut comporter un fût agencé sur la face extérieure du couvercle de sorte à entourer la deuxième ouverture, afin de faciliter l’ajustement d’un conduit sur cette deuxième ouverture. En d’autres termes, le fût permet de faciliter le montage d’un conduit d’alimentation de fluide sur le couvercle en jouant le rôle de guide. Ce fût pourra dans ce contexte présenter une hauteur comprise entre 0,8mm et 1,2mm. Par le terme «hauteur», on entend une dimension du fût selon un axe normal ou sensiblement normal à la face externe du couvercle.According to other characteristics of the invention, the manifold can include a barrel arranged on the outer face of the cover so as to surround the second opening, in order to facilitate the adjustment of a conduit on this second opening. In other words, the barrel facilitates the mounting of a fluid supply duct on the cover by playing the role of guide. This barrel may in this context have a height of between 0.8mm and 1.2mm. By the term "height" is meant a dimension of the barrel along an axis normal or substantially normal to the external face of the cover.
Selon une autre série de caractéristiques, on pourra prévoir que l’extrémité libre d’au moins une paroi latérale et le couvercle sont déformés à froid pour réaliser la fixation du couvercle sur le réceptacle, et on pourra prévoir que le couvercle est serti surAccording to another series of characteristics, provision may be made for the free end of at least one side wall and the cover to be deformed when cold in order to fix the cover to the receptacle, and provision may be made for the cover to be crimped onto
-4le réceptacle par une ou plusieurs extrémités d’une ou de plusieurs parois latérales du réceptacle.-4the receptacle by one or more ends of one or more side walls of the receptacle.
La présente invention porte également sur un conduit connecté à une boîte collectrice décrite ci-dessus, comprenant un orifice de forme semblable à une deuxième ouverture du couvercle, c’est-à-dire une forme allongée, notamment oblongue ou rectangulaire.The present invention also relates to a conduit connected to a manifold described above, comprising an orifice of shape similar to a second opening of the cover, that is to say an elongated shape, in particular oblong or rectangular.
Ce conduit peut comporter une collerette entourant la paroi délimitant l’orifice du conduit, de façon continue ou discontinue, la collerette étant agencée pour permettre le montage du conduit sur la boite, notamment par sertissage de la collerette avec au moins une paroi latérale de la boite, simultanément avec le couvercle, et ceci afin que le conduit communique fluidiquement avec l’intérieur de la boîte collectrice via la deuxième ouverture.This duct may include a flange surrounding the wall delimiting the orifice of the duct, continuously or discontinuously, the flange being arranged to allow the mounting of the duct on the box, in particular by crimping the flange with at least one side wall of the box, simultaneously with the cover, and this so that the conduit communicates fluidically with the interior of the manifold via the second opening.
On peut ainsi prévoir qu’au moins une partie de la collerette est maintenue sur le couvercle par une ou plusieurs extrémités libres d’une paroi latérale du réceptacle. De préférence, afin d’assurer un meilleur maintien, la collerette est maintenue sur le couvercle par les extrémités libres de deux parois latérales en vis-à-vis.It is thus possible to provide that at least part of the flange is held on the cover by one or more free ends of a side wall of the receptacle. Preferably, in order to ensure better support, the flange is held on the cover by the free ends of two opposite side walls.
Selon une caractéristique propre au conduit et à la collerette, celle-ci peut présenter une épaisseur de paroi supérieure à l’épaisseur de la paroi du conduit au voisinage de l’extrémité qu’elle prolonge sensiblement perpendiculairement, de manière à assurer un meilleur maintien du conduit par la collerette.According to a characteristic specific to the conduit and to the collar, the latter may have a wall thickness greater than the thickness of the wall of the conduit in the vicinity of the end which it extends substantially perpendicularly, so as to provide better support. of the duct by the flange.
La présente demande concerne également un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation comprenant au moins un échangeur thermique alimenté en fluide par un conduit d’alimentation décrit ci-dessus et connecté à une boîte de collectrice décrite ci-dessus. A titre d’exemple, les premières ouvertures peuvent être connectées à des tubes formant faisceau d’un échangeur thermique, et au moins une deuxième ouverture à ce conduit d’alimentation de l’échangeur thermique.The present application also relates to a heating, ventilation and / or air conditioning device comprising at least one heat exchanger supplied with fluid by a supply duct described above and connected to a manifold box described above. By way of example, the first openings can be connected to tubes forming a bundle of a heat exchanger, and at least one second opening to this supply duct for the heat exchanger.
Selon une caractéristique de ce dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, on pourra prévoir que les parois latérales déformées du réceptacle pour fixer le couvercle par rapport à la boite collectrice permettent également la fixation du conduit, via sa collerette par rapport à cette même boite collectrice.According to a characteristic of this heating, ventilation and / or air conditioning device, provision may be made for the deformed side walls of the receptacle to fix the cover relative to the manifold also allow the duct to be fixed, via its flange relative to that same manifold.
-5Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.Of course, the characteristics, the variants and the different embodiments of the invention can be associated with one another, according to various combinations, insofar as they are not incompatible or mutually exclusive of each other.
Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus ainsi que d’autres, apparaîtrons plus clairement à la lecture ci-dessous de la description détaillée d’exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés suivants :The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the detailed description of nonlimiting examples below, with reference to the following appended drawings:
la figure 1 est une vue en coupe verticale d’un mode de réalisation d’une boîte collectrice selon l’invention ;Figure 1 is a vertical sectional view of an embodiment of a manifold according to the invention;
la figure 2 est une vue schématique de dessus de la boite collectrice illustré sur la figure 1 ;Figure 2 is a schematic top view of the manifold illustrated in Figure 1;
la figure 3 est une vue en coupe selon le plan de coupe III-III illustré sur la figure ; et la figure 4 est une vue en perspective d’un mode de réalisation du conduit d’alimentation apte à coopérer avec la boite collectrice et visible sur les figure 1 etFigure 3 is a sectional view along the section plane III-III illustrated in the figure; and FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of the supply duct able to cooperate with the manifold and visible in FIGS. 1 and
2.2.
Une boîte collectrice 1 selon l’invention comprend au moins un réceptacle 2 délimité par une paroi de fond 4 et deux parois latérales 6 prolongeant sensiblement perpendiculairement deux bords opposés de cette paroi de fond, de sorte à former une cavité sensiblement en forme de U. Afin de contenir un fluide dans la boîte collectrice, celle-ci comprend également un couvercle 8 amené à être disposé sensiblement parallèlement à la paroi de fond et qui sera décrit plus en détails ci-après, et deux parois d’extrémité 10 qui s’étendent transversalement aux parois de fond et latérales. La boîte collectrice est raccordée, au sein d’une boucle thermique, dans un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation, via des tuyaux de raccordement rendus solidaires d’éléments de connexion portés par cette boîte, et notamment via un conduit d’alimentation 12 d’un premier fluide tel qu’illustré sur la figure 4 et qui sera détaillé plus en détails ci-après.A manifold 1 according to the invention comprises at least one receptacle 2 delimited by a bottom wall 4 and two side walls 6 extending substantially perpendicularly two opposite edges of this bottom wall, so as to form a substantially U-shaped cavity. In order to contain a fluid in the manifold, this also includes a cover 8 which is made to be disposed substantially parallel to the bottom wall and which will be described in more detail below, and two end walls 10 which are extend transversely to the bottom and side walls. The manifold is connected, within a thermal loop, in a heating, ventilation and / or air conditioning device, via connection pipes made integral with connection elements carried by this box, and in particular via a conduit. supply 12 of a first fluid as illustrated in FIG. 4 and which will be detailed in more detail below.
Dans le cadre de l’application de la boîte collectrice à un échangeur de chaleur, un premier fluide est amené par le conduit d’alimentation 12 en amont de la boîteIn the context of the application of the manifold to a heat exchanger, a first fluid is brought through the supply conduit 12 upstream of the box
-6collectrice, pour être déversé dans le réceptacle 2 qui forme une chambre de répartition de ce fluide. Le fluide est ensuite réparti entre différents tubes d’échange 14 permettant, dans une chambre d’échange thermique non représentée, de faciliter l’échange thermique avec un deuxième fluide circulant le long de ces tubes d’échanges. On comprend que dans ce contexte, le réceptacle est réalisé à partir de matériaux étanches au fluide qu’il doit accueillir. De même, les épaisseurs des parois de fond et latérales sont choisies de manière à résister à la pression du fluide présent dans la boîte.-6 collector, to be discharged into the receptacle 2 which forms a distribution chamber for this fluid. The fluid is then distributed between different exchange tubes 14 allowing, in a heat exchange chamber not shown, to facilitate heat exchange with a second fluid circulating along these exchange tubes. It is understood that in this context, the receptacle is made from materials impervious to the fluid which it must accommodate. Similarly, the thicknesses of the bottom and side walls are chosen so as to withstand the pressure of the fluid present in the box.
La boîte collectrice 1 peut comporter une pluralité de réceptacles 2 alignés dans la direction d’allongement de la boîte, correspondant à l’axe A-A visible sur les figures 2 et 3, chaque réceptacle 2 étant fermé transversalement par des parois d’extrémité 16, qui peuvent prendre la forme d’une paroi de fermeture transversale de la boîte pour les réceptacles agencés aux extrémités de cette boîte, ou la forme d’une paroi de séparation transversale (tel que visible sur la figure 1) entre deux réceptacles consécutifs.The manifold 1 can comprise a plurality of receptacles 2 aligned in the direction of elongation of the box, corresponding to the axis AA visible in FIGS. 2 and 3, each receptacle 2 being closed transversely by end walls 16, which can take the form of a transverse closure wall of the box for the receptacles arranged at the ends of this box, or the form of a transverse partition wall (as visible in FIG. 1) between two consecutive receptacles.
Le couvercle 8 ferme le réceptacle 2 au niveau des extrémités libres des parois latérales 6, c’est-à-dire les extrémités opposées à la paroi de fond 4. Le couvercle peut être réalisé à partir des mêmes matériaux que les parois latérales et la paroi de fond de la boîte, comme par exemple à partir de métal ou d’un composé à base de polymères.The cover 8 closes the receptacle 2 at the free ends of the side walls 6, that is to say the ends opposite to the bottom wall 4. The cover can be made from the same materials as the side walls and the bottom wall of the box, for example from metal or a polymer-based compound.
Le couvercle 8 est fixé sur les parois latérales 6 par une technique connue d’assemblage de tôles par déformation à froid, à savoir ici par un sertissage des parois latérales avec le couvercle. Afin de faciliter ces opérations, le couvercle peut reposer sur des pattes 18 agencées en saillie des parois latérales vers l’intérieur du réceptacle. Selon l’invention, il convient de noter que l’opération de déformation à froid permettant de solidariser le couvercle 8 aux parois latérales 6 permet en outre la fixation du conduit d’alimentation 12 du premier fluide à la boîte collectrice 1, tel que cela sera détaillé ciaprès.The cover 8 is fixed to the side walls 6 by a known technique of joining sheets by cold deformation, namely here by crimping the side walls with the cover. To facilitate these operations, the cover can rest on tabs 18 projecting from the side walls towards the inside of the receptacle. According to the invention, it should be noted that the cold deformation operation making it possible to secure the cover 8 to the side walls 6 also makes it possible to fix the supply conduit 12 of the first fluid to the manifold 1, such as that will be detailed below.
La boîte collectrice présente une pluralité d’ouvertures pour permettre la fixation de tubes permettant la circulation de fluide à travers le ou les réceptacles 2. Ces ouvertures consistent en, d’une part, des premières ouvertures 20 traversant la paroi de fond 4 du réceptacle 2 pour permettent à un fluide de sortir de la boîte collectrice et une deuxième ouverture 22 réalisée dans le couvercle pour permettre le passage d’un fluide de l’extérieur vers l’intérieur de la boîte, cette deuxième ouverture 22 présentant selonThe manifold has a plurality of openings to allow the attachment of tubes allowing the circulation of fluid through the receptacle (s) 2. These openings consist, on the one hand, of the first openings 20 passing through the bottom wall 4 of the receptacle 2 to allow a fluid to exit the manifold and a second opening 22 made in the cover to allow the passage of a fluid from the outside to the inside of the box, this second opening 22 having according to
-7Γinvention une forme spécifique, ici oblongue, afin d’être en vis-à-vis d’une pluralité de premières ouvertures 20, qui sont ici de forme circulaire.-7Γinvention a specific shape, here oblong, in order to be vis-à-vis a plurality of first openings 20, which are here of circular shape.
Notamment, on caractérisera la forme allongée de la deuxième ouverture par un rapport, entre sa plus grande et sa plus petite dimension, au moins supérieur à 1,5. Tel que cela vient d’être précisé, cela permet d’aménager une deuxième ouverture 22, par laquelle le premier fluide pénètre dans le réceptacle, en regard d’une pluralité de premières ouvertures 20, par lesquelles le premier fluide quitte le réceptacle. Le flux du premier fluide à travers le réceptacle est ainsi sujet à moins de perturbations et subit moins de pertes de charge.In particular, the elongated shape of the second opening will be characterized by a ratio, between its largest and its smallest dimension, at least greater than 1.5. As has just been specified, this makes it possible to arrange a second opening 22, through which the first fluid enters the receptacle, opposite a plurality of first openings 20, through which the first fluid leaves the receptacle. The flow of the first fluid through the receptacle is thus subject to less disturbance and undergoes less pressure drop.
Les premières et deuxième ouvertures sont alignées selon un même axe A-A visible sur la figure 3 et la deuxième ouverture de forme oblongue 22 est agencée de sorte que sa plus grande dimension, ou longueur, soit confondue avec Taxe A-A. Par ailleurs, la largeur de la deuxième ouverture 22 est égale ou supérieure au diamètre des premières ouvertures 20, ou au diamètre de la plus grande des premières ouvertures si celles-ci présentent des dimensions différentes, de sorte que la totalité de la pluralité des premières ouvertures 20 en vis-à-vis de la deuxième ouverture 22 est directement accessible depuis cette deuxième ouverture 22. En d’autres termes, la pluralité des premières ouvertures 20 en vis-à-vis de la deuxième ouverture 22, ici au nombre de trois (visibles sur la figure 4), est inscrit dans un volume s’étendant du couvercle à la paroi de fond, perpendiculairement au couvercle et/ou à la paroi de fond, et ayant pour section la forme oblongue de la deuxième ouverture. On comprend que les dimensions de la deuxième ouverture 22 dépendent des dimensions des premières ouvertures 20 et de leur espacement. Selon le présent exemple, les premières ouvertures 20 ont un diamètre de 5 mm et sont espacées entre elles, le long de Taxe A-A, de 3 mm, tandis que la longueur et la largeur de la deuxième ouverture 22 sont respectivement égales ou supérieures à 25mm et 10mm.The first and second openings are aligned along the same axis A-A visible in Figure 3 and the second oblong opening 22 is arranged so that its largest dimension, or length, is confused with Tax A-A. Furthermore, the width of the second opening 22 is equal to or greater than the diameter of the first openings 20, or the diameter of the largest of the first openings if these have different dimensions, so that the entire plurality of first openings 20 facing the second opening 22 is directly accessible from this second opening 22. In other words, the plurality of first openings 20 facing the second opening 22, here in number three (visible in FIG. 4), is inscribed in a volume extending from the cover to the bottom wall, perpendicular to the cover and / or to the bottom wall, and having for section the oblong shape of the second opening. It is understood that the dimensions of the second opening 22 depend on the dimensions of the first openings 20 and their spacing. According to the present example, the first openings 20 have a diameter of 5 mm and are spaced apart, along Tax AA, of 3 mm, while the length and width of the second opening 22 are respectively equal to or greater than 25mm and 10mm.
Dans ce contexte de l’invention, où la forme allongée de la deuxième ouverture 22 permet de recouvrir une pluralité de premières ouvertures 20, on comprend que le premier fluide pénétrant dans la chambre de répartition que forme la boîte collectrice peut être évacué via les premières ouvertures 20 avec un écoulement majoritairement linéaire, c’est-à-dire avec un minimum de perturbation du flux (le flux indirect étantIn this context of the invention, where the elongated shape of the second opening 22 makes it possible to cover a plurality of first openings 20, it is understood that the first fluid entering the distribution chamber formed by the manifold can be discharged via the first openings 20 with a mainly linear flow, that is to say with a minimum of flow disturbance (the indirect flow being
-8représenté par les deux flèches Fi courbées aux extrémités du flux direct Fi visible sur la figure 1).-8 represented by the two arrows Fi curved at the ends of the direct flow Fi visible in FIG. 1).
On comprend que cette caractéristique peut être obtenue avec une pluralité de formes, comme des formes oblongues, rectangulaires, dès lors que la dimension selon la direction d’allongement de la boîte permet le recouvrement de plusieurs premières ouvertures par la deuxième ouverture.It is understood that this characteristic can be obtained with a plurality of shapes, such as oblong, rectangular shapes, since the dimension according to the direction of elongation of the box allows the covering of several first openings by the second opening.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le couvercle 8 comporte sur sa face supérieure, tournée à l’opposé du réceptacle, un fût 24 positionné autour de la deuxième ouverture 22. On comprend donc que le fût présente lui aussi une forme allongée selon la direction d’allongement A-A de la boite collectrice, et ici une forme oblongue, tel que cela est particulièrement visible sur la figure 3.In a particular embodiment of the invention, the cover 8 has on its upper face, turned away from the receptacle, a barrel 24 positioned around the second opening 22. It is therefore understood that the barrel also has a shape elongated in the direction of elongation AA of the manifold, and here an oblong shape, as is particularly visible in FIG. 3.
On va maintenant décrire le conduit d’alimentation 12 connecté à une boîte collectrice 1 décrite ci-dessus, particulier en ce qu’il présente à son extrémité proximale 26, c’est-à-dire l’extrémité amenée à être rendue solidaire de la boite collectrice, une ouverture de forme semblable à une deuxième ouverture du couvercle, c’est-à-dire de forme allongée, ici oblongue.We will now describe the supply conduit 12 connected to a manifold 1 described above, particularly in that it has at its proximal end 26, that is to say the end caused to be made integral with the manifold, an opening similar in shape to a second opening of the cover, that is to say of elongated shape, here oblong.
Par ailleurs, ce conduit présente, toujours à cette extrémité proximale 26, une collerette 28, prolongeant sensiblement perpendiculairement la paroi du conduit à cette extrémité proximale, et entourant l’ouverture du conduit. Cette collerette, ici continue, mais qui pourrait être discontinue sans sortir du contexte de l’invention, est agencée pour permettre le sertissage du conduit sur le couvercle lors de l’opération de sertissage du couvercle sur la boîte collectrice. Ainsi fixé, le conduit communique fluidiquement avec la chambre de répartition via la deuxième ouverture 22 de la boîte collectrice.Furthermore, this conduit has, still at this proximal end 26, a flange 28, extending substantially perpendicularly the wall of the conduit to this proximal end, and surrounding the opening of the conduit. This flange, here continues, but which could be discontinuous without departing from the context of the invention, is arranged to allow crimping of the conduit on the cover during the crimping operation of the cover on the manifold. Thus fixed, the conduit communicates fluidly with the distribution chamber via the second opening 22 of the manifold.
On a représenté de façon schématique sur la figure 3 le recouvrement de la collerette 28 par deux bords rabattus 30, de manière à l’emprisonner entre la face supérieure du couvercle et les bords rabattus 30 des parois latérales 6 de la boite.FIG. 3 shows schematically the overlap of the flange 28 by two folded edges 30, so as to trap it between the upper face of the cover and the folded edges 30 of the side walls 6 of the box.
Cette opération de déformation de matière à froid pour boquer en position la collerette 28 et donc le conduit d’alimentation 12 par rapport à la boite collectrice 1 est réalisée lorsque le conduit 12 est parfaitement en place en regard de la deuxième ouverture 22. Le fût 24 permet d’aligner l’ouverture aménagée à l’extrémité proximale 26 du conduit 12 avec la deuxième ouverture 22, par emmanchement, ou au moins par guidage du conduit autour du fût.This cold material deformation operation to lock the flange 28 in position and therefore the supply duct 12 relative to the manifold 1 is carried out when the duct 12 is perfectly in place facing the second opening 22. The barrel 24 makes it possible to align the opening provided at the proximal end 26 of the conduit 12 with the second opening 22, by fitting, or at least by guiding the conduit around the barrel.
-9On pourra prévoir que l’épaisseur de la collerette 28 est supérieure à l’épaisseur du conduit, au moins dans la zone d’extrémité proximale que la collerette prolonge sensiblement perpendiculairement. On comprend que cela permet d’assurer un meilleur maintien du conduit sur la boîte collectrice via la sur épaisseur de la collerette, sans que l’ensemble du conduit soit surdimensionné, ce qui évite un surcoût et un surpoids.-9We can predict that the thickness of the flange 28 is greater than the thickness of the duct, at least in the proximal end zone that the flange extends substantially perpendicularly. We understand that this ensures better retention of the conduit on the manifold via the over thickness of the collar, without the entire conduit is oversized, which avoids additional cost and overweight.
On pourrait prévoir que seule une extrémité libre d’une paroi latérale est déformée pour venir recouvrir la collerette lorsque le conduit d’alimentation est en position, mais dans le mode de réalisation préféré, afin d’assurer un meilleur maintien, la collerette est maintenue sur le couvercle par les extrémités de deux parois latérales en vis-à-vis.It could be provided that only one free end of a side wall is deformed to come to cover the flange when the supply duct is in position, but in the preferred embodiment, in order to ensure better support, the flange is maintained on the cover by the ends of two opposite side walls.
La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer une boite collectrice dans un dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation qui soit particulièrement facile à monter et qui permette une distribution du fluide à travers la boîte collectrice minimisant les pertes de charge. H est particulièrement intéressant selon l’invention que la deuxième ouverture réalisée sur le couvercle du collecteur, pour coopérer avec un tuyau d’alimentation et faciliter le passage du fluide à travers une chambre de répartition de la boite collectrice en direction d’une pluralité de tubes, soit de dimensions spécifiques pour être en vis-à-vis d’une pluralité de ces tubes, afin d’augmenter la linéarité d’écoulement de ce fluide et de diminuer les pertes de charge qui résulteraient d’un écoulement linéaire.The foregoing description clearly explains how the invention makes it possible to achieve the objectives which it has set itself and in particular to propose a manifold in a ventilation, heating and / or air conditioning device which is particularly easy to assemble and which allows a distribution of the fluid through the manifold minimizing the pressure losses. It is particularly advantageous according to the invention that the second opening made on the cover of the manifold, to cooperate with a supply pipe and facilitate the passage of the fluid through a distribution chamber of the manifold in the direction of a plurality of tubes, either of specific dimensions to be opposite a plurality of these tubes, in order to increase the linearity of flow of this fluid and to decrease the pressure losses which would result from a linear flow.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier aux structures de la boite collectrice et du conduit associé, dès lors que l’on permet d’assurer un écoulement du fluide linéaire par la mise en regard d’une pluralité de tubes d’évacuation d’un fluide en aval d’une chambre de répartition avec un conduit d’alimentation de ce fluide en amont de la chambre de répartition.Of course, various modifications can be made by a person skilled in the art to the structures of the manifold and of the associated conduit, as soon as it is possible to ensure a flow of the linear fluid by bringing a plurality of evacuation tubes of a fluid downstream of a distribution chamber with a supply conduit for this fluid upstream of the distribution chamber.
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