Brevet FR2491610A1 — publié le 19820409

L'invention concerne une bote à eau pour échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur faisant partie d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui contient un boîtier interne la partageant en une chambre collectrice, dans laquelle débouchent des extrémités de tubes de circulation de liquide, et en une chambre d'expansion, ces deux chambres communiquant l'une avec l'autre. On connaît déjà une telle bote à eau dans laquelle le boîtier interne est positionné par appui sur des butées internes de la boite à eau. En général, la bote à eau est de forme sensiblement parallélépipédique et présente deux grandes parois parallèles planes raccordées entre elles par une paroi à sommet sensiblement semi-cylindrique. Sous l'effet des variations de pression régnant dans la bote à eau, ces deux grandes parois planes peuvent se déformer en s'écartant l'une de l'autre. Pour éviter cette déformation, on a déjà prévu, sur les faces internes de ces grandes parois parallèles, des moyens d'accrochage sur le boîtier interne qui, de forme sensiblement semi-cylindrique, résiste beaucoup mieux aux variations de pression.Les moyens d'accrochage sont constitués par des nervures minces en saillie sur la paroi interne de la bote à eau, qui s'accrochent à leurs extrémités sur ledit boîtier interne. On a cependant constaté que les extrémités des nervures servant à l'accrochage sur le boîtier interne n'ont pas toujours une résistance mécanique suffisante et qu'elles peuvent se briser quand les augmentations de pression à l'intérieur de la boite à eau sont importantes. L'invention a pour objet une bote à eau ne présentant pas ces inconvénients. Elle propose à cet effet une boite à eau pour échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur, contenant un boîtier interne la partageant en une chambre collectrice et une chambre d'expansion et comprenant des moyens de positionnement dudit boîtier interne et d'accrochage sur celui-ci, caractérisée en ce qu'elle présente deux grandes parois parallèles ondulées dont les bords délimitent une face ouverte de ladite boîte, les ondulations desdites parois présentant des lignes ou zones sommitales dirigées perpendiculairement à ladite face ouverte et formant, sur la face interne de la boîte à eau, des moyens d'accrochage sur le boîtier interne. Ainsi, la-résistance à la déformation, sous l'effet des variations de pression, des grandes parois parallèles de la boîte à eau est renforcée par les ondulations de ces parois. De plus, les moyens d'accrochage de ces parois sur le boîtier interne sont formés par lesdites ondulations, et présentent de ce fait une résistance mécanique très largement suffisante. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale selon la ligne I-I de la figure 2, d'une boîte à eau selon l'invention représentée assemblée sur le corps d'un échangeur de chaleur - la figure 2 est une vue de c8té, selon la flèche II de la figure 1, d'une partie de cette boite à eau ; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1. La boîte à eau 10 représentée au dessin est de forme sensiblement parallélépipédique et comprend deux grandes parois parallèles Il ou parois longitudinales, reliées entre elles par une paroi sensiblement semi-cylindrique 12 ou paroi de sommet, et par deux parois transversales supérieure 13 et inférieure 14. De la paroi transversale supérieure 13 dépend un embout 15 formant orifice de remplissage de l'échangeur et qui est propre à recevoir un bouchon de fermeture muni de clapets de surpression et de dépression. De la paroi transversale inférieure 14 et de la partie inférieure de la boite à eau dépend par exemple la tubulure 16 de sortie de l'échangeur. Les bords libres des grandes parois il et des parois transversales 13 et 14 délimitent une face ouverte de la bote à eau et se terminent par un rebord 17 permettant la fixation de la bote à eau 10 sur un collecteur ou plaque à trous 18 du corps de l'échangeur, au moyen de pattes repliées 19 de ce collecteur. Le collecteur 18 est traversé à étanchéité par les extrémités 20 des tubes parallèles de circulation de liquide dans l'échangeur. A l'intérieur de la boîte à eau 10 est logé un boîtier interne 21 comprenant une paroi semi-cylindrique 22 dont la concavité est tournée vers le collecteur 18 et qui est raccordée à deux grandes parois planes parallèles 23, et deux parois planes transversales d'extrémité 24. Les bords libres des parois 23 et 24du boîtier interne se terminent par des arêtes 25 appliquées à pression, au bénéfice de l'étanchéité, sur une feuille d'élastomère (non représentée) qui recouvre la face 26 du collecteur 18. Le boîtier interne 21 partage ainsi le volume interne de la boite à eau 10 en une chambre collectrice 27 dans laquelle débouchent les extrémités 20 des tubes du faisceau de l'échan- geur, et en une chambre d'expansion 28 dans laquelle débouche l'embout de remplissage 15. La chambre d'expansion 28 communique également avec la tubulure de sortie 16 par un orifice,29 de celle-ci. Pans l'exemple représenté, l'échangeur est du type à circulation en "" et du boîtier interne 21 dépend une cloison transversale 30 partageant de façon étanche la chambre collectrice 27 en une chambre supérieure et une chambre inférieure. La tubulure de sortie 16 débouche dans la chambre collectrice inférieure par un orifice 31 de la partie inférieure du bot- tier interne 21. La paroi semi-cylindrique 22 du boîtier interne 21 présente également, au voisinage de la paroi transversale supérieure 24, un orifice 32 de dimension inférieure à celle de l'orifice inférieur 31 et établissant une communication directe entre la chambre collectrice 27 et la chambre d'expansion 28, pour le dégazage du liquide circulant dans l'échangeur. Le fonctionnement- d'un tel échangeur, dont une boite à eau est partagée en une chambre collectrice et une chambre d'expansion, est bien connu et ne sera pas décrit plus en détail. Selon l'invention, les grandes parois longitudinales Il sont ondulées afin de mieux résister aus déformations résultant des variations de pression à l'intérieur de la bote à eau. Ces ondulations, parallèles et orientées perpendiculairement au plan du collecteur 18, sont à section sensiblement rectangulaire et présentent des fonds plans parallèles 35, en saillie à l'intérieur de la bote à eau, alternés avec des parties planes 36 en saillie vers l'extérieur de la boite à eau par rapport à ces fonds plans 35. Ces ondulations 35, 36 s'étendent de la paroi semicylindrique 12 de la boite à eau sensiblement jusqu'au niveau du boîtier interne 21, et se terminent ainsi à une certaine distance du rebord 17 de la boite à eau, auquel elles sont reliées par des parties de parois planes 37. Les parties planes 36 des ondulations sont formées dans le prolongement des parties de parois planes 37, de sorte que les ondulations des grandes parois 11 de la boite à eau peuvent être définies comme une série de rainures à fonds plans 35 faisant saillie à l'intérieur de la boite à eau. Ces fonds plans 35 sont prolongés, dans leur plan et en direction du collecteur 18, par des pattes 38 ayant sensiblement la meme largeur que lesdits fonds plans 35. Ces pattes 38 sont parallèles aux parties de parois planes 37 et détermi- nent avec celles-ci des rainures 39 à section en U qui s'étendent, de façon discontinue, parallèlement au collecteur 18, le long et à l'intérieur des grandes parois Il de la bote à eau et qui débouchent vers le collecteur 18. Ces rainures 39 sont propres à recevoir des rebords plans 40 du bottier interne 21, qui sont formés par des prolongements des grandes parois planes 23 de celui-ci et qui s'étendent au-delà de la paroi semi-cylindrique 22. Les deux rebords 40 du boîtier interne 21 sont reliés entre eux, de place en place et de part et d'autre desdites rainures 39, par des nervures transversales 41 dépendant de ladite paroi semi-cylindrique 22. le montage du boîtier interne 21 dans la boite à eau 10 est très simple : il suffit d'introduire ce boîtier interne 21 dans la bote à eau 10 par la face ouverte de celle-ci, et de loger les rebords plans 40 du boîtier interne dans les rainures en U 39 formées sur la face interne des grandes parois Il de la boite à eau 10. Dans ces conditions, les grandes parois planes 23 et les rebords 40 du boîtier interne 21 sont accolés aux parties de parois planes 37 des grandes parois il de la bote à eau, et les parois transversales 24 du boîtier interne sont accolées aux parois transversales 13 et 14 de la boite à eau. Les grandes parois planes il de la boite à eau 10, déjà rigidifiées par les ondulations 35, 36, sont accrochées par les rainures 59 sur les rebords plans 40 du boîtier interne qui sont reliés entre eux par les nervures transversales 41. Les pattes 38 prolongeant les fonds plans 35 des ondulations ont sensiblement la mQme largeur que ces fonds plans 35 et ne risquent pas de se briser sous l'effet des variations de pression régnant à l'intérieur de la bote à eau. REVENDICATI0NS Boîte à eau pour échangeur de chaleur tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur, contenant un boîtier interne la partageant en une chambre collec trics et une chambre d'expansion et comprenant des moyens de positionnement dudit boîtier interne et d'accrochage sur celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend deux grandes parois (il) parallèles ondulées dont les bords délimitent une face ouverte de ladite boîte (10), les ondulations (35, 36) desdites parois (11) présentant des lignes ou zones sommitales dirigées perpendiculairement à ladite face ouverte et formant, sur la face interne de la boîte à eau, des moyens (38) d'accrochage sur le boîtier interne (21). 2. Boite à eau selon la revendication 1, caractérisée en coque lesdites ondulations (35, 36) sont à section sensi blement rectangulaire. 3. Botte à eau selon la revendication i ou 2, caractérisée en ce que lesdites ondulations (35, 36) sont formées en saillie vers l'intérieur de la boîte à eau (10). 4. Boite à eau selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites ondulations (35, 36) s'étendent entre le sommet (12) de la bote à eau (10) et des parties de parois planes (37) les reliant auxdits bords délimitant ladite face ouverte. 5. Boîte à eau selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites ondulations présentent des fonds plans (35) en saillie à l'intérieur de la boite à eau (10), prolongés dans leur plan, en direction de ladite face ouverte, par des pattes planes (38) délimitant avec lesdites parties planes de paroi (37) des rainures (39) en U discontinues propres à recevoir des rebords (40) dudit boîtier interne (21). 6. Boite à eau selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit boîtier interne (21) comprend une paroi sensiblement semi-cylindrique (22) raccordée à des parois planes parallèles (23) qui sont accolées aux parties de parois planes (37) de la boite à eau (10) et prolongées au-delà de ladite paroi semi-cylindrique (22) par des rebords (40) propres à s'engager dans lesdites rainures (39) en U de la bote à eau (10). 7. Boite à eau selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits rebords (40) du boîtier interne (21) sont reliés entre eux par des nervures transversales (41) dépendant de ladite paroi semi-cylindrique (22). 8. Bote à eau selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses deux grandes parois parallèles (il) sont raccordes par une paroi sensiblement semi-cylindrique (12). 9. Echangeur de chaleur, tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une bote à eau selon l'une des revendications précédentes.