Brevet FR2536161A1 — publié le 19840518

La présente invention concerne un refroidisseur d'huile à pla- ques, comprenant au moins un empilage de plaques, muni d'une entrée et d'une sortie de l'huile à refroidir et logé dans une enveloppe munie d'une entrée et d'une sortie d'eau. Des raisons techniques de fabrication imposent de maintenir, même entre les côtés de l'empilage de plaques parallèles au sens d'écoulement de l'eau, et constitués par les bords des diverses plaques, et les parois en regard de l'enveloppe, un écartement qui forme en pratique un interstice plus ou moins grand Ce dernier est le siège d'un écoulement dérivé d'eau, qui ne participe pas à l'échange de chaleur et réduit ainsi les performances du refroidis- seur d'huile. L'invention vise à améliorer les performances d'un refroidisseur d'huile du type précité Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, un joint d'étanchéité est disposé entre chacun des côtés de l'empilage de plaques parallèles au sens d'écoulement de l'eau et la paroi en regard de l'enveloppe. Le montage d'un joint d'étanchéité sensiblement plat interdit un écoulement dérivé, de sorte que tout le volume d'eau participe à l'échange de chaleur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les joints d'étan- chéité sont reliés à l'empilage de plaques, puis introduit dans l'enve- loppe avec ce dernier Le montage n'est ainsi pas rendu plus difficile, car les joints d'étanchéité peuvent être mis en place avant l'intro- duction de l'empilage de plaque. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les joints d'étanchéité sont munis de lèvres élastiques, dirigés vers les parois de l'enveloppe Il est ainsi possible de laisser un interstice, avantageux pour la construction, entre les joints d'étanchéité et les parois en regard de l'enveloppe Cet interstice est alors obturé par les lèvres élastiques, de sorte qu'un écoulement dérivé est néanmoins évité. Il est avantageux que les joints d'étanchéité s'étendent, suivant le grand axe des plaques, sensiblement sur la zone comprise entre l'entrée et la sortie de l'empilage Les joints d'étanchéité venant 253616 1 après l'entrée et la sortie favorisent une déviation de l'écoule- ment vers le centre de l'empilage de plaques, de sorte que l'entrée ou la sortie située à l'avant suivant le sens d'écoulement de l'eau est mieux balayée à l'arrière que dans les modèles antérieurs. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les joints d'étanchéité sont des profilés, dont les côtés en regard de l'empilage de plaques sont munis d'échancrures adaptées aux bords des plaques, et dont les extrémités frontales sont munies de lèvres élastiques Par suite de cette réalisation, les joints d'étanchéité interdisent aussi un écoulement de l'eau de refroidissement au voisinage immédiat des bords des diverses plaques, ce qui est favo- rable aux performances du refroidisseur d'huile, car les bords ne sont pas parcourus par l'huile à refroidir du fait de l'agrafage circulaire et ne participent donc que faiblement à l'échange de chaleur. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, chaque joint d'étanchéité est constitué par un panneau dont la face en regard de l'empilage est munie d'un revêtement élastique dans lequel pénètrent les bords des plaques Des écoulements d'eau au voisinage des bords des diverses plaques sont également réduits dans cette forme de réa- lisation. D'autres caractéristiques et avantages seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de réalisa- tion et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe de l'enveloppe d'un refroidisseur d'huile, comportant des joints d'étanchéité pour interdire un écoulement dérivé au voisinage des parois de l'enveloppe. La figure 2 est une élévation suivant le sens des flèches II-Il de la figure 1, après rotation de 90 par rapport à un axe parallèle au sens des flèches; la figure 3 est une élévation d'une autre forme de réalisation d'un refroidisseur d'huile selon l'invention avec un joint d'étanchéité latéral; la figure 4 est une coupe partielle agrandie suivant l'axe IV-IV de la figure 3; et 25361 6 1 la figure 5 est une coupe partielle semblable à la figure 4, le joint d'étanchéité ne se trouvant pas encore dans sa position de montage. Le refroidisseur d'huile représenté comprend un empilage 1 de plaques individuelles Ces dernières sont constituées chacune par deux tôles estampées, présentant une surface de base sensible- ment ovale et reliées par agrafage de leurs bords Les t 6 les déli- mitent une cavité dans laquelle circule l'huile à refroidir Des chicanes profilées sont disposées dans la cavité formée par les deux tôles pour améliorer la transmission thermique de l'huile à refroidir Les diverses t 8 les sont munies d'orifices entourées par une collerette pour le raccordement aux orifices correspondants de la plaque suivante, de façon à former une entrée 7 et une sortie 8 qui sont reliées d'une façon non représentée aux tubulures cor- respondantes d'entrée et de sortie Les diverses plaques sont dis- posées avec un écartement de façon à former entre elles un trajet d'écoulement du fluide de refroidissement, et notamment de l'eau de refroidissement, contenant des produits anticorrosion et antigel. Des bossages sur les tôles par exemple permettent de déterminer l'écartement des plaques Les tôles des diverses plaques et ces der- nières sont réunies avec étanchéité par brasage dur. L'empilage 1 de plaques est logé dans une enveloppe 2, propre au refroidisseur d'huile ou faisant partie du carter d'un moteur, d'une boîte de vitesses, etc L'enveloppe 2 est munie d'une façon non représentée d'une entrée et d'une sortie d'eau, de sorte qu'il s'établit entre les plaques de l'empilage 1 un écoulement d'eau de refroidissement, de préférence suivant-le grand axe des plaques comme l'indique la flèche 14 sur la figure 2. Des raisons techniques imposent d'introduire l'empilage l de plaques dans l'enveloppe 2 de façon à respecter un écartement entre l'empilage 1 et les parois 21 en regard de l'enveloppe 2, même dans le sens perpendiculaire à l'écoulement de l'eau (figure 14). Afin d'interdire la formation dans l'interstice ainsi produit d'un écoulement dérivé de l'eau de refroidissement, ne participant pas à l'échange de chaleur, des joints d'étanchéité 3 sont disposés 2536 16 1 entre les côtés de l'empilage de plaques parallèles au sens d'écou- lement de l'eau (flèche 14) et les parois 21 en regard de l'enve- loppe 2 Les joints d'étanchéité 3 sont placés sur l'empilage 1 de plaques, qui peut ainsi être introduit dans l'enveloppe avec les- dits joints 3 Les joints d'étanchéité 3 sont réalisés de façon à laisser aussi entre eux et les parois 21 de l'enveloppe 2 un écar- tement qui est toutefois recouvert par des lèvres 5, qui s'appli- quent avec étanchéité sur les parois 21 de l'enveloppe 2. Comme le montre en particulier la figure 1, les joints d'étan- chéité 3 sont constitués par des profilés plastiques plats, dont les faces en regard de l'empilage 1 de plaques sont munies d'échancrures 13, qui forment des rainures entourant les bords agrafés 14 des plaques de l'empilage 1 Les lèvres 5 sont formées sur les profilés plats qui, au moins au voisinage des lèvres, sont réalisés dans un matériau élastique Ces lèvres s'appliquent sous précontrainte sur les parois de l'enveloppe 2 La position 5 ' des lèvres 5 avant précon- trainte est représentée en tireté sur la figure 2 Les lèvres 5 des joints d'étanchéité 3 assurent qu'aucun écoulement dérivé ne se pro- duit entre les côtés de l'empilage 1 de plaques et les parois de l'enveloppe 2, de sorte que la totalité du volume d'eau doit parti- ciper à l'échange de chaleur Les joints d'étanchéité 3 entourant aussi les bords des diverses plaques, l'écoulement d'eau de refroi- dissement est repoussé vers le centre des plaques de l'empilage 1, ce qui est avantageux car les bords des diverses plaques ne sont pas parcourus par l'huile à refroidir et ne participent donc que faiblement à l'échange de chaleur. Dans l'exemple de réalisation selon figures 1 et 2, les joints d'étanchéité sont maintenus sur l'empilage de plaques par des brides élastiques 9 en U Il est également possible de coller les joints d'étanchéité sur un ou plusieurs points de l'empilage de plaques, sans utiliser de brides élastiques 9 Les joints d'étanchéité 3 sont disposés de façon à couvrir pratiquement toute la zone des côtés de l'empilage 1 de plaques comprise entre l'entrée 7 et la sortie 8. Dans l'exemple de réalisation selon figures 3 à 5, un empilage 1 de plaques précédemment décrit est introduit dans une enveloppe 2 en laissant un écartement Dans cette forme de réalisation aussi, un joint d'étanchéité 4 est disposé entre les côtés de l'empilage 1 de plaques et les parois 21 de l'enveloppe 2 pour interdire la for- mation d'un écoulement dérivé entre les parois de l'enveloppe et les côtés de l'empilage 1 Le joint d'étanchéité 4, qui est évidem- ment disposé de chaque côté de l'empilage de plaques, est constitué par un panneau 10 dont la face en regard de l'empilage 1 de plaques est recouverte d'un matériau caoutchoutique, et en particulier d'une mousse 11 telle que le matériau commercialisé sous la marque "Molto- pren" Ce matériau 11 est utilement fixé sur la face du panneau 10 en regard de l'empilage 1 par collage ou vulcanisation Les bords 12 du panneau s'étendant suivant le sens d'écoulement du flux de refroidissement sont repliés vers l'empilage 1 de plaques, sur lequel ils s'appliquent en haut et en bas dans l'état monté du joint d'étan- chéité (figure 4) Après montage du joint d'étanchéité, les bords 14 formés par l'agrafage circulaire des plaques individuelles de l'empi- lage 1 pénètrent dans la couche élastique 11 du panneau 10, de sorte que les bords des plaques, qui ne participent pas à l'échange de chaleur, sont totalement recouverts Les bores 12 du panneau 10 sont utilement collés sur l'empilage 1 de plaques Il est évidemment pos- sible aussi de fixer les joints d'étanchéité 4 sur l'empilage de plaques à l'aide de brides élastiques 9, comme sur les figures 1 et 2. Le joint d'étanchéité 4 monté (figure 4) maintient également par rapport à la paroi en regard de l'enveloppe 2 un écartement qui est recouvert par des lèvres 6 disposées sur les extrémités fron- tales du panneau 10 Les lèvres 6 sont utilement constituées par une t 6 le élastique façonnée, qui est fixée sur le panneau 10 par rivetage par exemple et ne peut être introduit avec les joints d'étanchéité 4 dans l'enveloppe 2 qu'après une légère déformation La position 6 ' des lèvres 6 au repos est représentée sur la partie gauche de la figure 3 Dans cet exemple de réalisation aussi, les joints d'étan- chéité 4 s'étendent sur toute la zone de l'empilage de plaques com- prise entre l'entrée 7 et la sortie 8 - 25361 6 1 Il est également possible de disposer des empilages 1 de plaques parallèlement côte à c 8 te dans une enveloppe 2 commune Le montage de joints d'étanchéité 3 ou 4 sur les côtés des empilages 1 de pla- ques forme dans l'enveloppe commune des chambres dans lesquelles les empilages sont disposés, sans qu'il soit nécessaire de munir l'enveloppe de parois séparatives On obtient alors des écoulements dirigés d'eau de refroidissement, sans possibilité de formation d'é- coulements dérivés. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 253616 1 Revendications 1 Refroidisseur d'huile à plaques, comprenant au moins un empi- lage de plaques muni d'une entrée et d'une sortie de l'huile à refroidir et logé dans une enveloppe munie d'une entrée et d'une sortie d'eau, led 4 t refroidisseur étant caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité ( 3, 4) est disposé entre chacun des cotés de l'empilage ( 1) de plaques parallèles au sens ( 14) d'écoulement de l'eau et la paroi en regard de l'enveloppe ( 2). 2 Refroidisseur d'huile selon revendication 1, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 3, 4) sont reliés à l'empilage ( 1) de plaques, puis introduits avec ce dernier dans l'enveloppe ( 2). 3 Refroidisseur d'huile selon une des revendications l ou 2, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 3, 4) sont munis de lèvres élastiques ( 5, 6) dirigées vers les parois de l'enveloppe. 4 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 3, 4) s'éten- dent, suivant le grand axe des plaques, sensiblement sur la zone comprise entre l'entrée ( 7) et la sortie ( 8) de l'empilage ( 1) de plaques. 5 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 3) sont des profilés, dont les faces en regard de l'empilage 1 de plaques sont munies d'échancrures ( 13) adaptées aux bords des plaques et dont les extrémités frontales sont munies de lèvres élastiques ( 5). 6 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 4) sont cons- titués chacun par un panneau ( 10) dont la face en regard de l'empi- lage ( 1) de plaques est munie d'un revêtement élastique ( 11) dans lequel pénètrent les bords des plaques. 7 Refroidisseur d'huile selon revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités frontales des panneaux ( 10) sont munies de lèvres élastiques ( 6) dirigées vers les parois de l'enveloppe. 8 Refroidisseur d'huile selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les bords ( 12) des panneaux ( 10) s'étendant suivant le sens ( 14) d'écoulement de l'eau sont repliés pour entourer 2536 I 616 l'empilage ( 1) de plaques. 9 Refroidisseur d'huile selon revendication 8, caractérisé en ce que les bords ( 12) du panneau entourant l'empilage ( 1) de plaques sont collés sur ledit empilage. 10 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité ( 3, 4) sont fixés sur l'empilage ( 1) de plaques par des éléments élastiques ( 9). 11 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications 1 à 10, comportant au moins deux empilages de plaques disposés dans une enveloppe commune, ledit refroidisseur étant caractérisé en ce que les c 8 tés voisins des empilages ( 1) de plaques sont munis de joints d'étanchéité ( 3, 4) formant une paroi séparative. 12 Refroidisseur d'huile selon une quelconque des revendications 1 à 10, comportant au moins deux empilages de plaques disposés dans une enveloppe commune, ledit refroidisseur étant caractérisé en ce que des joints d'étanchéité sont disposés entre les côtés voisins des empilages ( 1) de plaques et logent sur chaque face les bords desdits empilages ( 1).