Brevet FR2673445A1 — publié le 19920904

Radiateur à circulation transversale, notamment radiateur eau/air pour moteurs à combustion interne La présente invention concerne un radiateur à circulation trans- versale, notamment radiateur eau/air pour moteurs à combustion in- terne, avec un faisceau de tubes à ailettes qui est disposé entre deux réservoirs d'eau, le réservoir d'eau du côté d'échappement étant réa- lisé d'une pièce de matière plastique avec un réservoir d'expansion, avec une première conduite de raccordement qui commence approxima- tivement au point le plus haut du réservoir d'eau du côté d'échappement et débouche dans la région de fond du réservoir d'expansion, et avec une seconde conduite de raccordement qui relie une tubulure d'échappement du réservoir d'eau du côté d'échappement à la région de fond du réservoir d'expansion. Dans des radiateurs à circulation transversale de ce type, connus dans l'état de la technique, le réservoir d'eau du côté d'échappement est réalisé, avec le réservoir d'expansion intégré, sous la forme d'une pièce de matière plastique moulée par injection La conduite de raccordement, qui relie la région de fond du réservoir d'expansion à la tubulure d'échappement, est ici intégrée dans la paroi extérieure du réservoir d'eau Lors de la réalisation d'une telle pièce en matière plastique moulée par injection, des problèmes peuvent appa- raître, notamment avec un moule usé, si, par le fait que les parties de moule disposées en vis-à-vis ne sont pas totalement jointives par leurs côtés frontaux, des rétrécissements ou interruptions indésirables de la section de la conduite de raccordement apparaissent à la suite de l'opération d'injection Dans le radiateur à circulation transversale connu, afin de garantir le fonctionnement de la conduite de raccorde- ment, il faut éventuellement enlever au cours d'une opération supplé- mentaire de telles parois intermédiaires indésirables, également appe- lées bavures. On connaît par le document EP-A O 374 038 un radiateur à cir- culation transversale dans lequel le réservoir d'expansion est réalisé séparément du réservoir d'eau du côté d'échappement La région de fond du réservoir d'expansion est reliée à la conduite d'échappement du radiateur à circulation transversale par une conduite de raccor- dement. La présente invention a pour but de simplifier la fabrication d'un radiateur à circulation transversale du type mentionné en intro- duction. Pour un radiateur à circulation transversale de ce type, ce but est atteint par le fait que la seconde conduite de raccordement est réalisée sous la forme d'une conduite rigide rajoutée, qui est introduite dans une ouverture du réservoir d'expansion et s'étend jusque dans la tubulure d'échappement. L'agencement prévu par l'invention permet d'éliminer les pro- blèmes qui apparaissent lors de la fabrication d'une conduite de rac- cordement, entre le réservoir d'expansion et la tubulure d'échappement, qui est incorporée dans la pièce en matière plastique. Avec l'invention, on n'a pas besoin d'effectuer des opérations supplé- mentaires, qui sont éventuellement nécessaires avec les radiateurs à circulation transversale connus afin de garantir le fonctionnement de la conduite de raccordement, et qui compliquent la fabrication d'un tel radiateur En outre, les coûts d'outillage sont inférieurs, notamment pour le moule d'injection et les moyens de contrôle pour la fabrication de la pièce en matière plastique utilisée pour le radiateur à circulation transversale selon l'invention. De plus, la conduite rigide utilisée par l'invention fournit un différentiel de pression amélioré entre le réservoir d'eau et le réser- voir d'expansion La raison en est, d'une part, qu'avec la conduite ri- gide utilisée, il n'y a pas d'arêtes vives et de décrochements pouvant entraver l'écoulement dans la conduite de raccordement entre le réser- voir d'expansion et la tubulure d'échappement D'autre part, la région terminale de la conduite rigide disposée dans la région de la tubulure d'échappement produit une augmentation du différentiel de pression entre le réservoir d'expansion et le réservoir d'eau La région termi- nale de la conduite rigide pénétrant dans la tubulure d'échappement, qui est disposée dans la région de vitesse d'écoulement maximale du fluide de refroidissement, apporte un effet d'éjecteur La chute de pression ainsi produite engendre simultanément une sollicitation globa- lement réduite du radiateur à circulation transversale. Selon une configuration supplémentaire de l'invention, une ou- verture de sortie de la conduite rigide, disposée dans la tubulure d'échappement, est disposée dans la région de vitesse d'écoulement maximale de l'eau de refroidissement Cette disposition permet d'obtenir un effet d'éjecteur ou encore un effet de pompe soufflante particuliè- rement important Cela permet de maximiser le différentiel de pression entre le réservoir d'expansion et le réservoir d'eau. Il est alors particulièrement avantageux que l'ouverture de sortie de la conduite rigide soit disposée approximativement au milieu de la section de la tubulure d'échappement C'est dans cette région de la tubulure d'échappement qu'on rencontre une vitesse d'écoulement maximale du fluide de refroidissement L'ouverture de sortie de la conduite rigide disposée dans cette région produit ainsi un différentiel de pression maximal entre le réservoir d'expansion et le réservoir d'eau. Selon une configuration supplémentaire avantageuse, la conduite rigide s'étend à l'intérieur du réservoir d'eau. En outre, il peut être avantageux que des éléments récepteurs de fixation pour les conduites de raccordement soient formés sur le réservoir d'eau La fixation des conduites peut par exemple s'effectuer au moyen d'éléments récepteurs du genre "clips", formés sur la pièce en matière plastique constituant le réservoir d'eau et le réservoir d'expansion. Selon une configuration supplémentaire de l'invention, la conduite rigide est introduite dans une paroi séparatrice entre le ré- servoir d'eau et le réservoir d'expansion Cette disposition permet de supprimer les problèmes qui peuvent éventuellement apparaître suite à une fuite dans la région de l'ouverture d'introduction de la conduite rigide dans le réservoir d'expansion Avec cette disposition, si une fuite apparaît dans la région de cette ouverture, le fluide de refroidis- sement afflue à l'intérieur du réservoir d'eau, mais ne s'échappe pas vers l'extérieur. Selon une configuration supplémentaire avantageuse de l'invention, la conduite rigide est réalisée en métal résistant à la cor- rosion Elle peut être par exemple réalisée en aluminium. D'autres particularités de l'invention ressortent de la description qui suit d'une forme de réalisation avantageuse, qui est représentée sur le dessin annexé dont l'unique figure est une vue en projection schématique d'un radiateur à circulation transversale selon l'invention. Le radiateur à circulation transversale 10 représenté sur la fi- gure est monté comme radiateur eau/air sur un véhicule automobile Le radiateur 10 possède un faisceau de tubes à ailettes 11 qui est constitué, d'une manière non représentée, de tubes plats et d'éléments à ailettes disposés entre ces tubes De même, la représentation du ra- diateur à circulation transversale 10 ne montre pas que le faisceau de tubes à ailettes 11 est enserré entre des fonds à tubes disposés en visa-vis. Dans le radiateur à circulation transversale 10, les tubes plats sont disposés à l'horizontale Les régions terminales des tubes plats sont maintenus dans les fonds à tubes du radiateur 10, et étanchéifiés par rapport à ces derniers Des réservoirs d'eau 12, 13 sont respecti- vement associés aux fonds à tubes du radiateur 10 Le réservoir d'eau 12, associé à l'arrivée du fluide de refroidissement, possède une tubu- lure d'admission 14 Le fluide de refroidissement pénètre dans le ra- diateur 10 par cette tubulure 14 et le quitte par la tubulure d'échappement 15, qui est configurée sur le réservoir d'eau 13 disposé en vis-à-vis. Les réservoirs d'eau 12, 13 du radiateur à circulation transver- sale 10 sont tous deux réalisés sous forme de pièces de matière plas- tique moulée par injection Le réservoir d'eau 13 disposé du côté d'échappement est réalisé d'une pièce avec un réservoir d'expansion 16 Le réservoir d'expansion 16 est relié au réservoir d'eau 13 par une conduite de raccordement 17 La conduite de raccordement 17 s'étend à l'intérieur du réservoir d'eau 13 La fixation de la conduite de raccor- dement 17 s'effectue à l'aide d'éléments récepteurs de fixation 26, 27, qui sont formés sur le réservoir d'eau 13 La région terminale 18 de la conduite de raccordement 17 réalisée en aluminium est disposée dans une région du réservoir d'eau 13 qui est opposée à la tubulure d'échappement 15 L'ouverture 28 de la conduite de raccordement 17 se trouve approximativement au point le plus haut du réservoir d'eau 13 du côté d'échappement La section libre de l'ouverture 28 s'étend en oblique La conduite de raccordement 17 assure la purge d'air du ré- servoir d'eau 13 La conduite de raccordement 17 traverse, dans la ré- gion de fond 16 ' du réservoir d'expansion 16, la paroi séparatrice commune 20 entre le réservoir d'eau 13 et le réservoir d'expansion 16, l'ouverture 19 de la conduite de raccordement 17 débouchant dans la région de fond 16 ' du réservoir d'expansion 16. Le réservoir d'expansion 16, qui s'étend sur environ les 3/4 de s la hauteur du réservoir d'eau 13 et dépasse quelque peu au-dessus de ce dernier, possède une partie de couvercle 21, qui est pourvue de moyens de purge d'air non représentés Le remplissage du fluide de refroidissement s'effectue également par la partie de couvercle 21 du réservoir d'expansion 16. La région de fond 16 ' du réservoir d'expansion 16 est reliée à la tubulure d'échappement 15 du réservoir d'eau 13 par une conduite ri- gide 22, qui est constituée d'un tube d'aluminium et s'étend à l'intérieur du réservoir d'eau 13 L'ouverture d'entrée 24 de la conduite rigide 22 se trouve dans la région de fond 16 ' du réservoir d'expansion 16 La conduite rigide 22 traverse la paroi séparatrice 20 entre le réservoir d'expansion 16 et le réservoir d'eau 13 dans la ré- gion de fond 16 ' du réservoir d'expansion 16 Des fuites apparaissant éventuellement dans la région de l'ouverture 25 pratiquée dans la pa- roi séparatrice 20 ne peuvent ainsi pas provoquer de pertes d'eau de refroidissement La conduite rigide 22 est maintenue à l'intérieur du réservoir d'eau 13 au moyen d'éléments récepteurs du genre "clips" 29, 30, qui sont formés sur le réservoir d'eau 13 La région terminale 22 ' de la conduite rigide 22 s'étend coaxialement à l'axe médian de la tubulure d'échappement 15 et d'une manière adaptée à la courbure de cette dernière L'ouverture de sortie 23 de la conduite rigide 22 est disposée approximativement au milieu de la section de la tubulure d'échappement 15. La pièce en matière plastique englobant le réservoir d'eau 13 et le réservoir d'expansion 16 est réalisée par un procédé d'injection La conduite de raccordement préfabriquée 17 et la conduite rigide 22 sont ensuite montées dans la pièce en matière plastique. La conduite rigide 22 garantit un différentiel de pression élevé entre le réservoir d'eau 13 et le réservoir d'expansion 16 La formation d'un différentiel de pression particulièrement avantageux est garantie par le fait que la conduite rigide 22 ne présente pas d'arêtes vives et de transitions, de sorte qu'on obtient un écoulement sans entraves dans cette conduite De plus, la disposition de l'ouverture de sortie de la conduite rigide 22 dans la région d'écoulement maximal dans la tu- bulure d'échappement 15 garantit un différentiel de pression particu- lièrement élevé entre le réservoir d'eau 13 et le réservoir d'expansion 16, attendu que la conduite rigide 22 introduite par sa région termi- nale 22 ' dans la tubulure d'échappement 15 apporte un effet d'éjecteur La chute de pression ainsi produite engendre simultanément une sollicitation globalement réduite du radiateur à circulation trans- versale 10.5 REVENDICATIONS 1 Radiateur à circulation transversale, notamment radiateur eau/air pour moteurs à combustion interne, avec un faisceau de tubes à ailettes ( 11) qui est disposé entre deux réservoirs d'eau ( 12,13), le réservoir d'eau ( 13) du côté d'échappement étant réalisé d'une pièce de matière plastique avec un réservoir d'expansion ( 16), avec une pre- mière conduite de raccordement ( 17) qui commence approximativement au point le plus haut du réservoir d'eau ( 13) du côté d'échappement et débouche dans la région de fond ( 16 ') du réservoir d'expansion ( 16), et avec une seconde conduite de raccordement ( 22) qui relie une tu- bulure d'échappement ( 15) du réservoir d'eau ( 13) du côté d'échappement à la région de fond ( 16 ') du réservoir d'expansion ( 16), caractérisé en ce que la seconde conduite de raccordement ( 22) est réalisée sous la forme d'une conduite rigide rajoutée, qui est intro- duite dans une ouverture ( 25) du réservoir d'expansion ( 16) et s'étend jusque dans la tubulure d'échappement ( 15). 2 Radiateur à circulation transversale selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture de sortie ( 23) de la conduite rigide ( 22), disposée dans la tubulure d'échappement ( 15), est disposée dans la région de vitesse d'écoulement maximale de l'eau de refroidissement. 3 Radiateur à circulation transversale selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie ( 23) de la conduite rigide ( 22) est disposée approximativement au milieu de la section de la tu- bulure d'échappement ( 15). 4 Radiateur à circulation transversale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite ri- gide ( 22) s'étend à l'intérieur du réservoir d'eau ( 13) du côté d'échappement. Radiateur à circulation transversale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des éléments ré- cepteurs de fixation ( 26, 27) pour les conduites de raccordement ( 17, 22) sont formés sur le réservoir d'eau ( 13). 6 Radiateur à circulation transversale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite ri- gide ( 22) est introduite dans une paroi séparatrice ( 20) entre le réser- voir d'eau ( 13) et le réservoir d'expansion ( 16). 7 Radiateur à circulation transversale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite ri- gide ( 22) est réalisée en métal résistant à la corrosion.