Brevet FR2722562A1 — publié le 19960119

2722562- B3cîte à eau d'échanceur de chaleur contenant un radiateur d'huiie lnvenion concerne une bcote à eau d'échangeur de chaleur, en carticulier pour venhcuie automobile, contenant un radiateur d'huile. Dans les boîtes à eau connues de ce type, le radiateur d'huile comporte deux tubulures d'entrée et de sortie d'huile tU --aversent à étanchéité une paroi latérale de la boîte à eau, et par lesquelles le radiateur d'huile est maintenu et --xe dans la boîte à eau, cette dernière comportant en outre ine face ouverte. L-es deux tubulures du radiateur d'huile sont raccordées à un c _rcuit d'huile, tel crue le circuit d'huile de lubrification iu moteur et/ou de la boîte de vitesses du véhicule automobi- e. L 'hu- e circulant dans I'échangeur d'huile est ainsi refroi- -ie car le liuide qui c-ircule dans l'échangeur de chaleur et ui sert habituellement A refroidir le moteur du véhicule - auomobie. -ans ces boîtes à eau connues, le radiateur d'huile est --.rrcduit ar ia face ouverte de la boîte à eau, avant enua-ge de cel'e-ci sur -extrémité d'un faisceau de tubes ou _'_un coros d'échangeur de chaieur qui sera coiffé par la face le radiateur d'huile comorend habituellement un corps z--ndrique comoosé de deux cubes concentriques fermés à urs.extrémités et auxcuels se raccordent les deux tubulures Rentree et de sortie d'huie, ces deux tubulures ayant des -rec-ions carallêles entre elles et perpendiculaires à la econ longitudinale du corps du radiateur. Chacune de ces tubulures comprend une embase brasée sur le corps cylindrique du radiateur d'huile et une partie filetée ai, au moyen d'un écrou, permet de fixer le radiateur 4'huile sur la paroi latérale de la boîte à eau avec interpo- -siion d'un joint d'étanchéité. Afn que le montage du radiateur d'huile dans la boîte à eau 2c-t possible, il est nécessaire que la boîte à eau ait une largeur intérieure au moins égale à l'encombrement total du radiateur d'huile dans la même dimension, c'est-à-dire & l'encombrement en largeur du radiateur d'huile, tubulures comprises. Autrement dit, la largeur intérieure de la boite a eau doit être au moins égale au diamètre du corps cylindri- cue du radiateur d'huile augmenté de la longueur des tubulu- res. -a boîte à eau doit donc avoir une largeur intérieure relativement importante, qui est nettement supérieure à Sépaisseur, ou dimension correspondante, des faisceaux de tubes ou des corps des échangeurs de chaleur actuels et qui est donc disproportionnée par rapport à cette dimension du faisceau ou du corps d'échangeur. Zela conduit en fait à utiliser des boîtes à eau spéciales, a-l.nsi que des collecteurs et des joints d'étanchéité spé- iaux, à la place des boîtes à eau, des collecteurs et des oints d'étanchéité usuels, lorsque l'on veut disposer un radiateur d'huile à l'intérieur d'une boîte à eau. Se problème génère des surcoûts importants, et cela d'autant plus qu'il faut faire appel à des machines d'assemblage spécifiques. Pour éviter ces inconvénients, il a été proposé, comme enseigné par le Brevet français No 85 04214 publié sous le No 2 579 309, d'aménager dans la paroi latérale de la boîte eau des ouvertures de dimension largement supérieure au Jiamètre extérieur des tubulures. Chacune des deux ouvertures peut être alors fermée par une plaque rapportée comprenant au moins un orifice dans lequel est engagée étroitement une tubulure, cette plaque étant :.suite fixée sur le bord de l'ouverture. - solution connue permet d'utiliser une boîte à eau ayant : Dimensions extérieures identiques à celles d'une boite à --au ne contenant pas de radiateur d'huile. Elle nécessite toutefois la mise en place de plaques rappor- e es. n'invention vient proposer une autre solution plus simple. Elle concerne en conséquence une boîte à eau d'échangeur de chaleur, comme défini en introduction, qui comprend, à opposé de la paroi latérale, une paroi bombée définissant -ne cavité intérieure de longueur au moins égale à celle du -adiateur d'huile et propre à assurer un dégagement suffisant en largeur pour la mise en place du radiateur d'huile par intérieur de la boîte à eau, et qui présente, au niveau de a cavité intérieure, une largeur intérieure supérieure à encombrement en largeur du radiateur d'huile et, au niveau he la face ouverte, une largeur intérieure inférieure à cet D encombrement en largeur. > 'invention permet ainsi d'utiliser des collecteurs et des cornts d'étanchéité standards, tout en évitant la mise en grace de plaques rapportées. Enr. effet, grâce à la cavité formée par la paroi bombée de la _o te à eau, il suffit d'introduire le radiateur d'huile par a face ouverte de la boîte à eau, de telle façon que le zorps du radiateur d'huile se présente en premier lieu et que Les deux tubulures s'étendent dans une direction sensiblement cerpendiculaire à la face ouverte de la boîte à eau. nsr.ute, on fait pivoter le radiateur d'huile par un mouve- ent combiné de translation et de rotation, de manière que le corps du radiateur d'huile arrive dans le fond de la cavité et que les deux tubulures de raccordement du radiateur d'huile se situent dans l'axe des ouvertures de la face iérale. i suffit ensuite de déplacer le radiateur d'huile dans l'axe - Ceux ouvertures de la paroi latérale pour arriver à la _ sion correcte. Dans une forme de réalisation de l'invention, la paroi bombée s'étend sur toute la longueur de la boîte à eau. Cette paroi bombée est avantageusement de forme générale cylindrique circulaire. Lorsque, comme c'est le cas habituellement, le radiateur huile comporte un corps cylindrique circulaire, le rayon r.nérieur de la paroi bombée est supérieur au rayon extérieur mi corps du radiateur d'huile. -a forme cylindrique de la paroi bombée s'étend avantageuse- --en. sur un secteur angulaire compris entre 120 et 1900. $elon une autre caractéristique de l'invention, la paroi hc -.bée se raccorde à une paroi de raccordement qui s'étend Parallèlement à la paroi frontale et qui aboutit à un bourrelet périphérique délimitant la face ouverte. Ee façon avantageuse, la boîte à eau est munie intérieurement !e nervures propres à faciliter le positionnement des tubulures du radiateur d'huile vis-à-vis d'ouvertures ménagées dans la paroi latérale. -es nervures sont avantageusement réalisées transversales et 3D formées chacune dans une voûte reliant la paroi latérale et la paroi bombée. Dans ia description qui suit, faite seulement à titre dexemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en élévation d'une boîte eau d'échangeur de chaleur de véhicule automobile contenant un radiateur d'huile; - La figure 2 est une vue en élévation du radiateur d'huile nenu dans la boîte à eau de la figure 1; - a figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de a figure 1; et - les figures 4A, 4B, 4C et 4D sont des vues analogues à selle de la figure 3 montrant quatre phases successives de --se en place du radiateur d'huile dans la boîte à eau. In se réfère aux figures 1 et 3 qui montrent une boîte à eau 0 d'un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur de refroi- _ssement de véhicule automobile. La boîte à eau 10 est ontée de façon classique à une extrémité d'un faisceau de ubes 12 à ailettes 14, au moyen d'un collecteur ou plaque à Lbes 16. Le collecteur 16 est monté, par l'intermédiaire un oint d'étanchéité 18, sur un bourrelet périphérique 20 e!a boîte à eau 10 qui délimite une face ouverte 22 de ce-te dernière (figure 3). -a boîte à eau 10 contient un radiateur d'huile 24 de type LUbulaire classique, qui est représenté également à la figure _. e radiateur 24 comprend un corps tubulaire 26 formé de peux parois cylindriques coaxiales 28 et 30 reliées à taanchéité à leurs extrémités 32, ainsi que deux tubulures 34 f-sposées au voisinage de ces extrémités axiales et débou- chant dans l'espace annulaire compris entre les parois c}viindriques 28 et 30. Chaque tubulure 34 est orientée erpendiculairement à l'axe 36 du corps tubulaire 26 et elle -vmcrend une embase 38 brasée sur la paroi extérieure 30 et :e Partie filetée 40 qui, au moyen d'un écrou 42 (figures 1 3) permet de fixer le radiateur d'huile 24 sur une paroi larale 44 de la boîte à eau avec interposition d'un joint a_'nanchéité 46 (figure 3). a paroi latérale 44 est percée de deux orifices 48 dans esquels sont engagées respectivement les parties filetées 40 des tubulures 34. Les embases 38 des tubulures 34 sont =plpiquées contre la face interne de la paroi latérale 44 e interposition du joint d'étanchéité 46, et les écrous 42 * sses sur les parties filetées 40 des tubulures sont serrés _cnzre la face externe de la paroi 44, de sorte que le -diaaeur d'huile 24 est maintenu et fixé sur la paroi ia-érale 44 de la boîte à eau 10. es deux tubulures 34 peuvent être ensuite reliées, par l intermédiaire de deux raccords mâles (non représentés) à un circuit d'huile. Le radiateur d'huile 24 présente un encombrement en largeur 2 (figure 2) qui correspond au diamètre du corps tubulaire 26 augmenté de la longueur des tubulures 34. domme indiqué plus haut, dans les dispositifs de la technique ar. téerieure, il fallait que la face ouverte de la boîte à eau présente une largeur intérieure au moins égale à l'encombre- ent en largeur du radiateur d'huile pour permettre l'intro- Juction de ce dernier dans la boîte à eau, sauf à prévoir, coinme dans le Brevet français No 85 04214, des plaques rapcurtées. 7'invention propose une autre solution qui permet d'utiliser une boîte à eau dont la face ouverte présente une largeur réduite et qui ne nécessite pas l'utilisation de plaques rapportées. Conformément à l'invention, la boîte à eau 10 comporte, à l'opposé de la paroi latérale 44, une paroi bombée 50 qui tourne sa concavité vers l'intérieur de la boîte à eau et qui Jéfinit ainsi une cavité intérieure 52 qui s'étend sur une ongueur au moins égale à celle du radiateur d'huile qui est estiné à être reçu dans la boîte à eau La paroi bombée 50 se raccorde à la paroi 44 par une paroi supérieure 56 formant voûte, laquelle se raccorde perpendicu- lairement à la paroi 44. - Taro bombée 50 peut s'étendre, soit seulement sur une -c: eur au moins égale à celle du radiateur d'huile, soit toute la longueur de la boîte à eau. La paroi bombée 50 a une forme générale cylindrique circu- laire dont le rayon R (figure 4A) est supérieur au rayon externe du corps tubulaire 26 du radiateur d'huile 24. Par ailleurs, la forme cylindrique de la paroi bombée 50 s'étend sur un secteur angulaire A (figure 4A) qui est avantageusement compris entre 120 et 1800. A son autre extrémité, la paroi bombée 50 se raccorde au bourrelet 20 par une paroi de raccordement 58 qui s'étend -carallèlement à la paroi latérale 44 et qui aboutit au bourrelet périphérique 20. Ccmme on le voit sur la figure 3, la boîte à eau 10 présente, au niveau de la cavité intérieure 52 (dans l'axe 62 des trous 48 recevant les tubulures 34) une largeur intérieure Ll supé- r:eure à l'encombrement en largeur Q du radiateur d'huile 24 et elle présente, au niveau de la face ouverte de raccorde- :ent 22, une largeur intérieure L2 qui est inférieure à l'encombrement en largeur 2. La boîte à eau 10 est munie intérieurement de nervures 60 facilitant, comme on le verra après, le positionnement des tubulures du radiateur d'huile vis-à-vis des orifices 48 menagés dans la paroi latérale 44. _es nervures sont réalisées transversales et formées dans la caroi supérieure 56, formant voûte, reliant la paroi latérale 44 et la paroi bombée 50. On décrira maintenant la mise en place du radiateur d'huile 24 en référence aux figures 4A à 4D. C.-mce montré à la figure 4A, on introduit le radiateur i uile 24 par la face ouverte 22 suivant une direction - Introduction D qui est sensiblement perpendiculaire au plan - a face ouverte 22 et donc sensiblement perpendiculaire -lx axes 62 des orifices 48. L'introduction du radiateur effectue de telle sorte que le corps tubulaire 26 pénètre en premier en étant suivi par les tubulures 34 dont les axes respectifs sont sensiblement parallèles à la direction d'introduction D. On poursuit ensuite l'introduction du radiateur d'huile 24 dans la boîte à eau tout en le faisant pivoter pour rappro- cher le corps tubulaire 26 du fond de la cavité 52 (figu- re 4B). On continue le pivotement du radiateur d'huile, dans le même sens, de manière que les axes respectifs des tubulu- res se rapprochent progressivement des axes 62 des trous 48 figure 4C). Après rotation d'environ 90, les deux tubulures 24 se trouvent en vis-à-vis et dans l'alignement des ouvertu- res 48. Il suffit alors de déplacer le radiateur d'huile en transla- aion pour engager complètement les parties filetées 40 des tubulures dans les trous 48 (figure 4D). Ensuite, on met en place les écrous 42 comme décrit précédem- ment. est à noter que les nervures 60 facilitent le positionne- ment des tubulures 34 vis-à-vis des trous 48 formés sur la voûte de la boîte à eau. L'i nvention permet ainsi d'utiliser une boîte à eau dont la iargeur intérieure L2 au niveau de sa face ouverte est égale celle de boîtes à eau classiques ne contenant pas de radiateur d'huile. On peut ainsi utiliser un collecteur 16 et un joint 18 de dimensions standards, ainsi que des machines d'assemblage -trdard. -.'i!e refroidie par le radiateur d'huile contenu dans la ú.e a eau peut faire partie du circuit de lubrification du -e rA er/ou de la boîte de vitesses d'un véhicule automobi- Revendications - Boîte à eau d'échangeur de chaleur contenant un radiateur N'huile (24) à deux tubulures d'entrée et de sortie d'huile 34) qui traversent à étanchéité une paroi latérale (44) de -a boîte à eau (10) et par lesquelles le radiateur d'huile -st maintenu et fixé dans la boîte à eau, cette dernière compcrtant en outre une face ouverte (22), caractérisée en ce qu'elle comprend, à l'opposé de la paroi latérale (44), une paroi bombée (50) définissant une cavité intérieure (52) de longueur au moins égale à celle du radiateur d'huile (24) et propre à assurer un dégagement suffisant en largeur pour la mise en place du radiateur d'huile (24) par l'intérieur de la boîte à eau (10), et en ce qu'elle présente, au niveau de la cavité intérieure (52), une largeur intérieure (Ll) supérieure à l'encombrement en largeur (2) du radiateur d'huile (24) et, au niveau de la face ouverte (22), une largeur intérieure (L2) inférieure à cet encombrement en largeur (2). 2.- Boîte à eau selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi bombée (50) s'étend sur toute la longueur de la boîte à eau (10). 3.- Boîte à eau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la paroi bombée (50) est de forme générale cylindrique circulaire. 4.- Boîte à eau selon la revendication 3, dans laquelle le radiateur d'huile (24) comporte un corps cylindrique circu- laire (26), caractérisée en ce que le rayon intérieur (R) de La paroi bombée est supérieur au rayon extérieur du corps (26) du radiateur d'huile. 5.- Boîte à eau selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la forme cylindrique de la paroi bombée (50) s'étend sur un secteur angulaire (A) compris entre 120 et 1800. - Boîte à eau selon l'une des revendications 1 à 5, -auctérisée en ce que la paroi bombée (50) se raccorde à une -soi de raccordement (58) qui s'étend parallèlement à la úroi frontale (44) et qui aboutit à un bourrelet périphéri- cue (20) délimitant la face ouverte (22). 7.- Boîte à eau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est munie intérieurement de nervures (60) propres à faciliter le positionnement des tubulures (34) du radiateur d'huile vis-à-vis d'ouvertures (48) ménagées dans la paroi latérale (44). 8.- Boîte à eau selon la revendication 7, caractérisée en ce que les nervures (60) sont réalisées transversales et formées dans une paroi (56) formant voûte qui relie la paroi latérale 44) et la paroi bombée (50).