Brevet FR2866946A1 — publié le 20050902

L'invention concerne un échangeur de chaleur de gaz d'échappement pour un moteur à combustion Interne refroidi à l'eau constitué de plusieurs pièces de moulage sous pression d'aluminium qui, en étant emboîtées les unes dans les autres en forme de pot, forment l'échangeur de chaleur apte à fonctionner. Pour obtenir une puissance de chauffage additionnelle requise au début du roulement clans des véhicules automobiles modernes, l'eau de refroidissement du moteur utilisée pour le chauffage de l'habitacle est chauffée additionnellement, de plus en plus, par un échangeur de chaleur des gaz d'échappement du moteur/eau de refroidissement. A cette fin, différents échangeurs de chaleur des gaz d'échappement sont proposés, comme dans le document EP 0 677 714 Al avec des éléments d'échange de chaleur en forme de disque en tôle ou dans le document DE 31 03 197 C2 avec un agencement de buses ou dans le document DE 32 25 373 C2 avec une conduite annulaire dans le boîtier de l'échangeur de chaleur. Dans d'autres cas, des gaz d'échappement à réinjecter sont refroidis en vue de l'optimisation du processus de combustion du moteur afin d'atteindre des valeurs limites des gaz d'échappement correspondant aux règles européennes se rapportant aux gaz d'échappement EUR04 ou EUR05. Dans le but d'un refroidissement à l'eau d'un générateur de véhicule automobile, le document DE 10043 059A1 et le FR 2 717 638 décrivent une construction où le boîtier du générateur, par la mise en place dans un autre élément de construction en forme de pot d'un plus grand diamètre, est entouré d'un espace creux d'eau de refroidissement qui est rendu étanche au côté ouvert par une plaque. Cependant, on n'y trouve pas d'indications se rapportant à une fabrication par moulage. Ces constructions et des constructions comparables se distinguent par une dépense de fabrication élevée. La présente invention a pour objet d'indiquer une construction pour la fabrication en grande série d'échangeurs de chaleur. Cet objet est atteint conformément à l'invention par un échangeur de chaleur de gaz d'échappement du type indiqué au début en ce que celui-ci est constitué de deux ou plusieurs parties principales réalisées par moulage d'aluminium, qui sont placées les unes dans les autres en forme de pot et qui forment ainsi les espaces creux côté gaz d'échappement et côté eau pour l'échange de chaleur par les parois de séparation avec les entrées et sorties associées pour les gaz d'échappement respectivement l'eau de refroidissement, et qui sont réunies en une unité par vissage, serrage ou collage par des brides adaptées mutuellement les unes aux autres, qui forment un paquet de brides. Par la configuration simple des éléments de construction, une fabrication complète par moulage sous pression d'aluminium peut être effectuée, qui permet une fabrication à un coût avantageux des parties en grande série. Une utilisation de noyaux de sable comme lors du moulage en sable/coquille ou d'un modèle de mousse, comme lors du moulage en mousse perdue, est évitée, ces procédés conviennent seulement pour des nombres de pièces plus petits. L'assemblage des éléments de construction requièrt une dépense de montage réduite, non compliquée. Selon des réalisations avantageuses de l'invention: - les parties principales en moulage d'aluminium sont fabriquées de préférence par un procédé de moulage sous pression; - les parties principales en moulage d'aluminium peuvent être fabriquées par un procédé de moulage en sable, de moulage en coquille ou de moulage en mousse perdue; et - les parois de séparation des espaces creux côté gaz d'échappement et côté eau, pour commander les écoulements d'eau et de gaz d'échappement ainsi que la transmission de chaleur, peuvent présenter des nervures, des faces de guidage d'écoulement ou de chaleur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel: la Figure 1 est une vue d'un exemple de réalisation. L'échangeur de chaleur selon l'invention, selon la Figure 1, est constitué de trois éléments principaux. L'enveloppe d'eau extérieure 1 est réalisée en forme de pot et possède à l'extrémité ouverte une bride d'étanchéité 6 s'étendant tout autour. La grandeur de l'enveloppe d'eau extérieure est dimensionnée de façon qu'elle puisse recevoir les deux autres éléments principaux, à savoir l'enveloppe d'eau intérieure 2 et l'élément de séparation 3 de l'échangeur de chaleur. L'enveloppe d'eau extérieure est pourvue d'une arrivée d'eau 4 pour l'eau de refroidissement et d'un retour d'eau 5 pour l'eau de refroidissement chauffée. L'agencement de l'arrivée et du retour peut varier, selon la configuration spéciale de l'enveloppe d'eau extérieure dans le cas d'application concret et de l'écoulement qui en résulte. Dans l'enveloppe d'eau extérieure 1 est placé comme autre élément principal l'enveloppe d'eau intérieure 2 également en forme de pot, dont le plus petit diamètre est dimensionné de façon à former entre les deux parois des enveloppes d'eau extérieure et intérieure un espace creux 7 s'étendant tout autour pour l'eau de refroidissement s'écoulant à travers celui-ci. La circulation d'eau et la transmission de chaleur peuvent être commandées en cas de besoin par une configuration correspondante de nervures de guidage, de faces de guidage d'écoulement et de chaleur (ailettes) sur les surfaces des enveloppes, cependant cela n'est pas représenté. La bride d'étanchéité également prévue 8 s'étendant à l'enveloppe d'eau intérieure à son extrémité ouverte tout autour forme ensemble avec le joint d'étanchéité 9 et la bride d'étanchéité 6 de l'enveloppe d'eau extérieure la fermeture de l'espace creux 7 pour l'eau de refroidissement. L'espace intérieur 10 de l'enveloppe d'eau intérieure est séparé par la troisième partie principale, à savoir l'élément de séparation 3 de sorte qu'il y a une circulation des gaz d'échappement chauds à la paroi intérieure de l'enveloppe d'eau intérieure qui émet la chaleur à la quantité d'eau de refroidissement en circulation dans l'espace creux 7. L'élément de séparation 3 a pour autre fonction la réalisation d'une entrée de gaz d'échappement 11 et d'une sortie de gaz d'échappement 12 et une fonction d'étanchéité de l'espace intérieur 10 au moyen de la bride d'étanchéité réalisée 13 et du joint d'étanchéité 14. L'étanchéité des trois parties principales les unes relativement aux autres est donc réunie dans le paquet de brides, constitué des brides 6, 8, 13 qui s'adaptent respectivement les unes sur les autres. Pour assurer l'étanchéité, ce paquet de brides peut être réuni maintenant d'une manière connue par un assemblage par vissage, serrage ou collage. Des détails se rapportant à cela ne sont pas représentés dans le dessin. Revendications 1. Echangeur de chaleur de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne refroidi à l'eau, caractérisé en ce que celui-ci est constitué d'au moins deux parties principales (1, 2) ou plus en moulage d'aluminium qui sont placées en forme de pot les unes dans les autres et qui forment ainsi les espaces creux côté gaz d'échappement et côté eau pour l'échange de chaleur par les parois de séparation avec des entrées (4) et sorties (5) pour les gaz d'échappement respectivement l'eau de refroidissement, et qui sont réunies en une unité par vissage, serrage ou collage par des brides (6, 8, 13) adaptées les unes sur les autres, qui forment un paquet de brides. 2. Echangeur de chaleur de gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties principales (1, 2, 3) en moulage d'aluminium sont fabriquées de préférence par un procédé de moulage sous pression. 3. Echangeur de chaleur de gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties principales (1, 2, 3) en moulage d'aluminium sont fabriquées par un procédé de moulage en sable, de moulage en coquille ou de moulage en mousse perdue. 4. Echangeur de chaleur de gaz d'échappement selon la 25 revendication 1, caractérisé en ce que les parois de séparation des espaces creux côté gaz d'échappement et côté commande des écoulements d'eau et des gaz la transmission de chaleur, présentent faces de guidage d'écoulement ou de eau, pour d'échappement et de des nervures, des chaleur. la