Brevet FR3156191A1 — publié le 20250606

L’invention concerne une conduite d’admission (1) pour un échangeur de chaleur (100), ladite conduite d’admission (1) comprenant une boîte (11) et un couvercle (12), ladite boîte (11) comprenant au moins une ouverture (40) ménagée dans ladite boîte (11), ledit couvercle (12) comprenant un bord périphérique (50), ledit bord périphérique (50) entourant une portion interne (51) du couvercle (12), le couvercle (12) étant disposé en recouvrement de l’ouverture (40), le bord périphérique (50) étant solidarisé à ladite boîte (11) par soudure, ladite conduite d’admission (1) étant caractérisée en ce que ladite boîte (11) est assemblée à la portion interne (51) à l’aide d’au moins un organe de renfort (60), notamment deux organes de renfort (60). Figure de l’abrégé : Figure 2 Conduite d’admission pour un échangeur de chaleur L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur comportant un faisceau d'échange thermique déterminant de premiers canaux de circulation pour la circulation d'un gaz à refroidir, et de seconds canaux de circulation pour la circulation d'un liquide de refroidissement. Un tel échangeur de chaleur peut être réalisé notamment sous la forme d'un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique de véhicule automobile, le gaz à refroidir étant alors constitué par l'air de suralimentation du moteur. En effet, les moteurs thermiques suralimentés, ou turbo-compressés, en particulier les moteurs diesel, sont alimentés en air comprimé appelé air de suralimentation provenant d'un turbo-compresseur actionné par les gaz d'échappement du moteur. Toutefois, cette compression a pour effet d'échauffer l'air qui se trouve à une température trop élevée et il est souhaitable, pour un bon fonctionnement du moteur, de le refroidir afin d'abaisser sa température avant son admission dans les cylindres du moteur. On utilise pour cela, de manière classique, un échangeur de chaleur appelé refroidisseur d'air de suralimentation. Ce refroidisseur a pour fonction de refroidir l'air de suralimentation par échange thermique avec un autre fluide comme de l'air extérieur ou un liquide comme l'eau du circuit de refroidissement du moteur, formant ainsi un échangeur du type air/air ou liquide/air. De façon connue, un échangeur de chaleur, et plus précisément un refroidisseur d'air de suralimentation, comprend des éléments d'échange thermique et d'écoulement de fluide dans lesquels circulent des fluides échangeant de la chaleur entre eux. De nombreuses associations de fluides peuvent être envisagées, qu'il s'agisse de liquides et/ou de gaz. De nombreuses configurations structurelles sont envisageables. On connaît des échangeurs comprenant un faisceau d'échange thermique comprenant un empilement de plaques disposées parallèlement les unes aux autres sur une ou plusieurs rangées parallèles entre elles, ces plaques étant agencées pour définir d'une part des premiers canaux de circulation d'un premier fluide et d'autre part des seconds canaux de circulation d'un deuxième fluide en échangeant de la chaleur avec le premier fluide. Ces plaques peuvent être alternées avec des éléments de perturbation de l'écoulement d'un fluide, par exemple d'un fluide gazeux comme l'air de suralimentation. Selon une solution connue, un échangeur comporte une conduite d’admission et une conduite d’évacuation pour le fluide gazeux tel que l'air de suralimentation, disposées de part et d'autre du faisceau. Ces conduites permettent l'admission et l'évacuation de l'air de suralimentation à travers l'échangeur. Les conduites d’admission et d’évacuation d’un tel échangeur sont sollicitées mécaniquement et thermiquement. La conduite d’admission de gaz, en particulier, doit être apte à supporter les hautes pressions et températures des gaz d'échappement issus du turbo-compresseur. L'invention a notamment pour but de proposer un échangeur de chaleur susceptible de s'adapter aux sollicitations mécaniques et aux conditions de températures du côté du collecteur d’admission de gaz. L'invention vise encore à procurer un tel échangeur de chaleur qui convient tout particulièrement comme refroidisseur d'air de suralimentation. Résumé A cette fin, la présente invention propose une conduite d’admission pour un échangeur de chaleur, ladite conduite d’admission comprenant une boîte et un couvercle. Ladite boîte comprend également au moins une ouverture ménagée dans ladite boîte. Le couvercle de la boîte d’admission comprend un bord périphérique, ledit bord périphérique entourant une portion interne du couvercle. Le couvercle est disposé en recouvrement de l’ouverture de la boîte, de sorte que la portion interne fasse face à ladite ouverture. Le bord périphérique est solidarisé à la boîte par soudure, de préférence par soudure par vibration. La conduite d’admission est caractérisée en ce que la boîte est assemblée à la portion interne du couvercle à l’aide d’au moins un organe de renfort, notamment deux organes de renfort. Selon un exemple de réalisation de l’invention, ladite boîte est configurée pour être disposée à une extrémité d’un faisceau d’échange de chaleur de l’échangeur de chaleur. Ladite boîte comprend, outre l’ouverture, une entrée et une sortie. La sortie de ladite boîte est directement connectée au faisceau d’échange de chaleur. Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’ouverture de la boîte est entourée par un pourtour, le bord périphérique du couvercle étant solidarisé au pourtour de l’ouverture. L’organe de renfort permet de renforcer mécaniquement la soudure. Le fait d’attacher la portion interne du couvercle à la boîte permet d’optimiser le renfort mécanique en répartissant les efforts sur une zone « plus centrale ». Les forces appliquées par l’organe de renfort sont ainsi réparties sur l’ensemble du bord périphérique. Selon un exemple de réalisation de l’invention, les organes de renfort sont choisis parmi des vis ou des écrous ou des rivets. De cette façon, les vis ou écrous ou rivets permettent de renforcer la solidarisation du couvercle à la boîte. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la boîte comprend au moins un premier passage, notamment traversant, ledit premier passage étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort, notamment avec une vis. L’organe de renfort traverse le premier passage de la boîte. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la portion interne du couvercle comprend au moins un premier orifice, notamment borgne, ledit premier orifice étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort. Selon un exemple de réalisation de l’invention, chacun des premiers orifices de la portion interne est positionné en vis-à-vis de chacun des passages de la boîte. Selon un exemple de réalisation de l’invention, le premier orifice comprend un filet, ledit filet étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort, notamment avec une vis. Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’organe de renfort, par exemple la vis, traverse le premier passage de la boîte pour venir épouser le filet du premier orifice. L’organe de renfort traverse ainsi le premier passage de la boîte pour venir se loger dans le premier orifice de la portion interne du couvercle. Dans le cas d’un premier orifice fileté, la coopération dudit filet avec l’organe de renfort exerce une force, cette force renforçant la solidarisation du couvercle et de la boîte. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la portion interne du couvercle comprend au moins une nervure, notamment deux nervures, ladite nervure s’étendant depuis la portion interne en direction de la boîte. La nervure est notamment issue de matière avec le couvercle. Ladite nervure s’étend depuis la portion interne du couvercle en direction de la boîte. La nervure remplit deux fonctions. La première fonction est de guider l’air le long de la conduite d’admission. La deuxième fonction est de servir de renfort mécanique au couvercle. Selon un exemple de réalisation de l’invention, ladite nervure comprend l’au moins un premier orifice. Selon un exemple de réalisation de l’invention, les organes de renfort sont des pattes de fixation appartenant à la boîte et/ou à la portion interne du couvercle. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la boîte et le couvercle sont en matériau plastique. Le matériau plastique permet d’avoir un poids de la conduite d’admission faible, ainsi qu’une grande modularité de forme, l’utilisation de plastique permettant de modifier la géométrie de la boîte et du couvercle en adaptant les outils. Selon un exemple de réalisation de l’invention, l’entrée de la boîte est de section circulaire. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la sortie de la boîte est de section sensiblement rectangulaire. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la boîte comprend au moins un deuxième passage, notamment traversant, notamment deux deuxièmes passages, lesdits deuxièmes passages étant de préférence disposés autour de l’entrée de la boîte. Les deuxièmes passages coopèrent avec des organes de fixation pour fixer l’entrée de la conduite d’admission à un canal d’entrée d’air. Les organes de fixation ne passent pas par l’ouverture. Selon un exemple de réalisation de l’invention, le couvercle comprend au moins un deuxième orifice, notamment borgne, notamment deux deuxièmes orifices, chacun des deuxièmes orifices étant notamment disposés en vis-à-vis d’un deuxième passage. En particulier, les deuxièmes orifices comprennent un filet, ledit filet étant configuré pour coopérer avec des organes de fixations, notamment des vis. De cette façon, les organes de fixation traversent les deuxièmes passages de la boîte et coopèrent avec les filets des deuxièmes orifices du couvercle. De cette façon, non seulement le canal d’entrée d’air est fixé à l’entrée de la conduite d’admission, mais le couvercle est également fixé à la boîte par l’intermédiaire des organes de fixation. Ainsi, le couvercle est assujetti à la boîte au niveau du bord périphérique, par soudure, mais également par le biais des organes de renfort et des organes de fixation. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la boîte comprend au moins un troisième orifice, notamment borgne, notamment deux troisièmes orifices, les troisièmes orifices comprenant un filet, ledit filet coopérant avec des organes de fixations, notamment des vis. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la conduite d’admission forme un coude, notamment un coude entre 160° et 200°. L’invention se rapporte également à un échangeur de chaleur, notamment un refroidisseur d’air de suralimentation, comprenant une conduite d’admission selon l’invention. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : FIG. 1 est une vue en perspective d’un échangeur de chaleur comprenant une conduite d’admission selon l’invention. FIG. 2 est une vue éclatée de la conduite d’admission de la FIG. 1 . FIG. 3 est une vue en perspective de la boîte de la conduite d’admission de la FIG. 1 . Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre. On peut ainsi interchanger les dénominations ‘premier’, ’deuxième’, ‘troisième’, etc.... L'invention concerne une conduite d’admission 1 pour un échangeur de chaleur 100, en particulier un échangeur pour refroidir l'air de suralimentation pour moteur thermique, tel qu'un moteur diesel de véhicule automobile. Un tel échangeur de chaleur 100 est représenté FIG. 1 . Un tel échangeur de chaleur 100 peut être un échangeur dit « air-liquide », c'est-à-dire un échangeur dans lequel les fluides qui échangent de la chaleur sont l'air et un liquide tel que de l'eau. Dans le cas d'un refroidisseur d'air de suralimentation, le liquide est de préférence de l'eau du circuit de refroidissement dit « basse température » dudit moteur; il s'agit typiquement d'eau glycolée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux refroidisseurs d'air de suralimentation de véhicules automobiles et peut s'appliquer à d'autres types d'échangeurs de chaleur. L'échangeur de chaleur 100 représenté sur la FIG. 1 comprend un faisceau 20 d'échange de chaleur qui, dans l'exemple, est formé par un assemblage de plaques empilées. Le faisceau 20 d'échange de chaleur est encadré d'une part par une conduite d’admission 1 de gaz et d'autre part par une conduite d’évacuation 2 de gaz. Les deux conduites d’admission 1 de gaz et d’évacuation 2 de gaz sont, dans l'exemple illustré, assemblées respectivement sur deux faces opposées du faisceau 20 d'échange de chaleur. La conduite d’évacuation 2 de gaz peut être fixée directement ou indirectement sur la culasse du moteur. Les conduites d’admission 1 et d’évacuation 2 peuvent être réalisées par moulage à la forme voulue et sont assemblées de part et d'autre du faisceau 20 d'échange de chaleur. La conduite d’admission 1 pour un échangeur de chaleur 100 comprend une boîte 11 et un couvercle 12. Comme représenté FIG. 1 , ladite boîte 11 est configurée pour être disposée à une extrémité d’un faisceau 20 d’échange de chaleur de l’échangeur de chaleur 100. La boîte 11 est représentée plus en détails FIG. 2 . La boîte 11 comprend une entrée 31 et une sortie 32, la sortie 32 étant disposée en vis-à-vis du faisceau d’échange de chaleur 20. La boîte 11 comprend une ouverture 40, représentée FIG. 3 , et ménagée dans la boîte 11. L’ouverture 40 de la boîte 11 est entourée par un pourtour 41. Le couvercle 12, représenté notamment FIG. 2 , comprend un bord périphérique 50, ledit bord périphérique 50 entourant une portion interne 51 du couvercle 12. Le couvercle 12 est disposé en recouvrement de l’ouverture 40, de sorte que la portion interne 51 du couvercle fasse face à l’ouverture 40. Le bord périphérique 50 du couvercle 12 est solidarisé à la boîte 11 par soudure, de préférence par soudure par vibration. En particulier, le bord périphérique 50 du couvercle 12 est solidarisé au pourtour 41 de l’ouverture 40. Dans l’exemple illustré FIG. 2 , la boîte 11 est assemblée à la portion interne 51 à l’aide de deux organes de renfort 60. Les organes de renfort 60 permettent de renforcer mécaniquement la soudure. Le fait d’attacher la portion interne 51 du couvercle 12 à la boîte 11 permet d’optimiser le renfort mécanique en répartissant les efforts sur « une zone plus centrale ». Les forces appliquées par les organes de renfort 60 sont ainsi réparties sur l’ensemble du bord périphérique 50. Les organes de renfort 60 sont de préférence choisis parmi des vis ou des écrous ou des rivets. De cette façon, les vis ou écrous ou rivets permettent de renforcer la solidarisation du couvercle 12 à la boîte 11. Dans l’exemple de réalisation représenté FIG. 2 , la boîte 11 comprend deux premiers passages 61 traversant, lesdits premiers passages 61 étant configurés pour coopérer avec les organes de renfort 60, ici avec des vis. Les organes de renfort 60 traversent les premiers passages 61 de la boîte 11. La portion interne 51 du couvercle 12 comprend deux premiers orifices 62, configurés pour coopérer avec les organes de renfort 60. Chacun des premiers orifices 62 de la portion interne 51 est positionné en vis-à-vis de chacun des passages 61 de la boîte 11. Les premiers orifices 62 comprennent des filets, lesdits filets étant configurés pour coopérer avec les organes de renfort 60, ici avec des vis. Les organes de renfort 60 traversent les premiers passages 61 de la boîte 11 pour venir épouser les filets des premiers orifices 62. Les organes de renfort 60 traversent ainsi les premiers passages 61 de la boîte 11 pour venir se loger dans les premiers orifices 62 de la portion interne 51 du couvercle 12. La coopération des filets avec les organes de renfort 60 exerce une force, cette force renforçant la solidarisation du couvercle 12 et de la boîte 11. La portion interne 51 du couvercle 12 comprend deux nervures 70, lesdites nervures 70 s’étendant de la portion interne 51 en direction de la boîte 11. Les nervures 70 sont issues de matière avec le couvercle 12. Lesdites nervures s’étendent depuis la portion interne 51 du couvercle 12 en direction de la boîte 11. Les nervures 70 remplissent deux fonctions. La première fonction est de guider l’air le long de la conduite d’admission 1. La deuxième fonction est de servir de renfort mécanique au couvercle 12. Les nervures 70 comprennent les premiers orifices 62. Selon un exemple de réalisation non représenté, les organes de renfort 60 peuvent être des pattes de fixation appartenant à la boîte 11 et/ou à la portion interne 51 du couvercle 12. Selon un exemple de réalisation de l’invention, la boîte 11 et le couvercle 12 sont en matériau plastique. Le matériau plastique permet d’avoir un poids de la conduite d’admission 1 faible, ainsi qu’une grande modularité de forme, l’utilisation de plastique permettant de modifier la géométrie de la boîte 11 et du couvercle 12 en adaptant les outils. L’entrée 31 de la boîte 11 est de section circulaire. La sortie 32 de la boîte 11 est de section sensiblement rectangulaire. La boîte 11 comprend deux deuxièmes passages 63, lesdits deuxièmes passages 63 étant disposés autour de l’entrée 31 de la boîte 11. Les deuxièmes passages 63 coopèrent avec des organes de fixation pour fixer l’entrée 31 de la conduite d’admission 1 à un canal d’entrée d’air. Les organes de fixation ne passent pas par l’ouverture 40. Le couvercle 12 comprend au moins deux deuxièmes orifices 64, chacun des deuxièmes orifices 64 étant disposés en vis-à-vis d’un deuxième passage 63, les deuxièmes orifices 64 comprenant un filet, ledit filet étant configuré pour coopérer avec des organes de fixations, ici des vis. De cette façon, les organes de fixation traversent les deuxièmes passages 63 de la boîte 11 et coopèrent avec les filets des deuxièmes orifices 64 du couvercle 12. De cette façon, non seulement un canal d’entrée d’air est fixé à l’entrée 31 de la conduite d’admission 1, mais le couvercle 12 est également fixé à la boîte 11 par l’intermédiaire des organes de fixation. Ainsi, le couvercle 12 est assujetti à la boîte 11 au niveau du bord périphérique 50, par soudure, mais également par le biais des organes de renfort 60 et des organes de fixation. La boîte 11 comprend deux troisièmes orifices 65, borgnes, les troisièmes orifices 65 comprenant un filet, ledit filet coopérant avec des organes de fixations, ici des vis. La conduite d’admission 1 forme un coude, notamment un coude entre 160° et 200°. Conduite d’admission (1) pour un échangeur de chaleur (100), ladite conduite d’admission (1) comprenant une boîte (11) et un couvercle (12), ladite boîte (11) comprenant au moins une ouverture (40) ménagée dans ladite boîte (11), ledit couvercle (12) comprenant un bord périphérique (50), ledit bord périphérique (50) entourant une portion interne (51) dudit couvercle (12), le couvercle (12) étant disposé en recouvrement de l’ouverture (40), de sorte que la portion interne (51) fasse face à ladite ouverture (40), le bord périphérique (50) étant solidarisé à ladite boîte (11) par soudure, de préférence par soudure par vibration, ladite conduite d’admission (1) étant caractérisée en ce que ladite boîte (11) est assemblée à la portion interne (51) à l’aide d’au moins un organe de renfort (60), notamment deux organes de renfort (60). Conduite d’admission (1) selon la revendication précédente, les organes de renfort (60) étant choisis parmi des vis ou des écrous ou des rivets. Conduite d’admission (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la boîte (11) comprenant au moins un premier passage (61), notamment traversant, ledit premier passage (61) étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort (60), notamment avec une vis. Conduite d’admission (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la portion interne (51) du couvercle (12) comprenant au moins un premier orifice (62), notamment borgne, ledit premier orifice (62) étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort (60). Conduite d’admission (1) selon les revendications 3 et 4, chacun des premiers orifices (62) de la portion interne (51) étant positionné en vis-à-vis de chacun des passages (61) de la boîte (11). Conduite d’admission (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, le premier orifice (62) comprenant un filet, ledit filet étant configuré pour coopérer avec l’organe de renfort (60), notamment avec une vis. Conduite d’admission (1) selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 5, l’organe de renfort (60), par exemple la vis, traversant le premier passage (61) de la boîte (11) pour venir épouser le filet du premier orifice (62). Conduite d’admission (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la portion interne (51) du couvercle (12) comprenant au moins une nervure (70), notamment deux nervures (70), ladite nervure (70) s’étendant depuis la portion interne (51) en direction de la boîte (11). Conduite d’admission (1) selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 4, la nervure (70) comprenant l’au moins un premier orifice (62). Echangeur de chaleur (100), notamment refroidisseur d’air de suralimentation, comprenant une conduite d’admission (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.