EP1015838B1 - Echangeur de chaleur pour vehicule automobile, et son procede de fabrication - Google Patents

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EP1015838B1
EP1015838B1 EP99957195A EP99957195A EP1015838B1 EP 1015838 B1 EP1015838 B1 EP 1015838B1 EP 99957195 A EP99957195 A EP 99957195A EP 99957195 A EP99957195 A EP 99957195A EP 1015838 B1 EP1015838 B1 EP 1015838B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cap
fluid
collector
caps
heat exchanger
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99957195A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1015838A1 (fr
Inventor
Christophe Chevallier
Laurent Palanchon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Climatisation SA
Original Assignee
Valeo Climatisation SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Climatisation SA filed Critical Valeo Climatisation SA
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Application granted granted Critical
Publication of EP1015838B1 publication Critical patent/EP1015838B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05375—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction

Definitions

  • the invention relates to the technology of heat exchangers for motor vehicles.
  • the invention applies to different types of heat exchangers. heat that can be encountered in a vehicle, that it the radiator for the passenger compartment, the engine cooling radiator, condenser air conditioning circuit, or the evaporator of a air conditioning loop.
  • exchangers consist of a bundle of tubes with fins performing heat exchange with the medium outside.
  • the bundle tubes are connected on both sides and other by end blocks defining the direction of circulation of the fluid in the various tubes and allowing introduce the fluid into the exchanger and extract it there.
  • Each of the end blocks has a header plate or metallic "hole plate” into which the bundle tubes, secured to this plate, for example by soldering, at the place of their outlet.
  • This plate generally designated “collector”
  • collector is capped by a cover or “fluid box” so that collector and boxes define a common volume into which the corresponding ends of the tubes, and through which are if necessary, the inlet and outlet of the fluid.
  • the fluid box is provided with connections to pipes fluid intake and collection. Its interior volume is further subdivided into a plurality of sub-volumes separate to bring together certain groups of beam tubes so as to define a configuration of predetermined fluid circulation in the exchanger, with several round trips of fluid in the beam of tubes.
  • An end block therefore comprises at least one manifold and a fluid box that should be assembled together.
  • brazed assembly where all of the elements of the heat exchanger is passed through a brazing furnace allowing a filler metal to achieve both the joining of the various elements (collectors, boxes to fluid, partitions, tube bundle, etc.) and their tightness.
  • Another assembly technique used is assembly mechanical in which all the elements of the exchanger thermal are joined mechanically with interposition a seal ensuring the seal between the manifold and tubes, on the one hand, and between the manifold and the fluid box, on the other hand.
  • the invention relates to a particular manufacturing technique a heat exchanger, applicable in the case of both abovementioned assembly techniques, in particular that of the brazed assembly. It aims to rationalize production by simplifying assembly, standardizing elements and reduction of the number of different parts to assemble to make a given exchanger.
  • the heat exchanger is of the known type comprising a bundle of parallel tubes joined to each of their respective ends by a plate-shaped collector, each collector being capped by a closing fluid box sealingly the collector and defining therewith a plurality of interior volumes imposing meanings predetermined fluid circulation in the tubes of the beam.
  • the fluid box is made up of a plurality of individual one-piece covers juxtaposed, assembled together to the manifold and defining together said interior volumes of the box fluid, at least one of said covers, called central cover, defining alone one of said interior volumes of the fluid box, while at least one cover is provided side which partially covers the central cover for define with it another interior volume.
  • the side cover has an open face side wall that covers the central cover over a selected length.
  • said covers comprise: an intake cover fluid and a similar fluid collection hood; and / or at least one fluid direction reversal cover; and or a plurality of hoods, similar, reversing the direction of fluid.
  • the collectors are advantageously provided on the side of the covers of a peripheral rim forming an external contour complementary to that, interior, defined by the covers juxtaposed before assembling them on the manifold.
  • At least one first cover called the outer cover, completely covers at least one second cover, said cover interior, the first cover and the second cover defining at least two interior volumes of the fluid box.
  • the cover exterior defines two housings on either side of the cover inside.
  • the outer cover and the inner cover have rims of different height, the height of the edges of the inner cover being less than the height of the edges of the outer cover so as to create a passage between said housings.
  • the inner cover and the outer cover have longitudinal edges arranged one against the other on the collector.
  • the inner cover and / or the outer cover has one or more orifices fluid intake or expulsion.
  • the inner cover is supplied with fluid, which fluid performs two passes separated in the bundle before being expelled by one or several expulsion ports of the outer cover.
  • the covers are preferably manufactured by stamping of a metal sheet.
  • step e the whole assembly is made preferably by joint soldering of the covers to the collectors and manifolds to the tubes.
  • FIG. 1 represents a heat exchanger opposite which the invention will be described in conjunction with FIGS. 2 to 6 . It comprises a bundle of parallel tubes 10 (here flat tubes) separated by fins 11 of wavy shape. It is provided on either side of the tube bundle of the end blocks joining together certain groups of tubes and defining a predetermined fluid circuit configuration in the heat exchanger, shown diagrammatically by the various arrows in FIG. 1.
  • Each end block comprises, in a manner known per se, a metal plate 12, 14 generally called a "collector” joining the ends of the tubes of the bundle, plate with which is associated a cover-shaped element generally designated “fluid box” or “manifold box” tightly connected to the collector by its peripheral rim.
  • the assembly constituted by the collector and the corresponding box defines volumes into which the tubes of the bundle open.
  • These various elements are joined together in a sealed manner by brazing, that is to say by the controlled melting of a filler metal during a passage step in a brazing furnace.
  • the fluid box of each end block is constituted a plurality of juxtaposed individual covers defining each one of the various internal volumes of the fluid box.
  • the fluid box associated with the manifold 12 comprises a first cover 16 connected to an intake pipe of fluid 18, a second cover 20 connected to a fluid collection 22 and, between the two, a cover 24 inversion of the direction of circulation of the fluid.
  • the fluid box associated with the manifold 14 is, as for it, consisting of two covers 26, 28 for reversing the direction of circulation of the fluid.
  • the dimensions of the covers are chosen so that the covers 16 and 20 are similar, same as those of covers 24, 26 and 28: the fluid boxes of the heat exchanger can thus be carried out at from only two types of hoods, namely a hood fluid intake / collection such as 16 or 20, and a cover reversing the direction of fluid circulation such as 24, 26 or 28.
  • the material of the collectors and covers is made of metal permitting soldering, for example of an aluminum alloy surface treated with a coating of filler metal.
  • each of the collectors is provided 12, 14 a respective peripheral rim 32, 34 dimensioned so as to correspond to the outline (envelope) of various juxtaposed covers mounted on this collector; the overlapping of the respective edges of the collectors and covers associated with the peripheral edges of the covers perpendicular to the collector allows satisfactory soldering due to the larger surface vis-à-vis the elements brazed.
  • the covers are preferably one-piece parts, for example example made by stamping a sheet. They present each, on the side of their free edge, one face oriented perpendicular to the collector plane, as in 36 or 38, so as to increase the surface vis-à-vis between two attached covers or between an end cover and the flange peripheral 32 or 34 of the associated collector.
  • the rest of the cover may take any appropriate form, dictated by technical implementation constraints (for example a shape on the roof for covers 16 and 20 connected to the pipes fluid intake and collection 18 and 22) or by congestion or fluid mechanics considerations (for example a flat shape for covers 24, 26 and 28).
  • the exchanger comprises a manifold 12 similar to that of Figure 1.
  • the fluid box associated with the manifold 12 comprises a first cover 40 provided with an intake opening fluid 42, a second cover 44 provided with a fluid collection 46 and, between the two, a cover 48 inversion of the direction of circulation of the fluid.
  • Hoods 40 and 44 are similar.
  • the cover 48 or central cover alone defines a volume inside, while the covers 40 and 44, or side covers, each partially covers the central cover 48 to define with him two other volumes.
  • the side covers 40 and 44 have side walls respectively 50 and 52, each of which defines an open face facing the central cover 48.
  • the walls 50 and 52 cover the central cover over lengths respective L1 and L2 which may be the same or different.
  • the wall of the cover 48 is smooth if although the side walls 50 and 52 of the covers 42 and 44 are projecting outward.
  • the wall side of the central cover 48 has two shoulders or recesses 54 and 56 which allow the ends to be accommodated side walls 50 and 52 of the covers 40 and 44 which are thus at the same level as the wall of the central cover.
  • the fluid box is formed a first cover 140, called the outer cover, which covers totally a second cover 150, said inner cover.
  • the first cover 140 and the second cover 150 are assembled at collector 12.
  • the internal cover 150 defines a first internal volume of the fluid box, while the outer cover 140 defines two housings 143 and 144 on either side of the cover interior ( Figure 5). These two dwellings define two interior volumes which here form a unique interior volume since the two housings 143 and 144 communicate between them by a passage 145 ( Figures 5 and 6). In variant not shown, the housings 143 and 144 could be completely separated, therefore without communication, to provided that the inner cover forms a watertight partition between the two dwellings.
  • the cover exterior 140 has transverse flanges 141 and longitudinal 142 which have a greater height than the transverse 151 and longitudinal 152 edges of the cover inside.
  • This non-limiting example of embodiment allows to make the passage 145 between the housings 143 and 144.
  • an orifice 148 made at the same time in the inner cover 150 and the outer cover 140 allows the introduction or the expulsion of a fluid directly in the hood interior 150.
  • One or more other orifices 122 may be fitted through the outer cover 140 ( Figure 5).
  • the longitudinal edges 152 of the inner cover 150 are joined respectively to the longitudinal edges 142 of the cover exterior 140.
  • the flanges 32 of the manifold 12 correspond to the longitudinal edges 141 and 142 of the outer cover 140.
  • the fluid box assembled to the manifold 14 ( Figure 5) is consisting of two covers 250 and 350 for reversing the direction of circulation of the fluid. Associated with an interior cover 150 and an outer cover 140, these two direction reversing covers of fluid allow two separate passes to be made fluid inside the beam.
  • the fluid penetrates inside the cover interior 150 and is divided into two parts.
  • a first part of the fluid reaches the cover 250 to then go towards housing 143, while a second part gains the hood 350 and then go to housing 144.
  • each parts of the fluid performs a course in two passes separated, forming back and forth.
  • the covers 150, 250 and 350 are similar.
  • the outer cover 140 covers the entire manifold 12, but it is also possible to have, on the manifold 12, two or more covers interior 150 covered by two or more hoods exteriors 140.
  • the invention is not limited to the embodiments described above as examples and is likely many variations. Thus the invention can be applied also to mechanically assembled heat exchangers, without soldering.

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Description

L'invention concerne la technologie des échangeurs de chaleur pour les véhicules automobiles.
L'invention s'applique aux différents types d'échangeurs de chaleur que l'on peut rencontrer dans un véhicule, qu'il s'agisse du radiateur de chauffage de l'habitacle, du radiateur de refroidissement du moteur, du condenseur du circuit de climatisation, ou encore de l'évaporateur d'une boucle de climatisation.
Ces échangeurs sont constitués d'un faisceau de tubes à ailettes réalisant l'échange thermique avec le milieu extérieur. Les tubes du faisceau sont reliés de part et d'autre par des blocs d'extrémité définissant le sens de circulation du fluide dans les divers tubes et permettant d'introduire le fluide dans l'échangeur et de l'en extraire.
Chacun des blocs d'extrémité comporte une plaque collectrice ou "plaque à trous" métallique dans laquelle débouchent les tubes du faisceau, solidarisés à cette plaque, par exemple par brasage, à l'endroit de leur débouché. Cette plaque, généralement désignée "collecteur", est coiffée par un couvercle ou "boíte à fluide" de manière que collecteur et boíte définissent un volume commun dans lequel débouchent les extrémités correspondantes des tubes, et par lequel sont opérées le cas échéant l'entrée et la sortie du fluide.
La boíte à fluide est pourvue de raccordements à des conduites d'admission et de collecte de fluide. Son volume intérieur est en outre subdivisé en une pluralité de sous-volumes distincts permettant de réunir ensemble certains groupes de tubes du faisceau de manière à définir une configuration de circulation de fluide prédéterminée dans l'échangeur, avec plusieurs allers et retours de fluide dans le faisceau de tubes.
Un bloc d'extrémité comprend donc au moins un collecteur et une boíte à fluide qu'il y a lieu d'assembler ensemble.
Un tel échangeur est déjà connu du document US 3,173,482.
L'une des techniques d'assemblage couramment utilisée à cet effet est l'assemblage brasé, où l'ensemble des éléments de l'échangeur thermique est passé dans un four de brasage permettant à un métal d'apport de réaliser à la fois la solidarisation des divers éléments (collecteurs, boítes à fluide, cloisons de séparation, faisceau de tubes, etc.) et leur étanchéité.
Une autre technique d'assemblage utilisée est l'assemblage mécanique dans laquelle l'ensemble des éléments de l'échangeur thermique sont solidarisés mécaniquement avec interposition d'un joint d'étanchéité assurant l'étanchéité entre le collecteur et les tubes, d'une part, et entre le collecteur et la boíte à fluide, d'autre part.
L'invention vise une technique particulière de fabrication d'un échangeur de chaleur, applicable dans le cas des deux techniques d'assemblage précitées, en particulier celui de l'assemblage brasé. Elle vise à rationaliser la production par simplification de l'assemblage, standardisation des éléments et réduction du nombre de pièces différentes à assembler pour réaliser un échangeur donné.
L'échangeur de chaleur est du type connu comprenant un faisceau de tubes parallèles réunis à chacune de leurs extrémités respectives par un collecteur en forme de plaque, chaque collecteur étant coiffé par une boíte à fluide fermant de manière étanche le collecteur et définissant avec celui-ci une pluralité de volumes intérieurs imposant des sens prédéterminés de circulation du fluide dans les tubes du faisceau.
De façon caractéristique de l'invention, la boíte à fluide est formée d'une pluralité de capots individuels monoblocs juxtaposés, assemblés ensemble au collecteur et définissant conjointement lesdits volumes intérieurs de la boíte à fluide, l'un au moins desdits capots, dit capot central, définissant à lui seul l'un desdits volumes intérieurs de la boíte à fluide, tandis qu'il est prévu au moins un capot latéral qui recouvre partiellement le capot central pour définir avec lui un autre volume intérieur.
Il est avantageux que le capot latéral présente une paroi latérale à face ouverte qui recouvre le capot central sur une longueur choisie.
De préférence, lesdits capots comprennent : un capot d'admission de fluide et un capot de collecte de fluide semblables; et/ou au moins un capot d'inversion de sens de fluide ; et/ou une pluralité de capots, semblables, d'inversion de sens de fluide.
Les collecteurs sont avantageusement pourvus du côté des capots d'un rebord périphérique formant un contour extérieur complémentaire de celui, intérieur, défini par les capots juxtaposés préalablement à l'assemblage de ceux-ci sur le collecteur.
Dans une deuxième forme générale de réalisation de l'invention, au moins un premier capot, dit capot extérieur, recouvre totalement au moins un deuxième capot, dit capot intérieur, le premier capot et le deuxième capot définissant au moins deux volumes intérieurs de la boíte à fluide.
Selon une particularité de ce mode de réalisation, le capot extérieur définit deux logements de part et d'autre du capot intérieur.
Selon encore une autre particularité, le capot extérieur et le capot intérieur ont des rebords de hauteur différente, la hauteur des rebords du capot intérieur étant inférieure à la hauteur des rebords du capot extérieur de manière à créer un passage entre lesdits logements.
Selon encore une autre particularité, le capot intérieur et le capot extérieur ont des rebords longitudinaux disposés l'un contre l'autre sur le collecteur.
Selon encore une autre particularité, le capot intérieur et/ou le capot extérieur comportent un ou plusieurs orifices d'admission ou d'expulsion de fluide.
Selon encore une autre particularité, le capot intérieur est alimenté en fluide, lequel fluide effectue deux passes séparées dans le faisceau avant d'être expulsé par un ou plusieurs orifices d'expulsion du capot extérieur.
L'invention vise également un procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur du type décrit ci-dessus, procédé comportant les étapes suivantes :
  • a) fabrication, de préférence par emboutissage, d'une pluralité de capots individuels monoblocs définissant conjointement lesdits volumes intérieurs des boítes à fluide,
  • b) fabrication et assemblage d'un faisceau de tubes parallèles,
  • c) mise en place des collecteurs aux extrémités des tubes du faisceau,
  • d) mise en place, sur chacun des collecteurs, des capots individuels correspondants,
  • e) solidarisation mécanique de l'ensemble.
    • A l'étape a), les capots sont de préférence fabriqués par emboutissage d'une tôle métallique.
    Dans l'étape e), la solidarisation de l'ensemble s'effectue de préférence par brasage conjoint des capots aux collecteurs et des collecteurs aux tubes.
    D'autres avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite seulement à titre d'exemple, et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue générale en coupe d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile selon l'art antérieur ;
    • la figure 2 est une vue partielle en coupe d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile selon une première forme de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est une vue partielle en coupe analogue à la figure 2 dans une variante de réalisation ;
    • la figure 4 est une vue partielle en perspective correspondant à la figure 3 ;
    • la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un échangeur de chaleur selon une deuxième forme de réalisation de l'invention ; et
    • la figure 6 est une vue partielle en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5.
    La figure 1 représente un échangeur de chaleur en regard duquel l'invention sera décrite en liaison avec les figures 2 à 6. Il comporte un faisceau de tubes parallèles 10 (ici des tubes plats) séparés par des ailettes 11 de forme ondulée. Il est prévu de part et d'autre du faisceau de tubes des blocs d'extrémité réunissant ensemble certains groupes de tubes et définissant une configuration de circuit de fluide prédéterminée dans l'échangeur thermique, schématisée par les différentes flèches sur la figure 1.
    Chaque bloc d'extrémité comporte, de manière en elle-même connue, une plaque métallique 12, 14 généralement appelée "collecteur" réunissant les extrémités des tubes du faisceau,
    plaque à laquelle est associé un élément en forme de couvercle généralement désigné "boíte à fluide" ou "boíte collectrice" relié de manière étanche au collecteur par son rebord périphérique. L'ensemble constitué par le collecteur et la boíte correspondante définit des volumes dans lesquels débouchent les tubes du faisceau. Ces divers éléments (collecteurs, boítes et tubes) sont solidarisés ensemble de manière étanche par brasage, c'est-à-dire par la fusion contrôlée d'un métal d'apport pendant une étape de passage dans un four de brasage.
    Selon une forme de réalisation non conforme à l'invention, la boíte à fluide de chaque bloc d'extrémité est constituée d'une pluralité de capots individuels juxtaposés définissant chacun l'un des divers volumes internes de la boíte à fluide.
    Ainsi, la boíte à fluide associée au collecteur 12 comporte un premier capot 16 relié à une conduite d'admission de fluide 18, un deuxième capot 20 relié à une conduite de collecte de fluide 22 et, entre les deux, un capot 24 d'inversion du sens de circulation du fluide.
    La boíte à fluide associée au collecteur 14 est, quant à elle, constituée de deux capots 26, 28 d'inversion du sens de circulation du fluide.
    Pour permettre une rationalisation du processus de fabrication, les dimensions des capots sont choisies pour que les capots 16 et 20 soient semblables, de même que celles des capots 24, 26 et 28 : les boíte à fluide de l'échangeur thermique peuvent ainsi être réalisées à partir de deux types de capots seulement, à savoir un capot d'admission/collecte de fluide tel que 16 ou 20, et un capot d'inversion du sens de circulation de fluide tel que 24, 26 ou 28.
    Le matériau des collecteurs et des capots est en métal permettant le brasage, par exemple en un alliage d'aluminium traité en surface par un revêtement de métal d'apport.
    Pour faciliter l'assemblage des différents capots aux collecteurs avant brasage, on prévoit sur chacun des collecteurs 12, 14 un rebord périphérique respectif 32, 34 dimensionné de manière à correspondre au contour (enveloppe) des différents capots juxtaposés montés sur ce collecteur ; le recouvrement des bords respectifs des collecteurs et des capots associés avec les rebords périphériques des capots perpendiculaires au collecteur permet un brasage satisfaisant du fait de la plus grande surface en vis-à-vis des éléments brasés.
    Les capots sont de préférence des pièces monobloc, par exemple réalisés par emboutissage d'une tôle. Ils présentent chacun, du côté de leur bord libre, une face orientée perpendiculairement au plan du collecteur, comme en 36 ou 38, de manière à augmenter la surface en vis-à-vis entre deux capots attenants ou entre un capot d'extrémité et le rebord périphérique 32 ou 34 du collecteur associé. Le reste du capot peut prendre toute forme appropriée, dictée par les contraintes techniques d'implantation (par exemple une forme en toit pour les capots 16 et 20 reliés aux conduites d'admission et de collecte de fluide 18 et 22) ou par des considérations d'encombrement ou de mécanique des fluides (par exemple une forme plate pour les capots 24, 26 et 28).
    Dans une première forme de réalisation représentée à la figure 2, l'échangeur comporte un collecteur 12 analogue à celui de la figure 1. La boíte à fluide associée au collecteur 12 comporte un premier capot 40 muni d'une ouverture d'admission de fluide 42, un deuxième capot 44 muni d'une conduite de collecte de fluide 46 et, entre les deux, un capot 48 d'inversion du sens de circulation du fluide. Les capots 40 et 44 sont semblables.
    Le capot 48, ou capot central définit à lui seul un volume intérieur, alors que les capots 40 et 44, ou capots latéraux, recouvrent chacun en partie le capot central 48 pour définir avec lui deux autres volumes.
    Les capots latéraux 40 et 44 ont des parois latérales respectives 50 et 52, dont chacune délimite une face ouverte tournée vers le capot central 48. Les parois 50 et 52 viennent recouvrir le capot central sur des longueurs respectives L1 et L2 qui peuvent être identiques ou différentes.
    Ainsi un même capot latéral peut être utilisé pour définir des volumes intérieurs différents en fonction de la longueur du recouvrement L1 ou L2.
    Dans le cas de la figure 2, la paroi du capot 48 est lisse si bien que les parois latérales 50 et 52 des capots 42 et 44 sont en saillie vers l'extérieur.
    Par contre, dans la variante des figures 3 et 4, la paroi latérale du capot central 48 comporte deux épaulements ou décrochements 54 et 56 qui permettent de loger les extrémités des parois latérales 50 et 52 des capots 40 et 44 qui se trouvent ainsi au même niveau que la paroi du capot central.
    Selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, représentée aux figures 5 et 6, la boíte à fluide est formée d'un premier capot 140, dit capot extérieur, qui recouvre totalement un deuxième capot 150, dit capot intérieur. Le premier capot 140 et le deuxième capot 150 sont assemblés au collecteur 12.
    Le capot intérieur 150 définit un premier volume intérieur de la boíte à fluide, tandis que le capot extérieur 140 définit deux logements 143 et 144 de part et d'autre du capot intérieur (figure 5). Ces deux logements définissent deux volumes intérieurs qui forment ici un volume intérieur unique étant donné que les deux logements 143 et 144 communiquent entre eux par un passage 145 (figures 5 et 6). Dans une variante non représentée, les logements 143 et 144 pourraient être complètement séparés, donc sans communication, à condition que le capot intérieur forme une cloison étanche entre les deux logements.
    Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, le capot extérieur 140 comporte des rebords transversaux 141 et longitudinaux 142 qui ont une plus grande hauteur que les rebords transversaux 151 et longitudinaux 152 du capot intérieur. Cet exemple de réalisation, non limitatif, permet de réaliser le passage 145 entre les logements 143 et 144.
    Avantageusement, un orifice 148 pratiqué à la fois dans le capot intérieur 150 et le capot extérieur 140 permet l'introduction ou l'expulsion d'un fluide directement dans le capot intérieur 150. Un ou plusieurs autres orifices 122 peuvent être aménagés au travers du capot extérieur 140 (figure 5).
    Pour améliorer l'étanchéité au niveau de l'orifice 148, les rebords longitudinaux 152 du capot intérieur 150 sont accolés respectivement aux rebords longitudinaux 142 du capot extérieur 140. De même, les rebords 32 du collecteur 12 (figure 6) correspondent aux rebords longitudinaux 141 et 142 du capot extérieur 140.
    La boíte à fluide assemblée au collecteur 14 (figure 5) est constituée de deux capots 250 et 350 d'inversion du sens de circulation du fluide. Associés à un capot intérieur 150 et un capot extérieur 140, ces deux capots d'inversion du sens du fluide permettent de réaliser deux passes séparées du fluide à l'intérieur du faisceau.
    Il en résulte que le fluide pénètre à l'intérieur du capot intérieur 150 et est divisé en deux parties. Une première partie du fluide gagne le capot 250 pour aller ensuite vers le logement 143, tandis qu'une deuxième partie gagne le capot 350 pour aller ensuite vers le logement 144. Ainsi, chacune des parties du fluide réalise un parcours en deux passes séparées, formant aller et retour.
    Avantageusement, les capots 150, 250 et 350 sont semblables.
    Dans une variante de réalisation (non représentée), il pourrait être envisagé d'utiliser un seul capot à la place des deux capots 250 et 350.
    De manière avantageuse, le capot extérieur 140 recouvre la totalité du collecteur 12, mais il est aussi possible de disposer, sur le collecteur 12, deux ou plusieurs capots intérieurs 150 recouverts par deux ou plusieurs capots extérieurs 140.
    L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titres d'exemples et est susceptibles de nombreuses variantes. Ainsi l'invention peut s'appliquer aussi à des échangeurs de chaleur assemblés mécaniquement, sans brasage.

    Claims (14)

    1. Échangeur de chaleur pour véhicule automobile, comprenant un faisceau de tubes plats parallèles (10) réunis à chacune de leurs extrémités respectives par un collecteur (12 ; 14) en forme de plaque, chaque collecteur étant coiffé par une boíte à fluide fermant de manière étanche le collecteur et définissant avec celui-ci une pluralité de volumes intérieurs imposant des sens prédéterminés de circulation du fluide dans les tubes du faisceau, caractérisé en ce que la boíte à fluide est formée d'une pluralité de capots individuels monoblocs (24 ; 26, 28 ; 42, 44 , 48 ; 140, 150, 250, 350) assemblés au collecteur et définissant conjointement lesdits volumes intérieurs de la boíte à fluide, l'un desdits capots, dit capot central, définissant seul avec le collecteur l'un desdits volumes intérieurs d'une desdites boítes à fluide, caractérisè en ce que au moins un capot latéral recouvre au moins partiellement le capot central pour définir avec lui et le collecteur, un autre volume intérieur.
    2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot latéral (40, 44) présente une paroi latérale (50, 52) à face ouverte qui recouvre le capot central sur une longueur choisie (L1, L2).
    3. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits capots comprennent un capot d'admission de fluide (40) et un capot de collecte de fluide (44) semblables.
    4. Échangeur de chaleur selon la revendications 1, caractérisé en ce qu'au moins un desdits capots, dit capot latéral, recouvre totalement au moins un desdits capots, dit capot central, définissant deux logements (143, 144) de part et d'autre du capot central, lesdits capots central et latéral étant respectivement nommés dans cette configuration capot intérieur (150) et capot extérieur (140).
    5. Échangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capot extérieur (140) et le capot intérieur (150) ont des rebords respectifs (141, 142 ; 151, 152) et en ce que la hauteur des rebords (151, 152) dudit capot intérieur (150) est inférieure à la hauteur des rebords (141, 142) dudit capot extérieur (140) de manière à créer un passage (145) entre lesdits logements (143, 144).
    6. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le capot intérieur (150) et le capot extérieur (140) ont des rebords longitudinaux respectifs (152, 142) qui sont disposés l'un contre l'autre sur le collecteur (12).
    7. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le capot intérieur (150) et/ou le capot extérieur (140) comportent un ou plusieurs orifices d'admission ou d'expulsion de fluide (148).
    8. Échangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capot intérieur (150) est alimenté en fluide, ce fluide effectuant deux passes séparées dans le faisceau avant d'être expulsé par un ou plusieurs orifices d'expulsion (122) du capot extérieur.
    9. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits capots comprennent au moins un capot d'inversion de sens de fluide (48 ; 150, 250, 350).
    10. Échangeur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits capots comprennent une pluralité de capots d'inversion de sens de fluide (48 ; 150, 250, 350) et en ce que ces capots sont semblables.
    11. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les collecteurs (12, 14) sont pourvus du côté des capots d'un rebord périphérique (32, 34) formant un contour extérieur complémentaire de celui, intérieur, défini par les capots juxtaposés préalablement à l'assemblage de ceux-ci sur le collecteur.
    12. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur du type comprenant un faisceau de tubes plats parallèles (10) réunis à chacune de leurs extrémités respectives par un collecteur (12 ; 14) en forme de plaque, chaque collecteur étant coiffé par une boíte à fluide fermant de manière étanche le collecteur et définissant avec celui-ci une pluralité de volumes intérieurs imposant des sens prédéterminés de circulation du fluide dans les tubes du faisceau, procédé caractérisé par les étapes suivantes :
      a) fabrication d'une pluralité de capots individuels monoblocs (140, 150, 250, 350) définissant conjointement avec les collecteurs lesdits volumes intérieurs des boítes à fluide,
      b) fabrication et assemblage d'un faisceau de tubes parallèles (10),
      c) mise en place des collecteurs aux extrémités des tubes du faisceau,
      d) mise en place, sur un des collecteurs, d'un capot central définissant seul avec le collecteur l'un desdits volumes intérieurs,
      e) mise en place d'au moins un capot latéral qui recouvre le capot central pour définir avec lui un autre volume intérieur,
      f) mise en place, sur l'autre collecteur, d'au moins un capot individuel d'inversion de sens du fluide,
      g) solidarisation mécanique de l'ensemble.
    13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, à l'étape a), les capots sont fabriqués par emboutissage d'une tôle métallique.
    14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que, à l'étape g), la solidarisation est effectuée par brasage conjoint des capots aux collecteurs et des collecteurs aux tubes.
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