EP1459030A1 - Elément de circuit pour échangeur de chaleur, notamment de véhicule automobile et échangeur de chaleur ainsi obtenu - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un élément de circuit hydraulique (20) pour l'échange de chaleur entre un premier fluide et un second fluide, définissant un parcours pour le premier fluide, et comprenant au moins un tube (22) ayant deux extrémités et au moins un embout (24) à l'une desdites extrémités du tube (22) ledit embout comportant au moins un passage de communication (28b) définissant le parcours du premier fluide. L'invention concerne également un échangeur de chaleur obtenu par empilement d'éléments de circuit (20).Un tel échangeur de chaleur peut être utilisé notamment dans les véhicules automobiles.

Description

Elément de circuit pour échangeur de chaleur, notamment de véhicule automobile et échangeur de chaleur ainsi obtenu.

L'invention concerne un élément de circuit pour un échangeur de chaleur, notamment un échangeur de chaleur destiné à 1 ' éguipement d'un véhicule automobile.

Plus précisément, elle concerne un élément de circuit pour 1 ' échange de chaleur entre un premier fluide et un second fluide, définissant un parcours pour le premier fluide.

Elle concerne également les echangeurs de chaleur obtenus à partir de ces éléments de circuit.

De tels echangeurs sont généralement constitués d'un faisceau de tubes parallèles montés entre deux boîtes collectrices, les tubes alternant avec des intercalaires par exemple de type ondulés. On connaît également des echangeurs constitués d'un tube unique replié en forme de serpentin. Ces echangeurs ont de nombreuses applications et peuvent notamment être utilisés comme condenseurs dans des circuits de climatisation de véhicules automobiles.

Toutefois, ces echangeurs connus présentent de nombreux inconvénients. En ce qui concerne la technologie d' echangeurs à tubes et à boîtes collectrices, ces dernières augmentent la taille des echangeurs sans augmenter leurs performances. Les boîtes collectrices ne permettent pas d'améliorer l'échange thermique et entraînent une perte de place . D'autre part, 1 ' échangeur doit être obligatoirement de forme rectangulaire à cause de la présence des boîtes collectrices. En outre, pour créer des passes dans l' échangeur, il est nécessaire d'ajouter et d'intégrer des pièces supplémentaires, les cloisons, dans les boîtes collectrices .

Enfin, la fabrication de ces echangeurs est difficile, car il est nécessaire de poinçonner et de crever les plaques collectrices. Il est délicat d'enfiler des tubes de petite épaisseur dans un collecteur de grandes dimensions avec de faibles tolérances.

Les echangeurs à serpentin ne permettent pas de réaliser des passes. Leur fabrication est longue parce qu'elle est difficile à industrialiser. Il faut beaucoup de temps pour fabriquer un serpentin avec une machine. En conséquence les echangeurs fabriqués avec cette technologie ont un coût de revient plus élevé que les echangeurs à tubes et à boîtes collectrices.

La présente invention a pour objet un élément de circuit hydraulique pour un échangeur de chaleur qui remédie à ces inconvénients connus de l'art antérieur.

A cet effet, chaque élément de circuit hydraulique de 1 ' échangeur comprend au moins un tube, généralement plat, ayant deux extrémités et au moins un embout fixé à l'une desdites extrémités du tube, ledit embout comportant au moins un passage de communication définissant le parcours du premier fluide. Un élément de circuit de ce type et les echangeurs de chaleurs qui comportent de tels éléments présentent de nombreux avantages.

Le principal avantage est la flexibilité. En effet, les embouts peuvent être de configurations très diverses. Un échangeur peut être constitué par un empilement d'éléments de circuit différents. Ainsi on peut réaliser conformément à l'invention aussi bien un condenseur à serpentin qu'un condenseur à tubes parallèles. On peut également réaliser un échangeur à tubes parallèles comportant des passes sans avoir à intégrer de pièces supplémentaires, telles que des cloisons. Il suffit pour cela d'utiliser des éléments de circuit dont les embouts comportent ou non des passages de communication assemblés de manière appropriée.

Par ailleurs, l'invention permet une réduction de la taille de l' échangeur en optimisant la surface efficace du point de vue de l'échange thermique en remplaçant les boîtes collectrices par des embouts moins encombrants.

Elle permet également de supprimer les plaques collectrices poinçonnées et le montage des tubes dans les perforations de petites dimensions et de faible tolérance de ces plaques collectrices. Les éléments de circuit peuvent être livrés équipés de leurs embouts, ce qui facilite l'assemblage de 1' échangeur. On supprime ainsi la fonction mécanique consistant à introduire des tubes dans des collecteurs percés. Il suffit d'assembler les tubes avec des embouts dont les dimensions sont les mêmes que celles des tubes. Ensuite, on empile les éléments de circuit. Il y a donc une grande simplicité d'assemblage et de fabrication. Il est possible de réaliser un échangeur comportant des tubes de longueurs différentes. On peut ainsi adapter la forme de 1 ' échangeur à l'espace disponible sur le véhicule.

En outre, des pattes de fixation peuvent être fixées sur les embouts avant ou après le brasage de l'ensemble de l' échangeur. Les pattes de fixation ne nécessitent pas d'adaptation particulière du faisceau de 1 ' échangeur ou des embouts .

On peut réaliser conformément à l'invention un échangeur de type quelconque, à savoir aussi bien un radiateur, qu'un condenseur, qu'un évaporateur ou qu'un refroidisseur d'air.

Dans une forme de réalisation préférée, le ou lesdits tubes sont généralement plats et/ou le ou lesdits embouts sont fixés aux extrémités du ou desdits tubes.

Dans une réalisation simple, les éléments de circuit sont constitués d'un tube unique comportant un embout terminal à chacune de ses deux extrémités.

Dans une autre réalisation, plus complexe, les éléments de circuit sont constitués de plusieurs tubes, un embout intermédiaire étant présent entre deux tubes successifs.

Les éléments de circuit peuvent ainsi être constitués de deux ou trois tubes, voire davantage.

Les éléments de circuit constitués de plusieurs tubes peuvent présenter une forme rectiligne ou une forme de ligne brisée. Dans une réalisation, ledit embout ou l'un au moins desdits embouts de l' échangeur est constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches d'égale longueur.

Dans une autre réalisation, ledit embout ou l'un au moins desdits embouts est constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches de longueur inégale.

Des caractéristiques supplémentaires ou alternatives de l'élément de circuit de l'invention sont énumérées ci-après:

ledit embout ou l'un au moins desdits embouts comporte deux bossages alignés sur l'axe longitudinal du ou desdits tubes; - ledit embout ou l'un au moins desdits embouts comporte deux bossages alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du ou desdits tubes ; ledit embout ou l'un au moins desdits embouts comporte deux paires de bossages, les deux bossages d'une même paire étant alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du ou desdits tubes ; ledit tube comporte un trou débouchant latéralement à l'une et/ou l'autre de ses extrémités permettant le passage du fluide entre l'intérieur du tube et les passages de communication de fluide définis par lesdits embouts ; dans un tel cas, lesdits orifices longitudinaux du tube, prévu débouchant, pourront être fermés par un dit embout, la circulation du fluide s' effectuant alors par lesdits trous débouchant latéralement.

Sous un autre aspect l'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un empilement d'éléments de circuit tels que définis précédemment, qui communiquent par l'intermédiaire desdits embouts pour permettre un passage dudit premier fluide entre lesdits éléments de circuit.

De façon avantageuse, certains des embouts présentent des bossages par lesquels les éléments de circuit viennent en contact lorsqu'ils sont empilés, de telle sorte que les bossages d'un élément de circuit reposent sur les bossages des éléments de circuit adjacents.

Avantageusement, l' échangeur comporte une tubulure d'entrée et/ou une tubulure de sortie comportant une extrémité aplatie s' adaptant à l'espace disponible entre les extrémités de deux éléments de circuit adjacents.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l' échangeur de chaleur comporte des pattes de fixation fixées aux embouts des éléments de circuit.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures :

- la figure 1 est une vue d'un échangeur à tubes et à boîtes collectrices conforme à l'art antérieur ;

la figure 2 est une vue d'un échangeur à serpentin conforme à l'art antérieur ;

- la figure 3 est une vue en perspective d' un échangeur conforme à la présente invention ; - la figure 4 est une vue partielle en coupe de la partie droite, selon la figure, de l' échangeur représenté sur la figure 3 ;

- les figures 5 à 7 sont des vues diverses qui représentent un embout comportant des branches de longueurs égales destiné à constituer un élément de circuit faisant partie d'un échangeur conforme à la présente invention ;

- la figure 8 est une vue en perspective de l'extrémité d'un tube comportant un trou de communication ;

la figure 9 est une vue en perspective d'un embout comportant deux bossages alignés longitudinalement par rapport à l'axe de l'élément de circuit ;

- la figure 10 est une vue en perspective d'un embout comportant deux bossages alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément de circuit

la figure 11 est une vue en perspective d'un embout semblable à celui représenté sur la figure 10, mais comportant un canal de communication entre les deux bossages ;

la figure 12 est une vue en perspective d' un embout comportant deux paires de bossage :

- la figure 13 est une vue en perspective d'un embout comportant des branches de longueurs inégales ; - la figure 14 et la figure 15 sont des vues d'un embout comportant des branches de longueurs inégales comportant des bossages reliés par un canal de communication ;

- la figure 16 est une vue partielle en perspective d'un échangeur conforme à la présente invention ;

- la figure 17 montre un exemple d'application d'éléments de circuit comportant des embouts ayant des branches de longueurs inégales ;

- la figure 18 montre l'implantation des tubulures d'entrée et de sortie dans un échangeur conforme à la présente invention ;

- la figure 19 est une vue en perspective d'un échangeur constitué par un empilage d'éléments de circuit constitué de deux tubes reliés par un embout intermédiaire ;

- la figure 20 est une vue en perspective d'un échangeur dont les éléments de circuit sont constitués de trois tubes assemblés par des embouts intermédiaires ;

les figures 21 à 23 sont des vues en perspective qui montrent la réalisation de diverses variantes d'embout intermédiaire pour des echangeurs tels que ceux représentés sur les figures 19 et 20 ;

les figures 24 et 25 illustrent deux variantes de réalisation du tube représenté à la figure 8 ;

la figure 26 illustre selon un plan de coupe longitudinale le tube de la figure 8, équipé d'un embout tel que celui de la figure 6. On a représenté sur la figure 1 un échangeur de chaleur de type classique comportant un faisceau de tubes plats intercalés entre deux boîtes collectrices. Le faisceau 2 est formé d'une multiplicité de tubes plats 4 disposés parallèlement les uns aux autres et alternant avec des intercalaires ondulés 6. Ces intercalaires sont formés à partir d'un feuillard métallique qui est déformé pour constituer des ondulations. Un intercalaire 6 est disposé entre deux tubes adjacents 4 et vient au contact respectif de ces deux tubes 4 par des régions d' extrémité des ondulations .

Les tubes 4 du faisceau sont insérés, à chacune de leurs extrémités, dans des perforations réalisées dans des plaques collectrices 8, également appelées collecteurs. Les plaques collectrices 8 sont fermées par un couvercle 9 pour constituer des boîtes à fluide 10, par exemple des boîtes à eau ou à air.

Pour permettre le montage des tubes 4 il est nécessaire de poinçonner les plaques à tubes 8 et de les crever. Le montage des tubes n'est pas une opération aisée.

La présence des boîtes collectrices 10 augmente la taille de 1' échangeur sans augmenter ses performances.

Pour créer des passes dans l' échangeur, il est nécessaire d' intégrer des cloisons 12 qui divisent les boîtes collectrices 10 en chambres séparées.

On a représenté sur la figure 2 un autre type connu d' échangeur, à savoir un échangeur à serpentin. L' échangeur est constitué d'un tube unique 14 replié en forme de serpentin. Des intercalaires ondulés 6 peuvent être disposés entre les aller et retour du serpentin. Un échangeur de ce type est plus simple que l' échangeur à faisceau de tubes et à boîtes collectrices représentés sur la figure 1. Il comporte moins de pièces. Toutefois l'industrialisation de sa fabrication est délicate et au total, un échangeur à serpentin revient plus cher à fabriquer qu'un échangeur à faisceau de tubes et à boîtes collectrices. En outre, un échangeur de ce type ne peut pas être aménagé de manière à comporter des passes.

On a représenté sur la figure 3 une vue extérieure en perspective d'un échangeur de chaleur conforme à la présente invention et sur la figure 4 une vue en coupe de la partie droite. Il est constitué par un empilement d'éléments de circuit 20. Chaque élément de circuit 20 est constitué d'au moins un tube 22 ayant deux extrémités. Dans l'exemple représenté, les éléments de circuit ne comportent qu'un seul tube mais comme on le décrira par la suite, un élément de circuit peut comporter plusieurs tubes. Un embout 24 est fixé à chacune des extrémités du tube 22. Dans l'exemple représenté, les embouts comportent chacun deux bossages 26

(encore appelés cuvettes) de forme tronconique. Chaque bossage ou cuvette 26 présente un fond plat 28. Les fonds plats 28 des bossages d'un embout d'un élément de circuit 20 viennent en appui sur les fonds plats des bossages des éléments de circuit adjacents. Par suite, les différents éléments de circuit 20 qui constituent l' échangeur représenté sur la figure 3 sont en appui les uns sur les autres par l'intermédiaire des fonds plats des bossages 26 des embouts de chacun des éléments de circuit.

Les fonds plats 28 des bossages 26 peuvent être pleins, c'est-à-dire ne comporter aucune perforation. Dans ce cas ils ne permettent aucune circulation du premier fluide qui circù é dans les tubes 22 de l' échangeur entre deux éléments de circuit adjacents 20. Au contraire, les fonds plats 28 peuvent comporter des perforations 27 en regard de telle sorte que le premier fluide peut passer d'un élément modulaire à l'autre.

Sur la figure 3, on a schématisé les fonds plats 28 fermés par un petit cercle 28a représenté en perspective hachurée, et les fonds plats perforés, permettant le passage du fluide, par un petit cercle 28b sans hachures. Ainsi, dans l'exemple représenté en perspective sur la figure 3 et en vue partielle en coupe sur la figure 4, le premier fluide pénètre dans l' échangeur à la partie supérieure droite de 1' échangeur, comme schématisé par la flèche 30. Le fond plat du bossage 26 situé en regard de l'entrée du fluide dans 1' échangeur étant obturé (fond fermé 28a), le premier fluide se déplace de droite à gauche (flèche 32) et parcourt le tube 22 supérieur de l' échangeur. Le fluide parvient à l'embout 24 situé à la partie gauche (selon la figure 3) du tube supérieur 22 de l' échangeur. Le bossage supérieur 26 comporte un fond plat 28 fermé, tandis que le bossage inférieur de l'embout 24 comporte un fond plat 28b ouvert. Le fluide peut donc passer de l'élément de circuit supérieur 20 à ^' l'élément de circuit immédiatement inférieur, comme schématisé par la flèche 34. Le premier fluide parcourt ensuite le second élément de circuit 20 de gauche à droite selon les figures 3 et . A l'extrémité droite du second élément de circuit 20 il passe dans l'élément de circuit inférieur (flèche 36) grâce aux perforations 28b prévues dans les fonds plats des bossages, comme décrit^' précédemment. Le fluide effectue ainsi une série d'allers et retours dans les tubes des éléments de circuit de droite à gauche et de gauche à droite, exactement comme dans un échangeur à serpentin du type représenté sur la figure 2. Le premier fluide quitte l' échangeur à la partie gauche de ce dernier, comme schématisé par la flèche 38.

Pendant son parcours alternatif dans les tubes 22 de l' échangeur, le premier fluide est en relation d'échange de chaleur avec un second fluide qui circule de manière classique perpendiculairement au faisceau des tubes 22. En outre, de manière classique, des intercalaires ondulés 6 peuvent être disposés entre les tubes 22 de l' échangeur comme représenté schématiquement sur la figure 3.

On a ainsi réalisé de manière simple un échangeur de chaleur permettant l'échange de chaleur entre un premier fluide, généralement un liquide et un second fluide, généralement un gaz, notamment l'air atmosphérique, constitué par une superposition d'éléments de circuit 20 constitués de tubes aux extrémités desquels sont fixés des embouts dont certains comportent des passages de communication 28b et d'autres ne comportent aucun passage de communication. La superposition des éléments de circuit définit le parcours du premier fluide.

Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, on a constitué un échangeur qui définit un parcours du premier fluide identique à celui d'un échangeur à serpentin. Toutefois, la réalisation de l' échangeur permet une grande flexibilité et des types très divers d' echangeurs peuvent être obtenus par une simple superposition d'éléments de circuit conformes à l'invention.

Il est important de noter que la présence ou l'absence de perforations 27 dans le fond 28 des bossages 26 permet de réaliser très simplement des passes dans l' échangeur. Il n'est pas nécessaire de prévoir des pièces supplémentaires rapportées telles que les cloisons de séparation 12 (voir figure 1) habituellement présentes pour constituer des divisions dans les boîtes collectrices 10 des echangeurs de type classique.

Lorsque l'on souhaite réaliser une séparation entre deux chambres afin de réaliser des passes dans un échangeur, il suffit de prévoir un élément de circuit dont les embouts ne comportent pas de perforation à l'endroit approprié. On réalise ainsi des chambres séparées sans la présence d'une boîte collectrice. Il en résulte une réduction du nombre de pièces et une simplification de l' échangeur.

On a représenté sur les figures 5 à 7 différentes vues d'un embout 24 destiné à un élément de circuit 20 d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention, en particulier d'un échangeur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4. Comme on peut le constater sur la figure 5, les embouts sont réalisés par emboutissage et pliage d'une bande de métal, de préférence l'aluminium, comportant deux branches 31. L'emboutissage permet de réaliser les deux bossages 26 et éventuellement les perforations 27 du fond plat 28 des bossages 26, si ces perforations existent. En outre un embouti 42 est formé dans la bande d'aluminium entre les branches 31 dans lesquelles sont formées les deux bossages 26. L'embouti 42 constitue le fond de l'embout. Il empêche le liquide de s'échapper dans le sens axial du tube après assemblage de l'élément de circuit. La bande de tôle est ensuite repliée de manière à rapprocher les deux parties comportant les emboutis l'une de l'autre, comme on peut le voir sur la figure 6. Sur la figure 7, les deux branches 31 ont été entièrement repliées et l'embout est représenté terminé. Il est ensuite assemblé, par exemple par clippage, emmanchement ou sertissage sur un tube 22 avant brasage . Des perforations 44 et 45 facilitent le brasage de l'embout sur l'extrémité du tube 20.

Grâce à cette fabrication, on résout le problème que l'on rencontre dans les echangeurs classiques à faisceau de tubes et à boîtes collectrices, à savoir d'enfiler un tube de petite dimension dans un collecteur de grande dimension avec des trous de faibles dimensions et des tolérances serrées. Selon l'invention, ce problème est supprimé. Il suffit d'assembler des embouts 24 sur des tubes 22 de mêmes dimensions. On supprime la fonction mécanique consistant à introduire des tubes dans des collecteurs percés. Il en résulte une extrême simplification de l'assemblage et de la fabrication de l' échangeur.

La fabrication de l' échangeur comportera donc un poste de production pour produire les tubes, une presse pour produire les embouts et une machine automatique pour insérer les embouts sur les tubes. On passe ensuite directement à l'assemblage de l' échangeur par superposition des éléments de circuit ainsi fabriqués avec interposition éventuellement des intercalaires ondulés 6. L'ensemble est ensuite assemblé par brasage .

On a représenté sur la figure 8 une vue en perspective de l'extrémité d'une réalisation particulière d'un tube 22 destiné à la constitution d'un élément de circuit conforme à l'invention. Comme on peut le constater, ce tube est un tube multi-canaux. Il comporte sept canaux 46 séparés par six cloisons de séparation 48. Un tel tube est destiné, par exemple, à contenir un fluide sous pression. Les cloisons de séparation 48 renforcent le tube et l'empêchent de se bomber sous la pression du fluide. En outre, la particularité de ce tube réside dans le fait qu'il comporte un trou traversant circulaire 50 à l'une de ses extrémités ou à ses deux extrémités (une seule extrémité représentée) . Ainsi, la communication entre le tube et l'embout peut être assurée de deux manières différentes. Dans une première réalisation, l'embout 24 est simplement clippé à l'extrémité libre du tube et le fluide sort du tube ou y pénètre par l'extrémité de ce dernier. Dans ce cas, le tube ne comporte pas de perforations 50. Dans une autre réalisation, les embouts 24 sont emmanchés sur l'extrémité du tube de telle manière que le trou 50 soit situé sensiblement en regard des perforations 27 des bossages 26. Dans ce cas, la communication entre le tube et l'embout s'effectue par les perforations 50. Les bossages 26 sont, par exemple, dans l'axe des perforations 50.

Dans ce cas, le ou les orifices longitudinaux du tube 22, pourront être fermés par l'embout 24, plus précisément par l'embouti 42 constituant le fond dudit embout.

On a représenté sur les figures 9, 10, 11 et 12 diverses variantes de réalisation d'un embout représenté sur les figures 5 à 7. L'embout de la figure 9, au lieu de comporter seulement un bossage 26 sur chacune de ses branches 31, comme l'embout des figures 5 à 7, en comporte deux, soit au total quatre bossages. Ces embouts sont réalisés de la même manière que l'embout de la figure 5, à savoir par emboutissage et pliage d'une bande d'aluminium. Les fonds plats 28 des embouts 26 peuvent être perforés ou non selon les caractéristiques de l' échangeur à réaliser. On a représenté sur la figure 10 une vue en perspective d'un embout en cours de réalisation. Cet embout comporte deux paires de bossages 26 sur chacune de ses branches, comme celui de la figure 9. Toutefois, les bossages 26, au lieu d'être disposés dans l'axe de l'élément de circuit, c'est-à- dire dans l'axe du tube 22, comme les bossages de l'embout représenté sur la figure 9, sont disposés l'un à côté de l'autre. En d'autres termes, ils sont disposés de telle manière que leur axe se trouve sur une ligne perpendiculaire à l'axe longitudinale de l'élément de circuit. Un embout de ce type peut s'appliquer à un tube comportant plusieurs canaux, par exemple deux canaux ou plus de deux canaux. Certains des canaux du tube sont en communication avec la partie gauche de l'embout, tandis que les autres canaux du tube sont en communication avec la partie droite de l'embout (selon la figure 10) . Ou bien, dans une autre réalisation, on peut adapter deux tubes 22 différents sur un embout unique tel que celui représenté sur la figure 10.

On a représenté sur la figure 11 une vue en perspective d'un embout 24 similaire à celui de la figure 10. Il s'en distingue toutefois par le fait que les deux bossages 26 visibles à la partie supérieure de la figure 11 sont reliés par un canal de communication 54. La présence du canal 54 permet d'établir, en fonction des besoins, une communication entre les volumes intérieurs des deux emboutis 26. Un canal de communication 54 peut être prévu sur l'une des faces de l'embout ou sur ses deux faces. Le canal 54 est réalisé de préférence par emboutissage en même temps que les emboutis 26.

On a représenté sur la figure 12 une vue en perspective d'un embout de plus grandes dimensions comportant quatre bossages 26 sur chacune de ses branches, soit au total huit bossages. Les bossages 26 sont répartis en deux paires, chaque paire étant alignée sur l'axe longitudinal du tube.

On a représenté sur la figure 13 une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'un embout conforme à la présente invention. Il se distingue des embouts précédents en ce qu'il comporte deux branches 31 ou pattes de longueurs différentes. En effet, les embouts représentés sur les figures 5 à 12 comportent tous des branches de même longueur qui se superposent l'une à l'autre lorsqu'elles sont entièrement repliées comme on peut le voir par exemple sur la figure 7. L'embout représenté sur la figure 13 comporte deux pattes ou branches 31 de longueurs différentes. Chaque branche comporte un embouti perforé 26, de telle sorte qu'elles ne se superposent pas l'une à l'autre entièrement. En outre, on remarque que la branche la plus longue comporte un canal de communication 54, formé de préférence par emboutissage de la bande de tôle en même temps que l'embouti d'extrémité 42 et les deux bossages 26.

On a représenté sur les figures 14 et 15 une variante de réalisation de l'embout de la figure 13. Il s'en distingue en ce que la branche 31 la plus longue comporte deux emboutis 26 au lieu d'un seul. L'un des emboutis 26 de la branche la plus longue se trouve en regard de l'embouti de la branche la plus courte, tandis que l'embouti 26 situé à l'extrémité de la branche la plus longue n'a pas de vis à vis. En outre, un canal de communication 54 relie les emboutis 26 de la branche longue.

On a représenté sur la figure 16 une application possible d'embouts ayant des branches 31 de longueurs inégales comme ceux représentés sur les figures 13 à 15. Les embouts 24 des éléments de circuit 20 situés à la partie supérieure et à la partie inférieure de l' échangeur comportent des branches 31 de longueurs égales. De la même manière, les embouts 24 des deux éléments de circuit 20 situés au centre de l' échangeur comportent eux aussi des pattes de longueurs égales. En revanche, deux embouts particuliers, référencés 24', comportent des branches de longueurs inégales. L'embout 24' situé à la partie supérieure de l' échangeur permet d'assurer la transition entre les quatre tubes 22 de plus grande longueur situés à la partie supérieure de l' échangeur et un tube plus court. De la même manière, l'embout 24' situé à la partie inférieure de l' échangeur permet d'assurer une transition entre les quatre tubes 22 de plus grande longueur situés à la partie inférieure de l' échangeur et un tube de dimension plus courte. On ménage ainsi un espace libre 25 dans le corps de l' échangeur. Cette caractéristique permet, par exemple, d'adapter la forme géométrique de l' échangeur à l'espace disponible dans le véhicule. Cela facilite son implantation et constitue un avantage par rapport aux echangeurs classiques qui doivent être nécessairement de forme rectangulaire à cause de la présence des boîtes collectrices 10 (figure 1) .

On a représenté sur la figure 17 une vue schématique partielle en perspective d'une autre application d'embout comportant des . branches de longueurs inégales. L'espace laissé libre par les tubes 22 de longueurs plus courtes permet l'implantation d'une bouteille 56, par exemple une bouteille de condenseur.

On a représenté sur la figure 18 une vue partielle en élévation d'un échangeur de chaleur conforme à la présente invention. Cette vue montre en particulier la réalisation des tubulures d'entrée 58 et de sortie 60 du premier fluide. Ces tubulures sont interposées entre les extrémités de deux éléments de circuit. Du côté des tubulures d'entrée 58 et de sortie 60 les embouts 24. ne comportent pas de bossage 26. Ainsi, on peut insérer l'extrémité des tubulures qui sont aplaties de manière à se conformer exactement à l'espace disponible entre deux tubes voisins.

On remarquera également sur la figure 18 les joues d'extrémité 62 constituées par exemple par une tôle repliée en U et la présence de pattes de fixation 64 et 66 fixées sur les embouts 24 de certains éléments de circuit de l' échangeur, par exemple par brasage. Enfin, on notera que deux embouts particuliers, référencés 24', comportent des branches de longueurs inégales de manière à aménager une transition entre des tubes plus long et des tubes plus courts, ce qui dégage un espace 25 entre les tubes de l' échangeur, comme on l'a décrit précédemment en référence aux figures 16 et 17.

Dans les réalisations décrites précédemment, l' échangeur est constitué d'éléments de circuit comportant un tube unique 22. Les éléments de circuit qui constituent l' échangeur de l'invention peuvent également comporter deux tubes (figure 19) ou plus de deux tubes (figure 20) , par exemple trois tubes ou davantage. Dans ce cas, chaque élément de circuit 20 comporte deux types différents d'embouts : d'une part des embouts terminaux ou embouts d'extrémité 24 décrits précédemment, d'autre part des embouts intermédiaires désignés par la référence 124. Les embouts intermédiaires se distinguent des embouts terminaux par le fait qu' ils sont reliés à deux tubes distincts au lieu d'être fixés à l'extrémité d'un tube unique. Les éléments de circuit de 1' échangeur représentés sur la figure 19 comportent un seul embout intermédiaire 124. Les éléments de circuit de l' échangeur représentés sur la figure 20 comportent deux embouts intermédiaires 124.

On a représenté sur la figure 21 une vue en perspective qui illustre la réalisation d'un embout intermédiaire 124. Les embouts intermédiaires, comme les embouts d'extrémité, sont obtenus à partir d'une tôle, de préférence une tôle d'aluminium. Dans un premier temps, cette tôle est découpée pour obtenir une forme en Y (non représentée) . La forme en Y est repliée en deux et les bords sont repliés de manière à obtenir une forme fermée comme celle qui est représentée sur la figure 21. Un tube 22 est ensuite emmanché à chacune des extrémités de cette forme fermée. Les embouts intermédiaires peuvent présenter un angle comme représenté sur les figures 19, 20 et 21. Toutefois, les embouts intermédiaires pourraient également être rectilignes.

L'embout intermédiaire représenté sur la figure 21 est simple dans la mesure où il ne comporte aucune connexion pour l'entrée ou la sortie du premier fluide. Toutefois, un embout intermédiaire peut également comporter des bossages 26 qui permettent l'entrée ou la sortie du premier fluide au niveau du raccordement entre deux tubes d' un élément de circuit 20 particulier, comme représenté sur la figure 22. L'élément intermédiaire 124 peut également comporter plusieurs bossages 26, par exemple deux paires de bossages comme représenté en perspective sur la figure 23.

Le tube 22 représenté à la figure 24 s'apparente au tube 22 de la figure 8, si ce n'est qu'il est réalisé par conformation d'une tôle pliée 70 et non par extrusion. Cette tôle 70 comporte deux bords longitudinaux 72 qui sont réunis mutuellement. Par ailleurs, cette tôle comporte des replis intérieures 74 propre à définir des cloisons délimitant sept canaux intérieurs 46. Le tube comporte par ailleurs un trou traversant circulaire 50 analogue à celui des tubes de la igure 8.

Le tube 22 représenté à la figure 25 s'apparente aussi à celui de la figure 8. Il s'agit aussi d'un tube plat réalisé, dans l'exemple, par extrusion. Ce tube loge intérieurement un insert ondulé 76, ce qui permet de définir une multiplicité de canaux de circulation 46 à l'intérieur du tube.

L'élément de circuit de l'invention peut être utilisé pour réaliser différents types d' échangeur de chaleur et en particulier des condenseurs pour des installations de climatisation de véhicules automobiles.

Claims

Revendications

1. Elément de circuit hydraulique (20), pour l'échange de chaleur entre un premier fluide et un second fluide, définissant un parcours pour le premier fluide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tube (22) ayant deux extrémités et au moins un embout (24) à l'une desdites extrémités du tube (22), ledit embout comportant au moins un passage de communication (28b) définissant le parcours du premier fluide.

2. Elément de circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou lesdits tubes (22) sont généralement plats et/ou le ou lesdits embouts (24) sont fixés aux extrémités du ou desdits tubes (22.

3. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un tube unique (22) comportant un embout terminal (24) à chacune de ces extrémités.

4. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' il est constitué de plusieurs tubes (22), un embout intermédiaire (124) étant présent entre deux tubes (22) successifs.

5. Elément de circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il présente une forme rectiligne.

6. Elément de circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il présente une forme brisée.

7. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit embout (24) ou l'un au moins desdits embouts est constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches (31) d'égale longueur.

8. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit embout (24) ou l'un au moins desdits embouts est constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches (31) de longueur inégale.

9. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit embout (24) ou l'un au moins desdits embouts comporte deux bossages (26) alignés sur l'axe longitudinal du ou desdits tubes (22).

10. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit embout (24) ou l'un au moins desdits embouts comporte deux bossages (26) alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du ou desdits tubes (22) .

11. Elément de circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit embout (24) ou l'un au moins desdits embouts comporte deux paires de bossages (26) , les deux bossages d'une même paire étant alignés selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du ou desdits tubes (22) .

12. Elément de circuit selon l'une des revendications 9 à

11. caractérisé en ce qu'un canal de communication (54) est formé dans au moins l'une des branches de l'embout (24) pour établir une circulation du premier fluide entre les bossages (26) .

13. Echangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un empilement d'éléments de circuits (20) selon l'une des revendications précédentes communiquant par l'intermédiaire desdits embouts (24) pour permettre un passage dudit premier fluide entre lesdits éléments de circuit .

14. Echangeur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que certains des embouts (24) présentent des bossages (26) par lesquels les éléments de circuit (20) viennent en contact lorsqu'ils sont empilés, de telle sorte que les bossages (26) d'un élément de circuit (20) repose sur les bossages (26) des éléments de circuit (20) adjacents .

15. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'il comporte une tubulaire d'entrée (58) et/ou une tubulure de sortie (60) comportant une extrémité aplatie s' adaptant à l'espace disponible entre les extrémités de deux éléments de circuit (20) adjacents.

16. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte deux pattes de fixation (64, 66) fixées aux embouts (24) des éléments de circuit (20) .