EP2655000A1 - Procédé de brasage pour échangeur thermique, tube et échangeur thermique correspondants - Google Patents

Procédé de brasage pour échangeur thermique, tube et échangeur thermique correspondants

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EP2655000A1
EP2655000A1 EP11805448.5A EP11805448A EP2655000A1 EP 2655000 A1 EP2655000 A1 EP 2655000A1 EP 11805448 A EP11805448 A EP 11805448A EP 2655000 A1 EP2655000 A1 EP 2655000A1
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EP
European Patent Office
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tube
tubes
plating layer
heat exchanger
metal strip
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11805448.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Moreau
Alain Bauerheim
Philippe Metayer
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2655000A1 publication Critical patent/EP2655000A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a brazing process for a heat exchanger, particularly for motor vehicles, a tube and a heat exchanger thus obtained.
  • the invention relates to the field of heat exchangers, especially for motor vehicles.
  • the heat exchangers conventionally comprise a bundle of tubes and two collector plates traversed by the ends of the tubes of the bundle of tubes and capped by covers of fluid distribution boxes. Interlayers may also be provided between the tubes of said bundle to improve heat exchange.
  • the brazing is carried out with a supply of brazing, most often made in the form of a veneer.
  • the tubes used in the brazed heat exchangers are made of a low oxidation metal material, such as aluminum or an aluminum alloy.
  • Brazed heat exchangers are known whose bundle tubes are extruded so as to define a plurality of circulation channels for the flow of the fluid.
  • this solution can be relatively expensive.
  • interlayers or disturbance fins are arranged inside the tubes of the heat exchanger bundle to increase the heat exchange surface and thus improve the performance of the heat exchanger .
  • the object of the invention is to overcome these drawbacks of the prior art by guaranteeing proper brazing of the surfaces inside the heat exchanger tubes at a lower cost.
  • the subject of the invention is a brazing process for a heat exchanger between at least a first and a second fluid, said exchanger comprising a bundle of tubes for the flow of said first fluid, characterized in that it comprises the steps following:
  • a metal strip is folded so as to form at least one tube
  • a perturbation spacer of thickness substantially less than or equal to 150 ⁇ is arranged inside said tube, and
  • said metal strip and / or said interlayer comprises a plating layer on at least one surface to be brazed so that the ratio of the volume of the plating layer to the volume to be brazed is substantially greater than or equal to a predetermined threshold as a function of the mean distance between said spacer and said tube, and
  • the method may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • said threshold is substantially of the order of 1.5 for an average difference of the order 0.05 mm between a tube and a spacer;
  • said threshold is substantially of the order of 1.75 for an average difference of the order of 0.05 mm between a tube and a spacer;
  • said interlayer comprises a plating layer
  • the inner surface of said tube comprises a plating layer; said method comprises the following steps:
  • a plurality of tubes comprising a plating layer on at least one surface to be brazed outside said tubes are prepared;
  • a plurality of tubes are stacked by interposing flow interferers of said second fluid between said tubes, and
  • a plating layer is disposed on the outer surface of said tubes;
  • the invention also relates to a heat exchanger tube formed by folding a metal strip, characterized in that it is brazed according to a soldering method as defined above.
  • said metal strip comprises aluminum.
  • the invention also relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a bundle of tubes, characterized in that it is brazed according to a soldering method as defined above.
  • FIG. 1 partially and schematically represents a heat exchanger
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a tube of the exchanger of FIG. 1, and
  • FIG. 3 schematically illustrates a metal strip serving for forming the tube of FIG. 2.
  • the invention relates to a method of brazing tubes 1 suitable for use in brazed heat exchangers.
  • a heat exchanger is air conditioning condensers for motor vehicles.
  • the heat exchange is between a first fluid such as a refrigerant, and a second cooling fluid such as glycol water.
  • a heat exchanger 3 conventionally comprises a plurality of longitudinal tubes 1 mounted between two distribution boxes in which a first fluid circulates, via collecting plates 5 (represented partially and schematically) deposited transversely relative to the tubes 1 and having orifices (not shown) for receiving the ends of these tubes 1.
  • Interlayers or disruption fins 7 are disposed inside the tubes 1 so as to disturb the flow of the first fluid in the tubes 1 by increasing the exchange surface.
  • These spacers 7 are for example brazed to the tubes 1 at the vertices 7a of their corrugations and for example at the ends 7b of the spacers 7.
  • spacers 7 are made thin, that is to say substantially less than 150 ⁇ , to reduce costs. According to a preferred embodiment, the spacers 7 have a thickness of the order of 100 ⁇ .
  • spacers 7 are well known to those skilled in the art and are not described in more detail herein.
  • the tubes 1 can be separated from each other by disruptors 9 (FIG. 1), for example corrugated, traversed by the second fluid for a heat exchange with the first fluid.
  • disruptors 9 are in the illustrated example arranged transversely to the longitudinal axis of the tubes 1.
  • Figure 2 shows a sectional view of a tube 1 of such exchanger 3.
  • the tube 1 is made from a metal strip 11 folded and brazed. This is called "folded tube”.
  • This metal strip 11 ( Figure 3) is preferably aluminum or aluminum alloy.
  • the metal strip 11 is for example of generally rectangular shape and comprises a first face called outer face 13 and a second face said inner face 15 parallel to the outer face 13 and opposite thereto.
  • the terms "internal” and “external” are defined with respect to the inside and outside of the folded tube 1.
  • the metal strip 11 forming the tube is provided with a plating layer on at least one surface to be brazed. In other words, there is provided a metal strip 11 having a plating layer at least disposed at the areas to be brazed.
  • One embodiment proposes that the surface to be brazed is intended to be located inside said tube once it is assembled.
  • the tube 1 formed has a substantially "B" cross section.
  • other sections may be provided.
  • the cross-section at "B" of the tube 1 illustrated has two parallel fluid circulation channels juxtaposed 17a and 17b and separated by a partition 19 forming a spacer.
  • the metal strip 11 is folded so as to form the envelope of the two parallel channels juxtaposed 17a and 17b. More specifically, the metal strip 11 is folded so that its inner face 15 delimits the two channels 17a, 17b.
  • the partition 19 is for example made by folding substantially 90 ° two opposite edges 11a and 11b of the metal strip 11, for example the longitudinal edges of the strip 11. Then, these edges 11a, 11b folded back against one against the other to jointly form the partition 19.
  • the outer face 13 at the edge 11a is therefore opposite the outer face 13 at the opposite edge 11b.
  • the outer face 13 of the band 11 forms the outer surface 21 of the tube 1 thus formed, and the inner face 15 of the band 11 forms the inner surface 23 of the tube 1 thus formed.
  • the outer surface 21 of the folded tube 1 has two large outer faces 21a, 21b opposite and which are connected by two small side faces 21c and 21d, for example substantially curved.
  • the tubes 1 obtained can then be assembled with the spacers 7 and corrugated disruptors 9, to form a beam that can be brazed.
  • the tubes 1 are formed by folding a metal strip 11;
  • the spacers 7 are arranged inside the tubes 1;
  • the tubes 1 are engaged in associated orifices of the collector plates 5, on which are mounted the end distribution boxes of the heat exchanger;
  • disrupters 9 can be mounted between the stacked tubes 1;
  • the brazing is carried out conventionally with the use of a solder and in order to improve the brazing process it is also possible to use a brazing flux, for example applied in the form of a paste under controlled conditions, which dissolves the solder. oxide layer formed naturally on the surface of the parts to be assembled and wetting the parts to be soldered to thereby allow the solder to spread on the contact surfaces.
  • a brazing flux for example applied in the form of a paste under controlled conditions, which dissolves the solder. oxide layer formed naturally on the surface of the parts to be assembled and wetting the parts to be soldered to thereby allow the solder to spread on the contact surfaces.
  • Brazing is most often formed of a layer of veneer.
  • the filler metal has a lower melting temperature than the metal forming the core of the tube 1, for example aluminum.
  • the plating layer is placed directly on the metal strip 11 used for the manufacture of the tube.
  • the configuration that there is no cladding layer on the outer surfaces 21 of the tubes 1 therefore requires disruptors 9 plated, resulting in additional cost. Accordingly, the plating layer is preferentially disposed on the outer surface 21 of each tube 21.
  • the veneer layer may be disposed only on the brazing surfaces of the spacers 7 or alternatively both on the spacers 7 and on the inner surface 23 of each tube 1.
  • the tabs 7 plated have a greater thickness, which increases the cost. Accordingly, the plating layer is preferably also disposed on the inner surface 23 of each tube 1.
  • the thickness of the plating layer is standardized. Indeed, the limit of the thickness of the plating layer on the spacers 7 is of the order of 10 to 15% of the material thickness of the interlayer. Similarly, the thickness of the plating layer on the inner surface 23 of the tube 1 is defined by a standard and the limit is of the order of 12.5 to 15% of the material thickness of the tube 1.
  • the ratio is insufficient and therefore less than a predetermined threshold, the amount of plating will be insufficient compared to the area to be brazed to ensure brazing of all the folds of the spacer 7 on the inner surface 23 of the tube 1.
  • the total length to be brazed is defined and multiplied by the average distance between the inner surface 23 of the tube 1 and the surface to be brazed of the insert. average deviation is for example of the order of
  • the BCR ratio greater than or equal to a threshold of 1.75 for an average deviation of 0.05 between a tube 1 and a spacer 7, makes it possible to guarantee correct brazing of the folds of the insert 7 on the inner surface 23 of the tube 1, for spacers 7 of relatively low thickness, for example less than 150 ⁇ or even of the order of 100 ⁇ , as previously mentioned.
  • the soldering method provides that a plating layer is disposed on the insert 7 at the vertices 7a and possibly the ends 7b, and / or on the inner surface 23 of the tube 1, making sure that the ratio BCR of the volume of the plating layer on the volume to be soldered is greater than the predetermined threshold as a function of the average deviation between the tube 1 and the vertices 7a.
  • the volume of plating used for brazing can be determined from the residual amount of plating inside the tubes 1 and the amount of plating present at the joints between the plating. insert 7 and the inner surface 23 of a tube 1.
  • a low-cost heat exchanger 3 which has so-called folded tubes 1 and whose perturbation fins 7 are relatively thin, while ensuring contact between all the folds of the disturbance fins 7 on the internal surfaces. 23 of the tubes 1.

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Abstract

L'invention concene un procédé de brasage d'un tube (1) d'échangeur thermique. comprenant les étapes suivantes: -on plie une bande mètallique (11) de façon a former au moins un tube (1). -on agence à I'intérieur dudit tube (1) un intercalaire (7) de perturbation d'épaisseur sensiblement inférieure ou égale a 150 pm, et -ladite bande métallique (11) et/ou ledit intercalaire (7) comporte une couche de placage sur au moins une surface a braser de sorte que le ratio du volume de la couche de placage sur le volume a braser soit sensiblement supérieur ou égal a un seuil prédéterminé en fonction de I'écart moyen entre ledit intercalaire (7) et ledit tube (1), et -on brase ledit tube (1) et ledit intercalaire (7). L'invention concerne aussi un tube (1) obtenu selon un tel procédé, et un échangeur thermique comprenant un faisceau de tels tubes (1).

Description

Procédé de brasage pour échangeur thermique, tube et échangeur thermique correspondants
L'invention concerne un procédé de brasage pour échangeur thermique, notamment pour véhicules automobiles, un tube et un échangeur thermique ainsi obtenus.
L'invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques, notamment pour véhicules automobiles.
Généralement, les échangeurs thermiques comportent classiquement un faisceau de tubes et deux plaques collectrices traversées par les extrémités des tubes du faisceau de tubes et coiffées par des couvercles de boîtiers de distribution de fluide. Des intercalaires peuvent également être prévus entre les tubes dudit faisceau pour améliorer l'échange thermique.
Pour les échangeurs à assemblage par brasage, l'ensemble des composants est assemblé et est ensuite brasé dans un four approprié pour constituer l'échangeur thermique.
Le brasage s'effectue avec un apport de brasage, le plus souvent réalisé sous la forme d'un placage.
D'une manière générale, les tubes utilisés dans les échangeurs thermiques brasés sont réalisés en un matériau métallique peu oxydable, comme l'aluminium ou un alliage d'aluminium.
On connaît des échangeurs thermiques brasés dont les tubes du faisceau sont extrudés de façon à définir une pluralité de canaux de circulation pour l'écoulement du fluide. Toutefois, cette solution peut être relativement coûteuse.
Selon une autre solution connue, des intercalaires ou ailettes de perturbation, par exemple ondulés, sont agencées à l'intérieur des tubes du faisceau de l'échangeur thermique pour augmenter la surface d'échange thermique et ainsi améliorer les performances de l'échangeur thermique.
L'étanchéité de tels tubes comportant deux pièces est donc plus difficile à obtenir. Lors du brasage, il convient de s'assurer du brasage correct en tout point de contact entre les intercalaires et les tubes.
En effet, en cas de non brasage entre un sommet d'ondulation d'un intercalaire et la surface interne d'un tube, la tenue mécanique du tube est dégradée et le tube peut éclater prématurément sous pression.
L'invention a pour objectif de palier ces inconvénients de l'art antérieur, en garantissant un brasage correct des surfaces à l'intérieur des tubes d'échangeur thermique, à moindre coût.
À cet effet, l'invention a pour objet un procédé de brasage pour échangeur thermique entre au moins un premier et deuxième fluide, ledit échangeur comprenant un faisceau de tubes pour l'écoulement dudit premier fluide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- on plie une bande métallique de façon à former au moins un tube,
- on agence à l'intérieur dudit tube un intercalaire de perturbation d'épaisseur sensiblement inférieure ou égale à 150 μιη, et
- ladite bande métallique et/ou ledit intercalaire comporte une couche de placage sur au moins une surface à braser de sorte que le ratio du volume de la couche de placage sur le volume à braser soit sensiblement supérieur ou égal à un seuil prédéterminé en fonction de l'écart moyen entre ledit intercalaire et ledit tube, et
- on brase ledit tube et ledit intercalaire.
Ledit procédé peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- ledit seuil est sensiblement de l'ordre de 1.5 pour un écart moyen de l'ordre 0.05mm entre un tube et un intercalaire;
- ledit seuil est sensiblement de l'ordre de 1.75 pour un écart moyen de l'ordre de 0.05mm entre un tube et un intercalaire;
- ledit intercalaire comporte une couche de placage;
- la surface interne dudit tube comporte une couche de placage ; - ledit procédé comprend les étapes suivantes :
• on prépare une pluralité de tubes comportant une couche de placage sur au moins une surface à braser à l'extérieur desdits tubes;
• on empile une pluralité de tubes en interposant des perturbateurs d'écoulement du dit deuxième fluide entre lesdits tubes, et,
- une couche de placage est disposée sur la surface externe desdits tubes;
- une couche de placage est disposée sur la surface interne et sur la surface externe desdites tubes. L'invention concerne aussi un tube d'échangeur thermique formé par pliage d'une bande métallique, caractérisé en ce qu'il est brasé selon un procédé de brasage tel que défini ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, ladite bande métallique comporte de l'aluminium. L'invention concerne encore un échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau de tubes, caractérisé en ce qu'il est brasé selon un procédé de brasage tel que défini ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 représente de façon partielle et schématique un échangeur thermique,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un tube de l'échangeur de la figure 1, et
- la figure 3 illustre de façon schématique une bande métallique servant pour la formation du tube de la figure 2.
Dans ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références. L'invention concerne un procédé de brasage de tubes 1 propres à être utilisés dans des échangeurs thermiques brasés.
On peut citer comme exemple d'échangeur thermique des condenseurs de climatisation pour des véhicules automobiles. Dans ce cas, l'échange thermique se fait entre un premier fluide tel qu'un fluide frigorigène, et un second fluide de refroidissement tel que de l'eau glycolée.
Comme cela est partiellement illustré sur la figure 1, un échangeur thermique 3 comprend classiquement une pluralité de tubes longitudinaux 1 montés entre deux boîtiers de distribution dans lesquels circule un premier fluide, par l'intermédiaire de plaques collectrices 5 (représentées partiellement et schématiquement) déposées transversalement par rapport aux tubes 1 et présentant des orifices (non représentés) pour recevoir les extrémités de ces tubes 1.
Des intercalaires ou ailettes de perturbation 7 (figure 2), par exemple de forme sensiblement ondulée, sont disposés à l'intérieur des tubes 1 de façon à perturber l'écoulement du premier fluide dans les tubes 1 en augmentant la surface d'échange. Ces intercalaires 7 sont par exemple brasés aux tubes 1 au niveau des sommets 7a de leurs ondulations et par exemple au niveau des extrémités 7b des intercalaires 7.
La perturbation générée par la présence de ces intercalaires 7 dans les tubes 1 permet de faciliter les échanges thermiques entre les deux fluides.
Ces intercalaires 7 sont réalisées de faible épaisseur, c'est-à-dire sensiblement inférieure à 150 μιη, afin de réduire les coûts. Selon un mode de réalisation préféré, les intercalaires 7 présentent une épaisseur de l'ordre de 100 μιη.
Ces intercalaires 7 sont bien connus de l'homme du métier et ne sont pas décrites plus en détail dans la présente.
Les tubes 1 peuvent être séparés les uns des autres par des perturbateurs 9 (figure 1), par exemple ondulés, traversés par le deuxième fluide pour un échange thermique avec le premier fluide. Ces perturbateurs 9 sont dans l'exemple illustré disposés transversalement par rapport à l'axe longitudinal des tubes 1. On se réfère maintenant à la figure 2 qui montre, une vue en coupe d'un tube 1 de tel échangeur 3.
Le tube 1 est réalisé à partir d'une bande métallique 11 pliée et brasée. On parle alors de « tube plié ».
Cette bande métallique 11 (figure 3) est de préférence en aluminium ou en alliage d'aluminium.
La bande métallique 11 est par exemple de forme générale rectangulaire et comprend une première face dite face externe 13 et une deuxième face dite face interne 15 parallèle à la face externe 13 et opposée à celle-ci. Les termes « interne » et « externe » sont définis par rapport à l'intérieur et à l'extérieur du tube 1 plié. La bande métallique 11 formant le tube est munie d'une couche de placage sur au moins une surface à braser. En d'autres termes, on prévoit une bande métallique 11 comportant une couche de placage au moins disposée au niveau des zones à braser.
Un mode de réalisation propose que la surface à braser soit destinée à être située à l'intérieur dudit tube une fois ce dernier assembler.
Selon l'exemple illustré sur la figure 2, le tube 1 formé présente une section transversale sensiblement en « B ». Bien entendu, on peut prévoir d'autres sections.
La section transversale en « B » du tube 1 illustré, présente deux canaux de circulation de fluide parallèles juxtaposés 17a et 17b et séparés par une cloison 19 formant entretoise.
Pour former un tel tube 1, la bande métallique 11 est repliée de façon à former l'enveloppe des deux canaux parallèles juxtaposés 17a et 17b. Plus précisément, la bande métallique 11 est pliée de sorte que sa face interne 15 délimite les deux canaux 17a, 17b.
La cloison 19 est par exemple réalisée par repliement sensiblement à 90° de deux bordures lia et 11b opposées de la bande métallique 11, par exemple les bordures longitudinales de la bande 11. Puis, ces bordures lla,llb repliées sont adossées l'une contre l'autre pour former conjointement la cloison 19. La face externe 13 au niveau de la bordure lia est donc en regard de la face externe 13 au niveau de la bordure opposée 11b.
Ainsi, une fois la bande 11 pliée, la face externe 13 de la bande 11 forme la surface externe 21 du tube 1 ainsi formé, et la face interne 15 de la bande 11 forme la surface interne 23 du tube 1 ainsi formé.
De plus, la surface externe 21 du tube 1 plié présente deux grandes faces externes 21a,21b opposées et qui sont raccordées par deux petites faces latérales 21c et 21d, par exemple sensiblement incurvées.
Les tubes 1 obtenus peuvent ensuite être assemblés avec les intercalaires 7 et les perturbateurs ondulés 9, pour former un faisceau qui peut être brasé.
En effet, les divers constituants métalliques à solidariser, d'un tel échangeur thermique 3, sont d'abord assemblés, puis leur solidarisation est assurée par le passage dans un four de brasage.
On peut donc réaliser un brasage, en une seule opération, d'un faisceau d'échange comportant un nombre important de tubes 1, d'ailettes de perturbation 7 à l'intérieur des tubes 1, et éventuellement de perturbateurs 9 déposés à chaque fois entre deux tubes 1 successifs.
Plus précisément, lors du montage:
- les tubes 1 sont formés par pliage d'une bande métallique 11;
- les intercalaires 7 sont agencés à l'intérieur des tubes 1 ;
- les tubes 1 sont engagés dans des orifices associés des plaques collectrices 5, sur lesquelles sont montées les boîtiers de distribution d'extrémité de l'échangeur thermique;
- des perturbateurs 9 peuvent être montés entre les tubes 1 empilés; et
- l'ensemble est assemblé définitivement par brasage.
Le brasage s'effectue classiquement avec utilisation d'un apport de brasage et afin d'améliorer le procédé de brasage on peut aussi utiliser un flux de brasage par exemple appliqué sous la forme d'une pâte dans des conditions contrôlées, qui vient dissoudre la couche d'oxyde formée naturellement sur la surface des parties à assembler et vient mouiller les parties à braser pour permettre ainsi à l'apport de brasage de se répandre sur les surfaces de contact.
L'apport de brasage est formé le plus souvent d'une couche de placage. Pour le placage, le métal d'apport présente une température de fusion inférieure à celle du métal formant l'âme du tube 1, par exemple l'aluminium. Ici, la couche de plaquage est placée directement sur la bande métallique 11 servant à la fabrication du tube.
En ce qui concerne le brasage des surfaces à l'extérieur des tubes 1, à savoir entre les surfaces externes 21 des tubes 1 et les perturbateurs 9 intercalés, on peut appliquer une couche de placage disposée sur la bande métallique 11 de manière à ce que ladite couche soit disposée sur les surfaces externes 21 des tubes 1 et/ou sur les perturbateurs 9.
Cependant, la configuration selon laquelle il n'y a pas de couche de placage sur les surfaces externes 21 des tubes 1 nécessite donc des perturbateurs 9 plaqués, ce qui entraîne un surcoût. En conséquence, la couche de placage est, de façon préférentielle, disposée sur la surface externe 21 de chaque tube 21.
En ce qui concerne le brasage des surfaces à l'intérieur du tube 1, à savoir le brasage des sommets 7a des intercalaires 7 et par exemple des extrémités 7b des intercalaires 7 sur la surface interne 23 du tube 1, la couche de placage peut être disposés uniquement sur les surfaces à braser des intercalaires 7 ou en variante à la fois sur les intercalaires 7 et sur la surface interne 23 de chaque tube 1.
Dans la configuration selon laquelle il n'y a pas de couche de placage sur les surfaces internes 23 des tubes 1, les intercalaires 7 plaqués présentent une épaisseur plus importante, ce qui augment le coût. En conséquence, la couche de placage est de façon préférentielle, également, disposée sur la surface interne 23 de chaque tube 1.
Ainsi, pendant le procédé de brasage on plaque avantageusement aussi bien la surface interne 23 que la surface externe 21 du tube 1. Par ailleurs, l'épaisseur de la couche de placage est normée. En effet, la limite de l'épaisseur de la couche de placage sur les intercalaires 7 est de l'ordre de 10 à 15% de l'épaisseur de matière de l'intercalaire. De même l'épaisseur de la couche de placage sur la surface interne 23 du tube 1 est définie par une norme et la limite est de l'ordre de 12.5 à 15% de l'épaisseur de matière du tube 1.
Afin de garantir un brasage correct à l'intérieur d'un tube 1, il est nécessaire d'avoir un volume de placage suffisant en regard du volume à braser à l'intérieur du tube 1, ce ratio est appelé BCR pour l'anglais « Brazing Confident Ration » (cf relation (1)) : β^ρ^ _ Volume de placage
Volume à braser
(D
Si le ratio est insuffisant donc inférieur à un seuil prédéterminé, la quantité de placage sera insuffisante en regard de la zone à braser pour garantir le brasage de tous les plis de l'intercalaire 7 sur la surface interne 23 du tube 1.
À titre d'exemple, pour déterminer le volume à braser, on définit la longueur totale à braser que l'on multiplie par l'écart moyen entre la surface interne 23 du tube 1 et la surface à braser de l'intercalaire 7. Cet écart moyen est par exemple de l'ordre de
0.05 mm.
La Demanderesse a constaté que pour un tel écart de l'ordre de 0.05 mm, avec un ratio BCR supérieur ou égal à 1.5, et en particulier supérieur ou égal à 1.75, on obtient un brasage correct.
En effet, pour un BCR de l'ordre de 1.4 avec un écart moyen de l'ordre de 0.05 mm entre un tube 1 et un intercalaire 7, la Demanderesse a constaté que tous les plis de l'intercalaire 7 ne sont pas correctement brasés à la surface interne 23 du tube 1. Or dès qu'un pli n'est pas brasé à la surface interne 23 d'un tube 1, la tenue mécanique du tube 1 est dégradée.
Le ratio BCR supérieur ou égal à un seuil de 1.75 pour un écart moyen de 0.05 entre un tubes 1 et un intercalaire 7, permet de garantir un brasage correct des plis de l'intercalaire 7 sur la surface interne 23 du tube 1, pour des intercalaires 7 d'épaisseur relativement faible, par exemple inférieure à 150 μιη voire de l'ordre de 100 μιη, tel que mentionné précédemment.
Ainsi, le procédé de brasage prévoit qu'une couche de placage soit disposée sur l'intercalaire 7 au niveau des sommets 7a et éventuellement des extrémités 7b, et/ou sur la surface interne 23 du tube 1, en s'assurant que le ratio BCR du volume de la couche de placage sur le volume à braser soit supérieur au seuil prédéterminé en fonction de l'écart moyen entre le tube 1 et les sommets 7a.
Par ailleurs, on peut noter qu'après brasage on peut déterminer le volume de placage utilisé pour le brasage à partir de la quantité résiduelle de placage à l'intérieur des tubes 1 et de la quantité de placage présente au niveau des jointures entre l'intercalaire 7 et la surface interne 23 d'un tube 1.
Ainsi, avec un tel procédé on obtient un échangeur thermique 3 à faible coût présentant des tubes 1 dits pliés et dont les ailettes de perturbation 7 sont relativement fine, tout en garantissant un contact entre tous les plis des ailettes de perturbation 7 sur les surfaces internes 23 des tubes 1.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de brasage pour échangeur (3) thermique entre au moins un premier et deuxième fluide, ledit échangeur comprenant un faisceau de tubes (1) pour l'écoulement dudit premier fluide, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- on plie une bande métallique de façon à former au moins un tube,
- on agence à l'intérieur dudit tube un intercalaire de perturbation d'épaisseur sensiblement inférieure ou égale à 150 μιη, et ladite bande métallique et/ou ledit intercalaire comporte une couche de placage sur au moins une surface à braser de sorte que le ratio du volume de la couche de placage sur le volume à braser soit sensiblement supérieur ou égal à un seuil prédéterminé en fonction de l'écart moyen entre ledit intercalaire et ledit tube, et on brase ledit tube et ledit intercalaire.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit seuil est sensiblement de l'ordre de 1.5 pour un écart moyen de l'ordre 0.05 mm entre un tube (1) et un intercalaire (7).
3. Procédé selon l'une des revendications 1, caractérisé en ce que ledit seuil est sensiblement de l'ordre de 1.75 pour un écart moyen de l'ordre de 0.05 mm entre un tube (1) et un intercalaire (7).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche de placage est disposée sur ledit intercalaire (7).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche de placage est disposée sur la surface interne (23) dudit tube (1).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- on prépare une pluralité de tubes comportant une couche de placage sur au moins une surface à braser à l'extérieur desdits tubes (1);
- on empile une pluralité de tubes (1) en interposant des perturbateurs (9) d'écoulement du dit deuxième fluide entre lesdits tubes (1).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une couche de placage est disposée sur la surface externe (21) desdits tubes (1).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche de placage est disposée sur la surface interne (23) et sur la surface externe (21) desdites tubes (1).
9. Tube d'échangeur thermique formé par pliage d'une bande métallique, caractérisé en ce qu'il est brasé selon un procédé de brasage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Tube selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite bande métallique comporte de l'aluminium.
11. Échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau de tubes (1) caractérisé en ce qu'il est brasé selon un procédé de brasage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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