EP3247965A1 - Echangeur de chaleur amélioré à tubes et ailettes et procédé de fabrication d'un tel échangeur de chaleur - Google Patents

Echangeur de chaleur amélioré à tubes et ailettes et procédé de fabrication d'un tel échangeur de chaleur

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EP3247965A1
EP3247965A1 EP16700929.9A EP16700929A EP3247965A1 EP 3247965 A1 EP3247965 A1 EP 3247965A1 EP 16700929 A EP16700929 A EP 16700929A EP 3247965 A1 EP3247965 A1 EP 3247965A1
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EP
European Patent Office
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tube
fin
heat exchanger
collar
tubes
Prior art date
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Application number
EP16700929.9A
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German (de)
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EP3247965B1 (fr
Inventor
Patrick Boisselle
Samuel BRY
Erwan ETIENNE
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2235/00—Means for filling gaps between elements, e.g. between conduits within casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F2275/02—Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/12—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements
    • F28F2275/125—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements by bringing elements together and expanding

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a mechanical type heat exchanger.
  • a heat exchanger generally comprises tubes, in which a heat transfer fluid is intended to circulate, and heat exchange elements connected to these tubes.
  • Brazed and mechanical type heat exchangers are usually distinguished by their manufacturing process.
  • the heat exchange elements are connected to the tubes by soldering.
  • the heat exchange elements are connected to the tubes by crimping, without soldering, that is to say without adding material.
  • the heat exchange elements are connected to the tubes in the following manner.
  • Each tube and / or interlayer is coated with a solder layer.
  • the tubes and spacers are placed in a common support by arranging them relative to each other in their substantially definitive relative positions. This support is necessary to keep between them the tubes and the interleaves because they are not yet interconnected.
  • placing the assembly comprising the support and the various elements it contains in an oven so as to heat the assembly, cause the solder to melt and thus connect the tubes and the spacers between them. Note that this last heating step is in a neutral and confined atmosphere.
  • the heat exchange elements are connected to the tubes in the following manner.
  • the holes are formed in the fins passage tubes. These passage holes are generally delimited each by a fallen edge forming a neck.
  • the fins are arranged substantially parallel to each other and each tube is threaded into a series of aligned holes of the fins.
  • it causes a radial expansion of the tubes by passing an expansion tool inside these tubes so as to mechanically bind the tubes and fins by crimping, the necks defining the passage holes of the tubes then forming tight collars around the tubes.
  • the method of manufacturing a mechanical type heat exchanger does not require, for the assembly of fins and tubes together, solder, that is to say material supply. Moreover, such a method does not include a complex heating step in a neutral and confined atmosphere.
  • a mechanical type heat exchanger is generally less expensive to manufacture than a brazed type heat exchanger.
  • the purpose of the invention is to eliminate as much as possible the undesirable interstices between the tubes and the fins that are clamped around the tubes of a mechanical heat exchanger, this with inexpensive means, and without having to significantly modify the method of manufacture of this heat exchanger.
  • the subject of the invention is a heat exchanger comprising at least one tube and at least one fin, the tube being connected to the fin by crimping this tube in a collar formed in the fin, characterized in that that the tube and / or the fin is coated with a layer of a material distinct from those of the tube and fin, this layer forming a reserve of sealing material for a possible defect of contact between the tube and collar, the sealing material being activatable by fusion.
  • the fins are connected to the tubes by crimping, as is usual for a mechanical type heat exchanger.
  • the main steps of a method for manufacturing a mechanical type heat exchanger are therefore preserved.
  • each tube and / or each fin of the heat exchanger allows effective clogging of a possible defect of contact between the tube and the collar.
  • the exchanger according to the invention has no or only very few gaps between the fin and the tube into which air can infiltrate.
  • the performance of the heat exchanger is greatly improved. It has been possible to note a power gain potential of the order of 8% on average and of the order of 15% in the case of a large flow of the fluid flowing in the tube.
  • the thickness of the clogging material layer is less than 50 micrometers.
  • the plug material has a melting temperature below 300 ⁇ C.
  • the sealing material has a melting temperature of less than
  • 300 ⁇ ensures its melting at a much lower temperature than those used in a soldering process of a brazed type heat exchanger.
  • the tubes and fins of the heat exchanger being made generally in an aluminum alloy whose melting temperature is well greater than 300 ⁇ , the heating of the caulking material does not risk causing unwanted local fusions of the tubes and fins or an alteration of their mechanical characteristics by thermal action.
  • the heating temperature of the sealing material therefore does not affect the mechanical strength of a mechanical heat exchanger, the tubes are crimped in the fins, as could be done against the temperatures involved in the processes brazing which are of the order of 500 ⁇ or more.
  • the clogging material is an alloy comprising essentially tin.
  • An alloy consisting essentially of tin has a low melting point, is inexpensive and a good conductor of heat. The use of this alloy therefore lends itself well to the implementation of the invention.
  • the collar is formed by a fallen edge of the fin.
  • the tube and the fin are made of the same single-alloy material, for example an alloy material mainly comprising aluminum.
  • the tube and the fin are each made of two different materials, each of these materials nevertheless being an alloy material comprising mainly aluminum.
  • the subject of the invention is also a method for manufacturing a heat exchanger comprising at least one tube and at least one fin, of the type in which the tube is connected to the fin by crimping this tube in a collar provided in a the fin, characterized in that
  • this tube or fin is coated with a layer of a material distinct from that of the tubes and fins, this layer forming a reserve of sealing material for a possible defect of contact between the tube and the collar, this sealing material being activatable by fusion, and
  • the sealing material is heated so as to cause it to melt so as to seal any defect of contact between the tube and the collar.
  • the melt sealing material easily fills the gaps forming contact defects between the tube and the collar.
  • the sealing material is heated to cause melting by means of a hot air flow.
  • the tube is threaded into a hole in the fin intended to form the collar
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 2 is a detail view along the arrow II of Figure 1;
  • FIG. 3 is a sectional view along the line III-III of FIG. 2.
  • FIGS. 1 to 3 show a heat exchanger according to the invention designated by the general reference 10.
  • the heat exchanger 10 is intended to equip a motor vehicle.
  • the heat exchanger 10 comprises tubes 12, in which a conventional heat transfer fluid is intended to circulate, and heat exchange elements 14 connected to these tubes 12.
  • the heat exchanger 10 is of the mechanical type. More particularly, the tubes 12 are connected to the heat exchange elements, referred to in this case as fins 14, by crimping the tubes 12 in flanges 16 formed in the fins 14. Crimp here is the embedding of the tubes in the fins as previously described so that the tubes are found tight in the fins at the fins.
  • the fins are provided with holes 18 through which the tubes 12 pass. These passage holes 18 are each delimited by a dropped edge forming a neck 20.
  • the tubes 12 each have a generally elongated shape and have a substantially oval section.
  • the tubes 12 are arranged substantially parallel to each other, so as to form a single row.
  • the fins 14 have a substantially flat general shape and are arranged in the heat exchanger 10 substantially parallel to each other and perpendicular to the longitudinal directions of the tubes 12.
  • Each tube 12 is threaded into a series of holes 18 aligned with the fins 14.
  • the tubes 12 are clamped in the necks 20 through which they pass, so that these necks 20 form the collars 16.
  • the tubes 12 and the fins 14 are made of the same mono-alloy material, more particularly an alloy material comprising mainly aluminum.
  • each tube 12 is coated with a layer of material 22 separate from the materials of the tubes and fins.
  • this layer of material 22 is represented on only one of the tubes 12 of FIG. According to another embodiment, it is the fins which are coated with a layer of material 22 distinct from the materials of the tubes and fins. According to yet another embodiment, the tubes and the fins are coated with a layer of material 22 distinct from the materials of the tubes and fins.
  • this layer of material 22 is less than 50 micrometers.
  • This layer 22 forms a reserve of clogging material 22 of a possible fault of contact between the tube 12 that it covers and each collar 16 through which the tube 12.
  • This sealing material 22 is melt-activatable.
  • the sealing material 22 has a melting temperature of less than 300 ° C.
  • the clogging material 22 is for example an alloy comprising essentially tin.
  • the clogging material 22 When the clogging material 22 is activated by melting, it flows, by capillarity, into the interstices 24 and the mouth. Thus, as can be seen in FIG. 2, the clogging material 22 clogs the interstices 24 so as to ensure a quality thermal junction between the tube 12 and the collar 16.
  • the filling of the interstices can be observed under an optical microscope.
  • the fact that the sealing material 22 filling the interstices 24 results from solidification of this material after melting can be observed by micrography, the melting having modified its microstructure.
  • the heat exchanger 10 according to the invention is simple to manufacture because it takes up most of the steps of a conventional manufacturing process of a mechanical type exchanger.
  • each tube 12 Prior to the connection of each tube 12 to the fins 14, this tube 12 is coated with a layer of clogging material 22.
  • the clogging material layer 22 may be applied over the entire outer surface of the tube or only a portion thereof. Similarly, in the modes of wherein the fins are coated with a layer of material, the layer of clogging material 22 may be applied over the entire surface of the fin or only a portion thereof.
  • each tube 12 is first inserted into the aligned through holes 18 of the fins 14.
  • the sealing material 22 is heated so as to cause its fusion and the clogging of a possible defect of contact between the tube 12 and each collar 16.
  • the sealing material 22 has a melting temperature of less than 300 °, it is generally possible to carry out the heating step by means of a hot air flow, which is sufficient to cause the sealing material 22 to melt.
  • This heating mode has the advantage of not requiring an expensive or complex installation. In addition, it does not call into question the rigidity of the structure of the heat exchanger 10, which avoids the use of support means for the tubes 12 and the fins 14.

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Abstract

Cet échangeur de chaleur comprend au moins un tube (12) et au moins une ailette (14), le tube (12) étant relié à l'ailette (14) par sertissage de ce tube dans un collet (16) ménagé dans l'ailette (14). Le tube (12) ou l'ailette (14) est revêtu(e) d'une couche d'un matériau (22) distinct de ceux des tube et ailette. Cette couche forme une réserve de matériau de colmatage (22) d'un défaut éventuel de contact entre le tube (12) et le collet (16). Ce matériau de colmatage (22) est activable par fusion.

Description

Echangeur de chaleur amélioré à tubes et ailettes et procédé de fabrication d'un tel échangeur de chaleur.
La présente invention concerne un échangeur de chaleur, et plus particulièrement un échangeur de chaleur de type mécanique.
Un échangeur de chaleur comprend généralement des tubes, dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler, et des éléments d'échange de chaleur reliés à ces tubes.
Pour des raisons de gain de poids, il est connu de réaliser les tubes et les éléments d'échange de chaleur dans un alliage d'aluminium.
On distingue habituellement des échangeurs de chaleur de type brasé et de type mécanique selon leur procédé de fabrication.
Ainsi, dans un échangeur de chaleur de type brasé, les éléments d'échange de chaleur sont reliés aux tubes par brasage. En revanche, dans un échangeur de chaleur de type mécanique, les éléments d'échange de chaleur sont reliés aux tubes par sertissage, sans brasure, c'est-à-dire sans apport de matière.
Plus particulièrement, dans un échangeur de chaleur de type brasé, les éléments d'échange de chaleur, appelés dans ce cas « intercalaires », sont reliés aux tubes de la façon suivante. On revêt chaque tube et/ou intercalaire d'une couche de brasure. Puis, on place les tubes et les intercalaires dans un support commun en les agençant les uns par rapport aux autres dans leurs positions relatives sensiblement définitives. Ce support est nécessaire pour maintenir entre eux les tubes et les intercalaires car ces derniers ne sont pas encore reliés entre eux. Enfin, on place l'ensemble comprenant le support et les différents éléments qu'il contient dans un four de façon à chauffer cet ensemble, provoquer la fusion de la brasure et ainsi relier les tubes et les intercalaires entre eux. On notera que cette dernière étape de chauffage se fait en atmosphère neutre et confinée.
Par ailleurs, dans un échangeur de chaleur de type mécanique, les éléments d'échange de chaleur, appelés dans ce cas « ailettes », sont reliés aux tubes de la façon suivante. Tout d'abord, on forme dans les ailettes des trous de passage des tubes. Ces trous de passage sont généralement délimités chacun par un bord tombé formant un col. Puis, on dispose les ailettes sensiblement parallèlement entre elles et on enfile chaque tube dans une série de trous alignés des ailettes. Enfin, on provoque une expansion radiale des tubes en passant un outil d'expansion à l'intérieur de ces tubes de façon à lier mécaniquement les tubes et les ailettes par sertissage, les cols délimitant les trous de passage des tubes formant alors des collets serrés autour des tubes. Le procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur de type mécanique ne requiert donc pas, pour l'assemblage des ailettes et des tubes entre eux, de brasure, c'est-à-dire d'apport de matière. Par ailleurs, un tel procédé ne comporte pas d'étape complexe de chauffage dans une atmosphère neutre et confinée.
Par conséquent, un échangeur de chaleur de type mécanique est généralement moins cher à fabriquer qu'un échangeur de chaleur de type brasé.
Cependant, dans un échangeur de chaleur de type mécanique, on observe dans certains cas des défauts de contact entre les tubes et les cols des ailettes serrés autour des tubes. En effet, lors de l'expansion radiale des tubes, ces derniers, en se déformant, tendent à élargir les cols délimitant les trous de passage des tubes dans les ailettes. Or, l'expansion radiale des tubes est suivie d'un léger retour élastique des tubes en sens inverse de l'expansion. Cet effet de retour élastique dont la forme allongée des tubes est un facteur important, est d'autant plus marqué que l'épaisseur des tubes est réduite pour les alléger et économiser de la matière.
La combinaison des effets d'élargissement des cols délimitant les trous de passage des tubes dans les ailettes et de retour radial élastique des tubes peut conduire à l'apparition d'interstices indésirables entre les tubes et les cols des ailettes. Ces interstices forment des passages d'air réduisant les performances de l'échangeur de chaleur, car l'air est un mauvais conducteur de chaleur.
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé dans l'état de la technique, notamment dans JPH01239390, d'intercaler des rondelles en matériau à mémoire de forme entre les ailettes et les tubes qu'elles entourent afin d'optimiser le contact entre les tubes et les cols délimitant les trous de passage de ces tubes dans les ailettes.
On a également proposé dans l'état de la technique, notamment dans JPS5952195, d'utiliser des tubes en matériau à mémoire de forme dont le diamètre augmente fortement à haute température, ce qui a pour effet de combler les interstices.
Ces solutions proposées dans l'état de la technique sont toutefois complexes à mettre en œuvre et relativement coûteuses.
L'invention a pour but de supprimer autant que possible les interstices indésirables entre les tubes et les ailettes serrées autour des tubes d'un échangeur de chaleur de type mécanique, ceci avec des moyens peu coûteux, et sans avoir à modifier notablement le procédé de fabrication de cet échangeur de chaleur.
A cet effet, l'invention a pour objet un échangeur de chaleur comprenant au moins un tube et au moins une ailette, le tube étant relié à l'ailette par sertissage de ce tube dans un collet ménagé dans l'ailette, caractérisé en ce que le tube et/ou l'ailette est revêtu(e) d'une couche d'un matériau distinct de ceux des tube et ailette, cette couche formant une réserve de matériau de colmatage d'un défaut éventuel de contact entre le tube et le collet, ce matériau de colmatage étant activable par fusion.
Dans l'échangeur de chaleur selon l'invention, les ailettes sont reliées aux tubes par sertissage, comme cela est habituel pour un échangeur de chaleur de type mécanique. On conserve donc les principales étapes d'un procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur de type mécanique.
Le matériau de colmatage revêtant chaque tube et/ou chaque ailette de l'échangeur de chaleur selon l'invention permet un colmatage efficace d'un défaut éventuel de contact entre le tube et le collet.
Il n'est donc pas nécessaire de modifier notablement le procédé de fabrication de l'échangeur de chaleur de type mécanique pour obtenir un échangeur de chaleur selon l'invention. Il suffit de prévoir, après la liaison du tube à l'ailette par sertissage de ce tube dans le collet ménagé dans l'ailette, une étape de chauffage provoquant la fusion de la couche de matériau de colmatage. Le matériau de colmatage en fusion comble facilement les interstices formant des défauts de contact entre le tube et le collet. Ce chauffage peut être réalisé avec des moyens et dans des conditions simples car la fusion du matériau de colmatage n'est pas destinée à réaliser une brasure de liaison du tube avec l'ailette, délicate à maîtriser, mais uniquement à colmater tout éventuel interstice entre le tube et le collet ménagé dans l'ailette.
L'échangeur selon l'invention ne comporte pas, ou uniquement très peu, d'interstices entre l'ailette et le tube dans lequel de l'air peut s'infiltrer.
Les performances de l'échangeur de chaleur s'en trouvent grandement améliorées. On a pu constater un potentiel de gain de puissance de l'ordre de 8% en moyenne et de l'ordre de 15% en cas de flux important du fluide circulant dans le tube.
De préférence, l'épaisseur de la couche de matériau de colmatage est inférieure à 50 micromètres.
On a déterminé qu'il s'agissait là d'une épaisseur suffisante pour colmater les éventuels défauts de contact entre le tube et le collet.
De préférence, le matériau de colmatage a une température de fusion inférieure à 300<C.
Le fait que le matériau de colmatage ait une température de fusion inférieure à
300Ό permet d'assurer sa fusion à une température bien inférieure à celles utilisées dans un procédé de brasage d'un échangeur de chaleur de type brasé.
Il est donc possible d'utiliser des moyens d'apport de chaleur plus simples que ceux utilisés pour fabriquer un échangeur de chaleur de type brasé, comme par exemple un flux d'air chaud, ne requérant pas de four à atmosphère confinée.
De plus, les tubes et les ailettes de l'échangeur de chaleur étant réalisés généralement dans un alliage d'aluminium dont la température de fusion est bien supérieure à 300Ό, le chauffage du matériau de col matage ne risque pas de provoquer des fusions locales indésirables des tubes et des ailettes ni une altération de leurs caractéristiques mécaniques par action thermique.
La température de chauffage du matériau de colmatage ne remet donc pas en cause la tenue mécanique d'un échangeur de chaleur de type mécanique, dont les tubes sont sertis dans les ailettes, comme pourrait le faire par contre les températures mises en jeu dans les procédés de brasage qui sont de l'ordre de 500Ό ou plus.
De préférence, le matériau de colmatage est un alliage comprenant essentiellement de l'étain.
Un alliage comportant essentiellement de l'étain présente un point de fusion peu élevé, est peu coûteux et bon conducteur de chaleur. L'usage de cet alliage se prête donc bien à la mise en œuvre de l'invention.
De préférence, le collet est formé par un bord tombé de l'ailette.
Selon un mode de réalisation, le tube et l'ailette sont réalisés dans un même matériau mono-alliage, par exemple un matériau à alliage comprenant principalement de l'aluminium.
Selon un autre mode de réalisation, le tube et l'ailette sont chacun réalisés dans deux matériaux différents, chacun de ces matériaux étant néanmoins un matériau à alliage comprenant principalement de l'aluminium.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur comprenant au moins un tube et au moins une ailette, du type dans lequel on relie le tube à l'ailette par sertissage de ce tube dans un collet ménagé dans l'ailette, caractérisé en ce que
- préalablement à la liaison du tube à l'ailette, on revêt ce tube ou cette ailette d'une couche d'un matériau distinct de ceux des tube et ailette, cette couche formant une réserve de matériau de colmatage d'un défaut éventuel de contact entre le tube et le collet, ce matériau de colmatage étant activable par fusion, et
- après la liaison du tube à l'ailette par sertissage de ce tube dans le collet ménagé dans l'ailette, on chauffe le matériau de colmatage de façon à provoquer sa fusion permettant le colmatage d'un défaut éventuel de contact entre le tube et le collet.
Le matériau de colmatage en fusion comble facilement les interstices formant des défauts de contact entre le tube et le collet.
Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de placer les tubes et les ailettes dans un support commun destiné à les maintenir entre eux avant chauffage, car le matériau de colmatage est chauffé après la liaison des tubes aux ailettes par sertissage de ces tubes dans les collets ménagés dans les ailettes.
De préférence, on chauffe le matériau de colmatage de façon à provoquer sa fusion au moyen d'un flux d'air chaud.
De préférence, pour relier le tube à l'ailette,
- on enfile le tube dans un trou de l'ailette destiné à former le collet, et
- on provoque une expansion radiale du tube, de préférence en passant un outil d'expansion à l'intérieur de ce tube, de façon à lier mécaniquement le tube et l'ailette par sertissage, le collet étant serré autour du tube.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail selon la flèche II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne lll-lll de la figure 2.
On a représenté sur les figures 1 à 3 un échangeur de chaleur selon invention désigné par la référence générale 10.
L'échangeur de chaleur 10 est destiné à équiper un véhicule automobile.
L'échangeur de chaleur 10 comprend des tubes 12, dans lesquels un fluide caloporteur classique est destiné à circuler, et des éléments d'échange de chaleur 14 reliée à ces tubes 12.
L'échangeur de chaleur 10 est de type mécanique. Plus particulièrement, les tubes 12 sont reliés aux éléments d'échange de chaleur, appelés dans ce cas ailettes 14, par sertissage des tubes 12 dans des collets 16 ménagés dans les ailettes 14. On appelle sertissage ici l'enchâssement des tubes dans les ailettes tel que décrit précédemment de sorte que les tubes se retrouvent serrés dans les ailettes au niveau des ailettes.
En effet, en se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on voit que les ailettes sont munies de trous 18 de passage des tubes 12. Ces trous de passage 18 sont délimités chacun par un bord tombé formant un col 20.
Dans l'exemple décrit, les tubes 12 ont chacun une forme générale allongée et comportent une section sensiblement ovale. Les tubes 12 sont agencés sensiblement parallèlement entre eux, de façon à former une rangée unique.
Les ailettes 14 ont une forme générale sensiblement plane et sont agencées dans l'échangeur de chaleur 10 de façon sensiblement parallèle entre elles et perpendiculaire aux directions longitudinales des tubes 12.
Chaque tube 12 est enfilé dans une série de trous 18 alignés des ailettes 14. Les tubes 12 sont serrés dans les cols 20 qu'ils traversent, si bien que ces cols 20 forment les collets 16.
Dans l'exemple illustré, les tubes 12 et les ailettes 14 sont réalisés dans un même matériau mono-alliage, plus particulièrement un matériau à alliage comprenant principalement de l'aluminium.
Dans cet exemple, chaque tube 12 est revêtu d'une couche de matériau 22 distinct des matériaux des tubes et des ailettes. Pour des raisons de clarté, on a représenté cette couche de matériau 22 sur un seul des tubes 12 de la figure 1 . Selon un autre mode de réalisation, ce sont les ailettes qui sont revêtues d'une couche de matériau 22 distinct des matériaux des tubes et des ailettes. Selon encore un autre mode de réalisation, les tubes et les ailettes sont revêtues d'une couche de matériau 22 distinct des matériaux des tubes et des ailettes.
De préférence, l'épaisseur de cette couche de matériau 22 est inférieure à 50 micromètres. Cette couche 22 forme une réserve de matériau de colmatage 22 d'un défaut éventuel de contact entre le tube 12 qu'elle recouvre et chaque collet 16 traversé par ce tube 12. Ce matériau de colmatage 22 est activable par fusion. De préférence, le matériau de colmatage 22 à une température de fusion inférieure à 300° C. Ainsi, le matériau de colmatage 22 est par exemple un alliage comprenant essentiellement de l'étain.
En effet, comme on peut le voir sur la figure 2, dans certains cas, après sertissage d'un tube 12 dans un collet 16, il existe un défaut de contact entre le tube 12 et le collet 16 qu'il traverse. Ainsi, sur la figure 2, on a représenté des interstices 24 correspondant à un défaut de contact entre le tube 12 et le collet 16 qu'il entoure.
Lorsque le matériau de colmatage 22 est activé par fusion, il s'écoule, par capillarité, dans les interstices 24 et les bouche. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, le matériau de colmatage 22 colmate les interstices 24 de façon à assurer une jonction thermique de qualité entre le tube 12 et le collet 16.
Le comblement des interstices peut s'observer au microscope optique. Le fait que le matériau de colmatage 22 comblant les interstices 24 résulte d'une solidification de ce matériau après fusion peut être observé par micrographie, la fusion ayant modifié sa microstructure.
L'échangeur de chaleur 10 selon invention est simple à fabriquer car il reprend l'essentiel des étapes d'un procédé de fabrication classique d'un échangeur de type mécanique.
Préalablement à la liaison de chaque tube 12 aux ailettes 14, on revêt ce tube 12 d'une couche de matériau de colmatage 22.
La couche de matériau de colmatage 22 peut être appliquée sur toute la surface externe du tube ou sur seulement une partie de celle-ci. De même dans les modes de réalisation où les ailettes sont revêtues d'une couche de matériau, la couche de matériau de colmatage 22 peut être appliquée sur toute la surface de l'ailette ou sur seulement une partie de celle-ci.
Pour relier chaque tube 12 aux ailettes 14, on enfile d'abord le tube 12 dans les trous de passage 18 alignés des ailettes 14.
Puis, on provoque une expansion radiale du tube 12, de préférence en passant un outil d'expansion à l'intérieur de ce tube 12, de façon à lier mécaniquement le tube 12 aux ailettes 14 par sertissage. Les collets 16 traversés par les tubes sont alors serrés autour du tube.
Après la liaison du tube 12 aux ailettes 14 par sertissage de ce tube 12 dans les collets 16 ménagés dans les ailettes 14, on chauffe le matériau de colmatage 22 de façon à provoquer sa fusion et le colmatage d'un défaut éventuel de contact entre le tube 12 et chaque collet 16.
Lorsque le matériau de colmatage 22 a une température de fusion inférieure à 300Ό, il est généralement possible de réaliser l'é tape de chauffage au moyen d'un flux d'air chaud, qui suffit à provoquer la fusion du matériau de colmatage 22.
Ce mode de chauffage présente l'avantage de ne pas nécessiter une installation coûteuse ou complexe. De plus, il ne remet pas en cause la rigidité de la structure de l'échangeur de chaleur 10, ce qui évite l'utilisation de moyens de support pour les tubes 12 et les ailettes 14.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Echangeur de chaleur comprenant au moins un tube (12) et au moins une ailette (14), le tube (12) étant relié à l'ailette par sertissage de ce tube dans un collet (16) ménagé dans l'ailette (14), caractérisé en ce que le tube et/ou l'ailette est revêtu(e) d'une couche d'un matériau (22) distinct de ceux des tube et ailette, cette couche formant une réserve de matériau de colmatage (22) d'un défaut éventuel de contact entre le tube (12) et le collet (16), ce matériau de colmatage étant activable par fusion.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1 , dans lequel l'épaisseur de la couche de matériau de colmatage (22) est inférieure à 50 micromètres.
3. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le matériau de colmatage (22) a une température de fusion inférieure à 300Ό.
4. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau de colmatage (22) est un alliage comprenant essentiellement de l'étain.
5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le collet (16) est formé par un bord tombé de l'ailette (14).
6. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le tube (12) et l'ailette (14) sont réalisés dans un même matériau mono-alliage, par exemple un matériau à alliage comprenant principalement de l'aluminium.
7. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur comprenant au moins un tube (12) et au moins une ailette (14), du type dans lequel on relie le tube (12) à l'ailette (14) par sertissage de ce tube (12) dans un collet (16) ménagé dans l'ailette (14),
caractérisé en ce que
- préalablement à la liaison du tube (12) à l'ailette (14), on revêt ce tube (12) et/ou cette ailette (14) d'une couche d'un matériau (22) distinct de ceux des tube (12) et ailette (14), cette couche formant une réserve de matériau de colmatage (22) d'un défaut éventuel de contact entre le tube (12) et le collet (16), ce matériau de colmatage étant activable par fusion, et
- après la liaison du tube (12) à l'ailette (14) par sertissage de ce tube (12) dans le collet (16) ménagé dans l'ailette (14), on chauffe le matériau de colmatage (22) de façon à provoquer sa fusion permettant le colmatage d'un défaut éventuel de contact entre le tube (12) et le collet (16).
8. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur selon la revendication 7, dans lequel on chauffe le matériau de colmatage (22) de façon à provoquer sa fusion au moyen d'un flux d'air chaud.
9. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur selon la revendication 7 ou , dans lequel pour relier le tube (12) à l'ailette (14)
- on enfile le tube dans un trou (18) de l'ailette destiné à former le collet (16), et
- on provoque une expansion radiale du tube (12), de préférence en passant un outil d'expansion à l'intérieur de ce tube (12), de façon à lier mécaniquement le tube et l'ailette par sertissage, le collet (16) étant serré autour du tube (12).
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