EP3385655A1 - Echangeur de chaleur a circulation en u - Google Patents

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EP3385655A1
EP3385655A1 EP18165325.4A EP18165325A EP3385655A1 EP 3385655 A1 EP3385655 A1 EP 3385655A1 EP 18165325 A EP18165325 A EP 18165325A EP 3385655 A1 EP3385655 A1 EP 3385655A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubes
plate
heat exchanger
sealing strap
partition wall
Prior art date
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Granted
Application number
EP18165325.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3385655B1 (fr
Inventor
Nicolas Cormet
Stéphane POTTEAU
Jean-Jacques Garcia
Olivier MAQUIN
Hicham KHLIL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP3385655A1 publication Critical patent/EP3385655A1/fr
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Publication of EP3385655B1 publication Critical patent/EP3385655B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F28F9/0226—Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0082—Charged air coolers

Definitions

  • the invention particularly relates to a U-shaped heat exchanger, in particular a charge air cooler.
  • the charge air to the engine is cooled by a heat exchanger commonly called charge air cooler (RAS).
  • RAS charge air cooler
  • Some of these chillers, hereinafter referred to as air chokes, are cooled by air.
  • the inlet and the outlet of the exchanger air can be arranged on the same side of the exchanger.
  • the supercharging air flow thus circulates in a U-shaped circuit.
  • the heat exchanger comprises a row of tubes, a first part of the tubes of the row of tubes delimiting a first fluid circulation channel, a second part of the tubes of the row of tubes delimiting a second channel. of fluid circulation.
  • the heat exchanger comprises a collector plate pierced with tube receiving apertures, a cover for closing the collector plate and thus forming a collector box, and a plane seal disposed on the collector plate to provide a seal with the lid.
  • the collector box is then divided by a partition wall to define two chambers which communicate respectively with the first channel and the second channel, the circulation of the fluid in the channels being done against the current.
  • Such a heat exchanger of the prior art is subjected to thermal cycling that creates failures such as cracks resulting in fluid leakage especially in the vicinity of the partition wall of the header. Indeed, on both sides of the separation wall of the header, a tube of the first fluid circulation channel is traversed by a hot fluid and a tube of the second fluid circulation channel is traversed by a cold fluid, which generates differences in thermal expansion of the materials and causes cracks.
  • the heat exchanger comprises two rows of tubes, a first row delimiting a first fluid circulation channel, a second row delimiting a second fluid circulation channel, a collector plate pierced with receiving openings. tubes, a cover for closing the manifold plate and thus forming a manifold, and a plane seal disposed on the manifold plate to seal with the lid.
  • the manifold is then divided by a partition to define two chambers that communicate respectively with the first channel and the second channel of each tube, the flow of fluid in the tube channels being done against the current.
  • the heat exchanger comprises a row of tubes, having two circulation channels delimited by a partition wall, each tube having a cutout at the partition, a header divided into two chambers by a partition wall and a seal.
  • the seal is inserted into the cutout of the tubes and is in contact with the partition wall of the manifold to ensure the seal between the two chambers.
  • the invention proposes a so-called U-shaped system circulation exchanger at within the same row of tubes with the advantage of comprising a standard single-row tube bundle, which fulfills the specifications of the most demanding customers in terms of resistance to thermal cycling.
  • the following examples relate to a supercharger type heat exchanger.
  • this invention applies to any type of exchanger comprising a bundle of tubes, for example, a radiator, an evaporator, a recirculating air cooler.
  • the tubes do not include cutting at the separation wall.
  • the sealing strap extends over the plate bottom of the collector plate.
  • the sealing strap is in contact with the plate bottom of the collector plate.
  • the seal comprises a frame.
  • the frame is substantially rectangular.
  • the sealing strap comprises a receiving plate of the partition wall.
  • the sealing strap comprises means for holding said partition wall on said receiving plate.
  • the means for maintaining said partition wall comprise two raised edges located on either side of the receiving plate.
  • the two raised edges are of symmetrical shape with respect to a plane passing along the sealing strap in the center of the receiving plate.
  • the two raised edges have a cross section of the shape of a right triangle.
  • the seal comprises at least one lateral tab extending from the sealing strap.
  • the lateral tongue extends between the sealing strap and the frame.
  • the lateral tongue extends perpendicularly with respect to the sealing strap.
  • the seal comprises at least one pair of lateral tabs, each of the lateral tabs extending perpendicularly on either side of the sealing strap.
  • the side tabs of the at least one pair of side tabs are aligned with each other.
  • lateral tongues are arranged staggered along the sealing strap, alternately on one side and on the other side of said sealing strap.
  • the collector plate comprises a peripheral groove.
  • the frame of the seal is located in the peripheral groove of the header plate.
  • the lateral tongue or tabs are arranged on the plate bottom of the collector plate.
  • the openings in the plate base of the header plate comprise flanges protruding from the bottom of the plate on the opposite side of the manifold.
  • the openings in the plate base of the header plate comprise flanges protruding from the bottom of the plate on the opposite side of the manifold.
  • the end mouths of the tubes are substantially coplanar with the plate bottom.
  • the exchanger is designed so that the end mouths of the tubes are coplanar with the plate bottom.
  • the manufacturing tolerances of the tubes and of the collector plate as well as the assembly tolerances may, for example, lead to a depression of the tubes from a height of 0.7 millimeters with respect to the bottom of the plate or a passing of 0.8 millimeters. relative to the plate bottom. Depression and overtaking are distances that are measured locally between the plane containing the end mouth of a tube and the bottom of the plate that is adjacent to it.
  • the surface of the side tabs in contact with the header plate bottom is flat.
  • the surface of the sealing strap in contact with the plate bottom of the collector plate and the tubes is flat.
  • the tubes protrude from the plate bottom into the header.
  • the surface of the sealing strap in contact with the plate base of the collector plate and the tubes is complementary in shape to the surface formed by the plate base of the collector plate and tubes. on which said sealing strap is disposed.
  • the sealing strap is in compression against the partition wall and against the partition wall of each tube.
  • the sealing strap is in compression against the plate bottom of the collector plate.
  • the manifold comprises a peripheral box foot.
  • the frame of the seal is in compression against the peripheral groove of the header plate and the box foot of the manifold.
  • the compression ratio of the sealing strap is between 1% and 75%.
  • the sealing strap is compressed by a compression distance of between 0 millimeters and 3 millimeters.
  • the compression ratio of the seal frame is between 17% and 53%.
  • the thickness of the sealing strap at The level of the receiving tray is at least 3 millimeters, preferably at least 3.9 millimeters.
  • the height of the two edges raised relative to the receiving plate (15) is between 0.5 and 3 millimeters, in particular between 2 and 3 millimeters.
  • the main extension plane of the seal frame is located in a plane parallel and distinct from the main extension plane of the sealing strap.
  • the main extension plane of the seal frame is situated in a plane parallel to and distinct from the main extension plane of the lateral tab or tabs.
  • each tube comprises a corrugated insert, said partition wall comprising at least one of the corrugations of the insert.
  • the figure 1 represents a heat exchanger 1 comprising a bundle of a row of tubes 2 of fluid circulation, in particular of charge air.
  • the tubes 2 are stacked in a stacking direction d.
  • the tubes 2 open into two manifolds 26 and 27 and are held by two collector plates 3 and 9 respectively subjected to manifolds 26 and 27.
  • the figure 2 illustrates the heat exchanger 1 without the manifolds 26 and 27.
  • the mechanical strength of the beam is reinforced by cheeks 4 arranged on either side of the bundle of tubes 2, in the stacking direction d.
  • a seal 10 comprising a sealing strap 13 extending in the stacking direction d on one end of the bundle of tubes 2, in particular on the end mouths 8 of the tubes 2.
  • Each tube 2 has at its end an opening whose contour 8a defines an end mouth 8.
  • the tube 2 has a preferably flat end.
  • the line drawing the contour of the end mouth 8 is closed and fits in a plane.
  • the tube 2 does not include a cutout at its end to insert a seal, particularly a sealing strap.
  • the end mouth 8 does not include cutting: the line drawing the contour of the end mouth 8 is closed.
  • Each tube 2 comprises an end mouth 8.
  • Each end mouth 8 is included in a main end extension plane P.
  • the end mouths 8 are of substantially rectangular shape. They can be oval, ovoid, round, square ...
  • the main end extension planes P of the end mouths 8 of the tubes 2 are coplanar with each other.
  • the main end extension planes P of the end mouths 8 are separate parallel planes.
  • each tube 2 comprising a fluid circulation inlet channel 2a and a fluid circulation outlet channel 2b separated by a partition wall 2c.
  • the fluid is charge air.
  • Each tube 2 comprises a corrugated insert 19.
  • the presence of corrugations increases the surface of the insert 19 and therefore the exchange surface between the tube 2 and the charge air.
  • the partition wall 2c is a U-shaped hollow wall.
  • the shoulder strap 13 is shown in transparency on the figure 4 .
  • the sealing strap 13 extends in the stacking direction d of the tubes 2 on the mouths 8 of the tubes 2, above the partition wall 2c of each tube 2.
  • the partition wall 2c of a tube may also be made of material with the tube 2.
  • the partition wall 2c may result from a fold when the tube 2 is a folded tube.
  • the partition wall 2c may also be the central wall of a stamped tube.
  • the figure 5 is an illustration of the seal 10.
  • the seal 10 comprises a substantially rectangular frame 11 adapted to be inserted into the peripheral groove of a header plate.
  • the seal 10 comprises a sealing strap 13 extending between two opposite edges of the frame 11.
  • the seal 10 comprises three pairs of two lateral tongues 12. Each lateral tab 12 of each pair of lateral tongue 12 extending perpendicularly and on either side of said shoulder strap 13.
  • the number of lateral tongues 12 may vary according to the geometry and the size of the frame 11.
  • each lateral tongue 12 of a pair of lateral tongues extending from one side to the other. other of the shoulder strap 13.
  • the lateral tongues 12 have for example a thickness of 1.8 mm.
  • a lateral tab 12 may be sufficient to maintain the sealing strap 13 in a predefined position.
  • the seal may comprise a single pair of lateral tabs, each of the lateral tabs extending perpendicularly on either side of the sealing strap.
  • the lateral tabs 12 of the pair or pairs of side tabs 12 are arranged along the same line perpendicular to the sealing strap 13.
  • the lateral tongues 12 may be arranged staggered along the sealing strap, alternately on one side and the other of said sealing strap.
  • the lateral tongues 12 are evenly distributed along the sealing strap 13.
  • the sealing strap 13 comprises a receiving plate 15 of a partition wall 21 of the manifold 3 (illustrated figure 7 ) and means for maintaining the partition wall 21 on said receiving plate 15.
  • the length of the receiving tray 15 is at least equal to the height overall of the tube bundle 2 measured according to the stacking direction.
  • the means for holding said partition wall 21 on said receiving tray 15 comprise two raised edges 14 located on either side of the receiving tray 15.
  • the figure 6a represents a sectional view of the seal 10 of the figure 5a along the line VIa-VIa along a plane passing along two lateral tongues 12 and perpendicular to the sealing strap 13.
  • the main extension plane of the frame 11 of the seal 10 is located in a plane parallel to and distinct from the main extension plane of the sealing strap 13.
  • the main extension plane of the frame 11 of the seal 10 is located in a plane parallel and distinct from the main extension plane of the lateral tongues 12.
  • the raised edges 14 are of symmetrical shape with respect to a plane perpendicular to the lateral tongues 12 and passing through the center of the receiving plate 15.
  • the two raised edges 14 have a height sufficient to maintain a partition wall 21 on the receiving plate 15.
  • the height of the two raised edges 14 measured from and perpendicular to the receiving tray 15 at their highest point is included between 0.5 and 3 millimeters, in particular between 2 and 3 mm.
  • the two raised edges 14 have a cross section of the shape of a right triangle.
  • the sealing strap 13 has a cross-section in the form of a hollow receptacle whose side inner walls are flared from the receiving tray 15 which is the bottom of the receptacle and whose lateral outer walls are at right angles to the plane of the tray reception 15.
  • the lateral tabs 12 comprise a surface 12a intended to be put in contact with a collector plate.
  • each lateral tongue 12 is flat.
  • the surfaces 12a of the lateral tongues 12 are coplanar to each other.
  • the surfaces 12a are not flat. Indeed, the function of the lateral tongues 12a is the maintenance of the sealing strap 13 at a predefined distance from the frame 11 and not a sealing function with respect to the manifold plate on which the seal 10 is posed.
  • the figure 6b represents a sectional view of the seal 10 of the figure 5b along the line Vlb-Vlb along a plane passing along sealing strap 13 in the center of the receiving plate 15 and perpendicular to the lateral tongues 12.
  • the seal 10 is of constant thickness at the level of the receiving plate 15.
  • the sealing strap 13 comprises a surface 13a intended to be brought into contact with a collector plate.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 is flat.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 may be non-planar.
  • the Figure 6c represents a sectional view of the seal 10 of the figure 5c along the line VIc-VIc in a plane passing along a raised edge 14 of the sealing strap 13 and perpendicular to the lateral tongues 12.
  • the length of the raised edges 14 is less than the length of the receiving tray 15.
  • the raised edge is continuous.
  • the length of the raised edges 14 may be equal to that of the receiving plate 15.
  • the raised edges may be discontinuous and comprise only sections regularly distributed along the receiving plate 15.
  • the raised edges 14 are identical but may be of different height or shape.
  • the raised edges 14 are made of material with the receiving tray. It may also be made of a material different from or identical to that of the receiving plate 15 and for example glued to said receiving plate 15.
  • the manifold 26 is secured to the manifold plate 3.
  • the foot 22 of the manifold 26 is crimped to the header plate 3 by crimping tabs.
  • the manifold 26 has a partition 21 defining an inlet chamber 25 in the inlet channels 2a of the tubes 2 and an outlet chamber 20 for the outlet channels 2b of the tubes 2.
  • the partition wall 21 is disposed on the sealing strap 13, in particular on the receiving plate 15.
  • the partition wall 21 is held by the raised edges 14 of the sealing strap 13.
  • the raised edges 14 of the sealing strap 13 are symmetrical relative to the partition wall 21.
  • the frame 11 of the seal 10 is located in a peripheral groove 5 of the header plate 3.
  • the frame 11 of the seal 10 is compressed between the box foot 22 of the header box 26 and the bottom of the peripheral groove 5 of the header plate 3.
  • the sealing strap 13 is in contact and preferably compressed against the partition wall 21 and against the header plate 3 and the tubes 2, as illustrated figure 8 .
  • the collecting plate 3 comprises a plate bottom 6 pierced with openings 7 for receiving the bundle of tubes 2.
  • the openings 7 have 9 inverted collars, that is to say protruding from the bottom plate 6 on the opposite side of the manifold 26.
  • the collars 9 protrude from the bottom plate 6 on the opposite side to the peripheral groove 5.
  • the collars 9 extend from the bottom plate 6 around the tubes 2 which they enclose the ends.
  • the tubes 2 are brazed to the collars 9.
  • the collars can be oriented in the opposite direction.
  • the lateral tabs 12 extend on the plate bottom 6 of the header plate 3.
  • the end mouths 8 of the tubes 2 are substantially coplanar with each other and with the plate bottom 6.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 in contact with the header plate 3 and in particular the bottom plate 6 and in contact with the end mouths 8 of the tubes is flat.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 is included in the main end extension planes P of the end mouths 8 of the tubes 2.
  • the main end extension planes P of the end mouths 8 of the tubes 2 are in the same plane as the plate bottom 6.
  • the elasticity of the sealing strap 13 associated with its compression against the end mouths 8 and the plate bottom 6 makes it possible to fill the coplanarity defects between the end mouths 8 of the tubes 2 and of the plate base 6 to ensure a good seal with the partition wall 21 of the manifold 26.
  • depression of the tubes 2 and the collector plate 3 can lead to a depression of the tubes 2 by a height dh relative to the plate bottom or an excess dh compared to the bottom of the plate. plate.
  • Depression and Exceedances are distances that are measured locally between the plane containing the end mouth of a tube and the bottom of the plate that is adjacent to it.
  • the overtaking corresponds to a height dh positive
  • the depression corresponds to a height dh negative.
  • the openings 7 of the plate bottom 6 of the header plate comprise flanges protruding from the bottom plate 6 on the side of the manifold to which the collector plate is secured.
  • the tubes 2 being held by the collars 9, they project from the plate bottom 6 by several millimeters, in the collector box.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 in contact with the plate bottom 6 of the collecting plate 3 and the end mouths 8 of the tubes 2 is of complementary shape to the surface formed by the plate bottom. 6 of the manifold plate 3 and end mouths 8 of the tubes 2 on which said sealing strap 13 is disposed.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 is corrugated, the depth of the corrugations matching the profile of the hollows and waves generated by the surface of the plate bottom 6, the collars 9, and the end mouths 8 of the tubes 2.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 is either flat or corrugated.
  • the seal 10 comprises a sealing strap 13 whose thickness measured at the level of the receiving plate 15 is 4 millimeters.
  • the maximum compression distance of the sealing strap 13 at the sealing plate 15 is 3.06 millimeters.
  • the minimum compression distance is 0.03 millimeters.
  • the maximum compression distance of the sealing strap 13 at the sealing plate 15 being 3.06 millimeters, the compression margin is therefore 0.94 millimeters.
  • a sealing strap 13 with a flat surface 13a may be suitable.
  • the minimum compression distance of the sealing strap 13 at the sealing plate 15 is 0.03 millimeters when the maximum depression dh is 0.66 mm.
  • the surface 13a of the sealing strap 13 is preferably corrugated.

Landscapes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes (2) empilés selon une direction d'empilement (d), chaque tube (2) comprenant au moins un canal d'entrée et un canal de sortie de circulation de fluide séparés par une paroi de séparation et chaque tube (2) comprenant une bouche d'extrémité (8), une plaque collectrice (3), une boîte collectrice (26) assujettie à la plaque collectrice (3) et comportant une cloison de séparation délimitant une chambre d'entrée dans les canaux d'entrée des tubes (2) et une chambre de sortie pour les canaux de sortie des tubes (2), un joint d'étanchéité (10) disposé sur la plaque collectrice (3) et comportant une bretelle d'étanchéité (13) pour assurer l'étanchéité avec la cloison de séparation, ladite bretelle d'étanchéité (13) s'étendant dans la direction d'empilement (d) des tubes (2) sur les bouches d'extrémité (8) des tubes (2), au dessus de la paroi de séparation de chaque tube (2), les bouches d'extrémité (8) ne comprenant pas de découpe dans la zone de contact avec la bretelle d'étanchéité (13).

Description

  • L'invention a notamment pour objet un échangeur de chaleur à circulation en U, en particulier un refroidisseur d'air de suralimentation.
  • Dans le domaine des véhicules automobiles, l'air de suralimentation à destination du moteur est refroidi par un échangeur de chaleur communément nommé refroidisseur d'air de suralimentation (RAS). Certains de ces refroidisseurs, ci-après nommés RAS à air, sont refroidis par de l'air.
  • Selon l'architecture du véhicule et la place disponible sous le capot pour intégrer le RAS à air, l'entrée et la sortie d'air de suralimentation de l'échangeur peuvent être disposées du même côté de l'échangeur. Le flux d'air de suralimentation circule donc selon un circuit en forme de U.
  • Trois architectures d'échangeurs à circulation de fluide en U sont connues de l'art antérieur.
  • Selon une première architecture connue, l'échangeur de chaleur comprend une rangée de tubes, une première partie des tubes de la rangée de tubes délimitant un premier canal de circulation de fluide, une deuxième partie des tubes de la rangée de tubes délimitant un deuxième canal de circulation de fluide. L'échangeur de chaleur comprend une plaque collectrice percée d'ouvertures de réception des tubes, un couvercle pour fermer la plaque collectrice et former ainsi une boîte collectrice, ainsi qu'un joint d'étanchéité plan disposé sur la plaque collectrice pour assurer une étanchéité avec le couvercle. La boîte collectrice est alors divisée par une cloison de séparation pour délimiter deux chambres qui communiquent respectivement avec le premier canal et le deuxième canal, la circulation du fluide dans les canaux se faisant à contre-courant. Un tel échangeur de l'art antérieur est soumis à des cyclages thermiques qui créent des défaillances telles que des fissures ayant pour conséquence des fuites de fluide notamment à proximité de la cloison de séparation de la boîte collectrice. En effet, de part et d'autre de la cloison de séparation de la boîte collectrice, un tube du premier canal de circulation de fluide est traversé par un fluide chaud et un tube du deuxième canal de circulation de fluide est traversé par un fluide froid, ce qui génère des différences de dilatation thermique des matériaux et engendre des fissures.
  • Selon une deuxième architecture connue, l'échangeur de chaleur comprend deux rangées de tubes, une première rangée délimitant un premier canal de circulation de fluide, une deuxième rangée délimitant un deuxième canal de circulation de fluide, une plaque collectrice percée d'ouvertures de réception des tubes, un couvercle pour fermer la plaque collectrice et former ainsi une boîte collectrice, ainsi qu'un joint d'étanchéité plan disposé sur la plaque collectrice pour assurer une étanchéité avec le couvercle. La boîte collectrice est alors divisée par une cloison pour délimiter deux chambres qui communiquent respectivement avec le premier canal et le deuxième canal de chaque tube, la circulation du fluide dans les canaux de tube se faisant à contre-courant. Un tel échangeur présente l'inconvénient de présenter deux rangées de tubes, ce qui complexifie sa fabrication, augmente son coût et à encombrement équivalent, diminue la surface d'échange de l'échangeur et donc sa performance.
  • Selon une troisième architecture connue et décrite dans le document FR2864610 B1 , l'échangeur de chaleur comprend une rangée de tubes, présentant deux canaux de circulation délimités par une cloison de séparation, chaque tube présentant une découpe au niveau de la cloison de séparation, une boîte collectrice divisée en deux chambres par une paroi de séparation et un joint d'étanchéité. Le joint d'étanchéité est inséré dans la découpe des tubes et est en contact la cloison de séparation de la boîte collectrice pour garantir l'étanchéité entre les deux chambres. Un tel échangeur présente l'inconvénient de comprendre des tubes non standards puisque comportant une découpe spécifique, ce qui complexifie sa fabrication et augmente son coût.Afin de résoudre ces inconvénients, l'invention propose un échangeur à architecture dite à circulation méthodique en U au sein d'une même rangée de tubes présentant l'avantage de comprendre un faisceau de tubes standard à une rangée, et qui rempli les cahiers des charges des clients les plus exigeants en matière de tenue aux cyclages thermiques.
  • Les exemples suivant concernent un échangeur de chaleur de type refroidisseur de suralimentation. Cependant, cette invention s'applique à tout type d'échangeur comprenant un faisceau de tubes, par exemple, un radiateur, un évaporateur, un refroidisseur d'air de recirculation.
  • L'invention se rapporte notamment à un échangeur de chaleur pour véhicule automobile comprenant :
    • un faisceau de tubes empilés selon une direction d'empilement, chaque tube comprenant au moins un canal d'entrée de circulation de fluide et un canal de sortie de circulation de fluide séparés par une paroi de séparation et chaque tube comprenant une bouche d'extrémité,
    • une plaque collectrice comprenant un fond de plaque percé d'ouvertures de réception du faisceau de tubes,
    • une boîte collectrice assujettie à la plaque collectrice et comportant une cloison de séparation délimitant une chambre d'entrée dans les canaux d'entrée des tubes et une chambre de sortie pour les canaux de sortie des tubes,
    • un joint d'étanchéité disposé sur la plaque collectrice et comportant une bretelle d'étanchéité pour assurer l'étanchéité avec la cloison de séparation, ladite bretelle d'étanchéité s'étendant dans la direction d'empilement des tubes sur les bouches d'extrémité des tubes, au dessus de la paroi de séparation de chaque tube, les bouches d'extrémité ne comprenant pas de découpe dans la zone de contact avec la bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, les tubes ne comprennent pas de découpe au niveau de la paroi de séparation.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité s'étend sur le fond de plaque de la plaque collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité est en contact avec le fond de plaque de la plaque collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, le joint d'étanchéité comprend un cadre.
  • Selon un aspect de l'invention, le cadre est sensiblement rectangulaire Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité comprend un plateau de réception de la cloison de séparation.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité comprend des moyens de maintien de ladite cloison de séparation sur ledit plateau de réception.
  • Selon un aspect de l'invention, les moyens de maintien de ladite cloison de séparation comprennent deux bords relevés situés de part et d'autre du plateau de réception.
  • Selon un aspect de l'invention, les deux bords relevés sont de forme symétrique par rapport à un plan passant le long de la bretelle d'étanchéité au centre du plateau de réception.
  • Selon un aspect de l'invention, les deux bords relevés ont une section transversale de la forme d'un triangle rectangle.
  • Selon un aspect de l'invention, le joint d'étanchéité comprend au moins une languette latérale s'étendant depuis la bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, la languette latérale s'étend entre bretelle d'étanchéité et le cadre.
  • Selon un aspect de l'invention, la languette latérale s'étend perpendiculairement par rapport à la bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, le joint d'étanchéité comprend au moins une paire de languettes latérales, chacune des languettes latérales s'étendant perpendiculairement de part et d'autre de la bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, les languettes latérales de la au moins une paire de languettes latérales sont alignées l'une avec l'autre.
  • Selon un aspect de l'invention, des languettes latérales sont disposées en quinconce le long de la bretelle d'étanchéité, alternativement d'un côté et de l'autre de ladite bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, la plaque collectrice comprend une gorge périphérique.
  • Selon un aspect de l'invention, le cadre du joint d'étanchéité est localisé dans la gorge périphérique de la plaque collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, la ou les languettes latérales sont disposées sur le fond de plaque de la plaque collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, les ouvertures du fond de plaque de la plaque collectrice comprennent des collets faisant saillie du fond de plaque du côté opposé de la boîte collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, les ouvertures du fond de plaque de la plaque collectrice comprennent des collets faisant saillie du fond de plaque du côté opposé de la boîte collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, les bouches d'extrémité des tubes sont sensiblement coplanaires avec le fond de plaque.
  • Autrement dit, l'échangeur est conçu de manière à ce que les bouches d'extrémité des tubes soient coplanaires avec le fond de plaque. Cependant les tolérances de fabrication des tubes et de la plaque collectrice ainsi que les tolérances d'assemblage peuvent par exemple engendrer un enfoncement des tubes d'une hauteur de 0,7 millimètres par rapport au fond de plaque ou un dépassement de 0,8 millimètres par rapport au fond de plaque. L'enfoncement et le dépassement sont des distances qui sont mesurées localement entre le plan contenant la bouche d'extrémité d'un tube et le fond de plaque qui lui est adjacent.
  • Selon un aspect de l'invention, la surface des languettes latérales en contact avec le fond de plaque collectrice est plane.
  • Selon un aspect de l'invention, la surface de la bretelle d'étanchéité en contact avec le fond de plaque de la plaque collectrice et les tubes est plane.
  • Selon un aspect de l'invention, les tubes font saillie du fond de plaque dans la boîte collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, la surface de la bretelle d'étanchéité en contact avec le fond de plaque de la plaque collectrice et les tubes est de forme complémentaire de la surface formée par le fond de plaque de la plaque collectrice et des tubes sur laquelle ladite bretelle d'étanchéité est disposée.
  • Cela permet de garantir une parfaite étanchéité entre la bretelle d'étanchéité et la surface sur laquelle elle est disposée, en particulier si la surface formée par le fond de plaque de la plaque collectrice et des tubes sur laquelle ladite bretelle d'étanchéité présente un dénivelé de 0 à 3 millimètres.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité est en compression contre la cloison de séparation et contre la paroi de séparation de chaque tube.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité est en compression contre le fond de plaque de la plaque collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, la boîte collectrice comprend un pied de boîte périphérique.
  • Selon un aspect de l'invention, le cadre du joint d'étanchéité est en compression contre la gorge périphérique de la plaque collectrice et le pied de boîte de la boîte collectrice.
  • Selon un aspect de l'invention, le taux de compression de la bretelle d'étanchéité est compris entre 1% et 75%.
  • Selon un aspect de l'invention, la bretelle d'étanchéité est comprimée d'une distance de compression comprise entre 0 millimètre et 3 millimètres.
  • Selon un aspect de l'invention, le taux de compression du cadre du joint d'étanchéité est compris entre 17% et 53%.
  • Selon un aspect de l'invention, l'épaisseur de la bretelle d'étanchéité au niveau du plateau de réception est d'au moins 3 millimètres, de préférence d'au moins 3,9 millimètres.
  • Selon un aspect de l'invention, la hauteur des deux bords relevés par rapport au plateau de réception (15) est comprise entre 0,5 et 3 millimètres, en particulier entre 2 et 3 millimètres.
  • Selon un aspect de l'invention, le plan d'extension principale du cadre du joint d'étanchéité est situé dans un plan parallèle et distinct du plan d'extension principale de la bretelle d'étanchéité.
  • Selon un aspect de l'invention, le plan d'extension principale du cadre du joint d'étanchéité est situé dans un plan parallèle et distinct du plan d'extension principale de la ou des languettes latérales.
  • Selon un aspect de l'invention, chaque tube comprend un insert ondulé, ladite paroi de séparation comprenant au moins une des ondulations de l'insert.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un échangeur de chaleur,
    • la figure 2 représente une vue en perspective d'un faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur,
    • la figure 3 représente une vue en perspective des bouches d'extrémité des tubes du faisceau de tubes,
    • la figure 4 représente une vue de face des bouches d'extrémité des tubes du faisceau de tubes,
    • la figure 5 représente une vue en perspective d'un joint d'étanchéité comportant une bretelle d'étanchéité et des languettes latérales selon l'invention,
    • les figure 5a, 5b et 5c représentent une vue de dessus du joint d'étanchéité,
    • la figure 6a représente une vue en coupe du joint d'étanchéité selon un plan passant le long de deux languettes latérales,
    • la figure 6b représente une vue en coupe du joint d'étanchéité selon un plan centré passant le long de la bretelle d'étanchéité,
    • la figure 6c représente une vue en coupe du joint d'étanchéité selon un plan décalé passant le long de la bretelle d'étanchéité,
    • la figure 7 représente une vue en coupe et en perspective d'une boîte collectrice dans laquelle débouche le faisceau de tubes,
    • la figure 8 représente une vue en coupe et en perspective d'une partie du joint d'étanchéité sur le faisceau de tubes,
    • la figure 9 représente une vue en coupe d'une plaque collectrice munies d'ouvertures de réception du faisceau de tubes.
  • Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque élément mentionné dans le cadre d'un mode de réalisation ne concerne que ce même mode de réalisation, ou que des caractéristiques de ce mode de réalisation s'appliquent seulement à ce mode de réalisation.
  • La figure 1 représente un échangeur de chaleur 1 comprenant un faisceau d'une rangée de tubes 2 de circulation de fluide, en particulier d'air de suralimentation. Les tubes 2 sont empilés selon une direction d'empilement d. Les tubes 2 débouchent dans deux boîtes collectrices 26 et 27 et sont maintenus par deux plaques collectrices 3 et 9 respectivement assujetties aux boîtes collectrices 26 et 27.
  • La figure 2 illustre l'échangeur de chaleur 1 sans les boîtes collectrices 26 et 27.
  • La tenue mécanique du faisceau est renforcée par des joues 4 disposées de part et d'autre du faisceau de tubes 2, dans la direction d'empilement d.
  • Un joint d'étanchéité 10 comprenant une bretelle d'étanchéité 13 s'étendant dans la direction d'empilement d sur une extrémité du faisceau de tubes 2, en particulier sur des bouches d'extrémité 8 des tubes 2.
  • Chaque tube 2 a en son extrémité une ouverture dont le contour 8a définit une bouche d'extrémité 8.
  • Le tube 2 a une extrémité de préférence plate. La ligne dessinant le contour de la bouche d'extrémité 8 est fermée et s'inscrit dans un plan.
  • Contrairement à une des architectures de l'art antérieur, le tube 2 ne comprend pas de découpe en son extrémité pour y insérer un joint d'étanchéité, en particulier une bretelle d'étanchéité. La bouche d'extrémité 8 ne comprend pas donc de découpe : la ligne dessinant le contour de la bouche d'extrémité 8 est fermée.
  • Les bouches d'extrémités 8 des tubes 2 sont illustrées sur la figure 3. Chaque tube 2 comprend une bouche d'extrémité 8. Chaque bouche d'extrémité 8 est comprise dans un plan d'extension principale d'extrémité P.
  • De préférence, les bouches d'extrémité 8 sont de forme sensiblement rectangulaire. Elles peuvent être ovale, ovoïde, ronde, carrée...
  • De préférence, les plans d'extension principale d'extrémité P des bouches d'extrémité 8 des tubes 2 sont coplanaires entre eux.
  • Selon un mode de réalisation particulier, les plans d'extension principale d'extrémité P des bouches d'extrémité 8 sont des plans parallèles distincts.
  • Comme illustré sur la figure 4, chaque tube 2 comprenant un canal d'entrée 2a de circulation de fluide et un canal de sortie 2b de circulation de fluide séparés par une paroi de séparation 2c. Dans le cas du refroidisseur d'air de suralimentation, le fluide est de l'air de suralimentation.
  • Chaque tube 2 comprend un insert 19 ondulé. La présence d'ondulations permet d'augmenter la surface de l'insert 19 et par conséquent la surface d'échange entre le tube 2 et l'air de suralimentation.
  • De manière préférentielle, au moins une des ondulations de l'insert 19 constitue la paroi de séparation 2c. Sur la figure 4, la paroi de séparation 2c est une paroi creuse en forme de U.
  • La bretelle d'étanchéité 13 est représentée en transparence sur la figure 4.
  • La bretelle d'étanchéité 13 s'étend dans la direction d'empilement d des tubes 2 sur les bouches 8 des tubes 2, au dessus de la paroi de séparation 2c de chaque tube 2.
  • Lorsque la bretelle d'étanchéité 13 est en compression contre la bouche d'extrémité 8 d'un tube 2, la paroi creuse en forme de U et en particulier l'espace intérieur de cette paroi creuse est obturé par ladite bretelle d'étanchéité 13.
  • La paroi de séparation 2c d'un tube peut également être faite de matière avec le tube 2. Par exemple, la paroi de séparation 2c peut résulter d'un pli lorsque le tube 2 est un tube plié. La paroi de séparation 2c peut également être la paroi centrale d'un tube embouti.
  • La figure 5 est une illustration du joint d'étanchéité 10.
  • Le joint d'étanchéité 10 comprend un cadre 11 sensiblement rectangulaire apte à être insérer dans la gorge périphérique d'une plaque collectrice.
  • Le joint d'étanchéité 10 comprend une bretelle d'étanchéité 13 s'étendant entre deux bords opposés du cadre 11.
  • Le joint d'étanchéité 10 comprend trois paires de deux languettes latérales 12. Chaque languette latérale 12 de chaque paire de languette latérale 12 s'étendant perpendiculairement et de part et d'autre de ladite bretelle d'étanchéité 13.
  • Le nombre de languettes latérales 12 peut varier selon la géométrie et la taille du cadre 11.
  • Par exemple, pour un cadre de longueur 152mm et de largeur 90mm, il est avantageux de prévoir six languettes latérales, réparties par paires de trois languettes latérales, chaque languette latérale 12 d'une paire de languettes latérales s'étendant de part et d'autre de la bretelle d'étanchéité 13.
  • Les languettes latérales 12 ont par exemple une épaisseur de 1,8mm.
  • Une languette latérale 12 peut suffire à maintenir la bretelle d'étanchéité 13 selon une position prédéfinie.
  • Le joint d'étanchéité peut comprendre une seule paire de languettes latérales, chacune des languettes latérales s'étendant perpendiculairement de part et d'autre de la bretelle d'étanchéité.
  • Sur la figure 5, les languettes latérales 12 de la ou des paires de languettes latérales 12 sont alignées l'une avec l'autre.
  • Les languettes latérales 12 de la ou des paires de languettes latérales 12 sont disposées le long d'une même ligne perpendiculairement à la bretelle d'étanchéité 13.
  • Les languettes latérales 12 peuvent être disposées en quinconce le long de la bretelle d'étanchéité, alternativement d'un côté et de l'autre de ladite bretelle d'étanchéité.
  • De manière préférentielle, les languettes latérales 12 sont régulièrement réparties le long de la bretelle d'étanchéité 13.
  • La bretelle d'étanchéité 13 comprend un plateau de réception 15 d'une cloison de séparation 21 de la boîte collectrice 3 (illustrée figure 7) et des moyens de maintien de la cloison de séparation 21 sur ledit plateau de réception 15.
  • La longueur du plateau de réception 15 est au moins égale à la hauteur hors-tout du faisceau de tubes 2 mesurée selon la direction d'empilement.
  • Les moyens de maintien de ladite cloison de séparation 21 sur ledit plateau de réception 15 comprennent deux bords relevés 14 situés de part et d'autre du plateau de réception 15.
  • La figure 6a représente une vue en coupe du joint d'étanchéité 10 de la figure 5a le long de la ligne VIa-VIa selon un plan passant le long de deux languettes latérales 12 et perpendiculaire à la bretelle d'étanchéité 13.
  • Le plan d'extension principale du cadre 11 du joint d'étanchéité 10 est situé dans un plan parallèle et distinct du plan d'extension principale de la bretelle d'étanchéité 13.
  • Le plan d'extension principale du cadre 11 du joint d'étanchéité 10 est situé dans un plan parallèle et distinct du plan d'extension principale des languettes latérales 12.
  • Les bords relevés 14 sont de forme symétrique par rapport à un plan perpendiculaire aux languettes latérales 12 et passant par le centre du plateau de réception 15.
  • Les deux bords relevés 14 ont une hauteur suffisante pour maintenir une cloison de séparation 21 sur le plateau de réception 15. Par exemple, la hauteur des deux bords relevés 14 mesurée depuis et perpendiculairement au plateau de réception 15 en leur point le plus haut est comprise entre 0,5 et 3 millimètres, en particulier entre 2 et 3 mm.
  • Les deux bords relevés 14 ont une section transversale de la forme d'un triangle rectangle.
  • La bretelle d'étanchéité 13 a une section transversale en forme de réceptacle creux dont les parois intérieures latérales sont évasées depuis le plateau de réception 15 qui est le fond du réceptacle et dont les parois extérieures latérales sont à angle droit par rapport au plan du plateau de réception 15.
  • Les languettes latérales 12 comprennent une surface 12a destinée à être mise au contact d'une plaque collectrice.
  • La surface 12a de chaque languette latérale 12 est plane.
  • Les surfaces 12a des languettes latérales 12 sont coplanaires ente elles.
  • Il est cependant envisageable que les surfaces 12a ne soient pas planes. En effet, la fonction des languettes latérales 12a est le maintien de la bretelle d'étanchéité 13 à une distance prédéfinie du cadre 11 et non une fonction d'étanchéité vis-à-vis de la plaque collectrice sur laquelle le joint d'étanchéité 10 est posé.
  • La figure 6b représente une vue en coupe du joint d'étanchéité 10 de la figure 5b le long de la ligne Vlb-Vlb selon un plan passant le long de bretelle d'étanchéité 13 au centre du plateau de réception 15 et perpendiculaire aux languettes latérales 12.
  • Le joint d'étanchéité 10 est d'épaisseur constante au niveau du plateau de réception 15.
  • La bretelle d'étanchéité 13 comprend une surface 13a destinée à être mise au contact d'une plaque collectrice.
  • La surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 est plane.
  • Selon un autre mode de réalisation illustré en figure 10, la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 peut être non plane.
  • La figure 6c représente une vue en coupe du joint d'étanchéité 10 de la figure 5c le long de la ligne Vlc-Vlc selon un plan passant le long d'un bord relevé 14 de la bretelle d'étanchéité 13 et perpendiculaire aux languettes latérales 12.
  • La longueur des bords relevés 14 est inférieure à la longueur du plateau de réception 15. Le bord relevé est continu.
  • D'autres modes de réalisation sont possibles. La longueur des bords relevés 14 peut être égale à celle du plateau de réception 15. Les bords relevés peuvent être discontinus et ne comprendre que des tronçons régulièrement répartis le long du plateau de réception 15.
  • Les bords relevés 14 sont identiques mais peuvent être de hauteur ou forme différente.
  • Les bords relevés 14 sont fait de matière avec le plateau de réception. Il peuvent être également faits d'un matériau différent ou identique de celui du plateau de réception 15 et par exemple collé sur ledit plateau de réception 15.
  • Sur la figure 7, la boîte collectrice 26 est assujettie à la plaque collectrice 3. Le pied 22 de la boîte collectrice 26 est serti à la plaque collectrice 3 par des pattes de sertissage.
  • La boîte collectrice 26 comporte une cloison de séparation 21 délimitant une chambre d'entrée 25 dans les canaux d'entrée 2a des tubes 2 et une chambre de sortie 20 pour les canaux de sortie 2b des tubes 2.
  • La cloison de séparation 21 est disposée sur la bretelle d'étanchéité 13, en particulier sur le plateau de réception 15.
  • La cloison de séparation 21 est maintenue par les bords relevés 14 de la bretelle d'étanchéité 13.
  • Les bords relevés 14 de la bretelle d'étanchéité 13 sont symétriques par rapport à la cloison de séparation 21.
  • Le cadre 11 du joint d'étanchéité 10 est localisé dans une gorge périphérique 5 de la plaque collectrice 3.
  • Le cadre 11 du joint d'étanchéité 10 est comprimé entre le pied de boîte 22 de la boîte collectrice 26 et le fond de la gorge périphérique 5 de la plaque collectrice 3.
  • La bretelle d'étanchéité 13 est en contact et de préférence comprimée contre la cloison de séparation 21 et contre la plaque collectrice 3 et les tubes 2, comme illustré figure 8.
  • La plaque collectrice 3 comprend un fond de plaque 6 percé d'ouvertures 7 de réception du faisceau de tubes 2.
  • Les ouvertures 7 présentent des collets 9 inversés, c'est-à-dire faisant saillie du fond de plaque 6 du côté opposé de la boîte collectrice 26. Autrement dit, les collets 9 font saillie du fond de plaque 6 du côté opposé à la gorge périphérique 5.
  • Les collets 9 s'étendent à partir du fond de plaque 6 autour des tubes 2 dont ils enserrent les extrémités. Avantageusement les tubes 2 sont brasés aux collets 9.
  • Selon un autre mode de réalisation, par exemple illustré en figure 10, les collets peuvent être orientés dans le sens opposé.
  • Les languettes latérales 12 s'étendent sur le fond de plaque 6 de la plaque collectrice 3.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 8, les bouches d'extrémité 8 des tubes 2 sont sensiblement coplanaires entre elles et avec le fond de plaque 6.
  • La surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 au contact de la plaque collectrice 3 et en particulier du fond de plaque 6 et au contact des bouches d'extrémité 8 des tubes est plane.
  • La surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 est comprise dans les plans d'extension principale d'extrémité P des bouches d'extrémité 8 des tubes 2.
  • Les plans d'extension principale d'extrémité P des bouches d'extrémité 8 des tubes 2 sont dans le même plan que le fond de plaque 6.
  • L'élasticité de la bretelle d'étanchéité 13 associée à sa compression contre les bouches d'extrémité 8 et le fond de plaque 6 permet de combler les défauts de coplanarité entre les bouches d'extrémité 8 des tubes 2 et du fond de plaque 6 pour garantir une bonne étanchéité avec la cloison de séparation 21 de la boîte collectrice 26.
  • En effet, les tolérances de fabrication des tubes 2 et de la plaque collectrice 3 ainsi que les tolérances d'assemblage peuvent engendrer un enfoncement des tubes 2 d'une hauteur dh par rapport au fond de plaque ou un dépassement dh par rapport au fond de plaque. L'enfoncement et le dépassement sont des distances qui sont mesurées localement entre le plan contenant la bouche d'extrémité d'un tube et le fond de plaque qui lui est adjacent.
  • Sur la figure 9, le dépassement correspond à une hauteur dh positive, l'enfoncement correspond à une hauteur dh négative.
  • Au-delà d'une certaine hauteur dh une bretelle d'étanchéité 13 de surface 13a plane ne convient plus.
  • Ce peut être le cas dans une architecture de plaque collectrice à collets inversés lorsque les tubes 2 sont conçus pour dépasser du fond de plaque 6 de la plaque collectrice 3 et c'est particulièrement le cas lorsque les collets sont standards, comme illustré en figure 10.
  • Sur la figure 10, les ouvertures 7 du fond de plaque 6 de la plaque collectrice comprennent des collets faisant saillie du fond de plaque 6 du côté la boîte collectrice à laquelle la plaque collectrice est assujettie.
  • Les tubes 2 étant maintenus par les collets 9, ils font saillie du fond de plaque 6 de plusieurs millimètres, dans la boîte collectrice.
  • Dans cette configuration, la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 en contact avec le fond de plaque 6 de la plaque collectrice 3 et les bouches d'extrémité 8 des tubes 2 est de forme complémentaire de la surface formée par le fond de plaque 6 de la plaque collectrice 3 et des bouches d'extrémité 8 des tubes 2 sur laquelle ladite bretelle d'étanchéité 13 est disposée.
  • Ainsi, la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 est ondulée, la profondeur des ondulations s'adaptant au profil des creux et vagues engendrée par la surface du fond de plaque 6, des collets 9, et des bouches d'extrémités 8 des tubes 2.
  • Ainsi, selon l'enfoncement ou le dépassement des bouches d'extrémité 8 des tubes 2 par rapport au fond de plaque 6 de la plaque collectrice 3, la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 est soit plane soit ondulée.
  • Par exemple, le joint d'étanchéité 10 comprend une bretelle d'étanchéité 13 dont l'épaisseur mesurée au niveau du plateau de réception 15 est de 4 millimètres. La distance de compression maximale de la bretelle d'étanchéité 13 au niveau du plateau d'étanchéité 15 est de 3,06 millimètres. La distance de compression minimale est de 0,03 millimètre.
  • La distance de compression maximale de la bretelle d'étanchéité 13 au niveau du plateau d'étanchéité 15 étant de 3,06 millimètres, la marge de compression est donc de 0,94 millimètre. Pour un dépassement dh des bouches d'extrémité 8 inférieur à 0,94 millimètre, une bretelle d'étanchéité 13 avec une surface 13a plane peut convenir. Pour un dépassement dh supérieur à 0,94 millimètre, il y a interférence entre la cloison de séparation 21 et les bouches d'extrémité 8 des tubes 2, ainsi qu'une découpe de la bretelle d'étanchéité 13. Il est donc préférable que la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 soit ondulée et localement augmentée pour combler les creux causés par le dépassement dh des bouches d'extrémité 8 par rapport au fond de plaque 6.
  • La distance de compression minimale de la bretelle d'étanchéité 13 au niveau du plateau d'étanchéité 15 est de 0,03 millimètre lorsque l'enfoncement maximal dh est de 0,66mm. Pour un enfoncement dh supérieur à 0,66 millimètres, la surface 13a de la bretelle d'étanchéité 13 est de préférence ondulée.

Claims (10)

  1. Echangeur de chaleur (1) pour véhicule automobile comprenant :
    - un faisceau de tubes (2) empilés selon une direction d'empilement (d), chaque tube (2) comprenant au moins un canal d'entrée (2a) de circulation de fluide et un canal de sortie (2b) de circulation de fluide séparés par une paroi de séparation (2c) et chaque tube (2) comprenant une bouche d'extrémité (8),
    - une plaque collectrice (3) comprenant un fond de plaque (6) percé d'ouvertures (7) de réception du faisceau de tubes (2),
    - une boîte collectrice (26) assujettie à la plaque collectrice (3) et comportant une cloison de séparation (21) délimitant une chambre d'entrée (25) dans les canaux d'entrée (2a) des tubes (2) et une chambre de sortie (20) pour les canaux de sortie (2b) des tubes (2),
    - un joint d'étanchéité (10) disposé sur la plaque collectrice (3) et comportant une bretelle d'étanchéité (13) pour assurer l'étanchéité avec la cloison de séparation (21), ladite bretelle d'étanchéité (13) s'étendant dans la direction d'empilement (d) des tubes (2) sur les bouches d'extrémité (8) des tubes (2), au dessus de la paroi de séparation (2c) de chaque tube (2), les bouches d'extrémité (8) ne comprenant pas de découpe dans la zone de contact avec la bretelle d'étanchéité (13).
  2. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bretelle d'étanchéité (13) comprend un plateau de réception (15) de la cloison de séparation (21) et des moyens de maintien de ladite cloison de séparation (21) sur ledit plateau de réception (15).
  3. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la bretelle d'étanchéité (13) au niveau du plateau de réception (15) est supérieure à 3 millimètres.
  4. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les moyens de maintien de ladite cloison de séparation (21) comprennent deux bords relevés (14) situés de part et d'autre du plateau de réception (15).
  5. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que les deux bords relevés (14) ont une hauteur par rapport au plateau de réception (15) comprise entre 0,5 et 3 millimètres, en particulier entre 2 et 3 millimètres.
  6. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (10) comprend au moins une languette latérale (12) s'étendant perpendiculairement depuis la bretelle d'étanchéité (13).
  7. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la languette latérale (12) s'étend sur le fond de plaque (6) de la plaque collectrice (3).
  8. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures (7) comprennent des collets (9) faisant saillie du fond de plaque (6) du côté opposé de la boîte collectrice (26).
  9. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bouches d'extrémité (8) des tubes (2) sont sensiblement coplanaires avec le fond de plaque (6).
  10. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tube (2) comprend un insert (19) ondulé, ladite paroi de séparation (2c) comprenant au moins une des ondulations de l'insert (19).
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