FR2742528A1 - Automobile heat exchanger with reinforced plate manifold - Google Patents

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FR2742528A1
FR2742528A1 FR9514781A FR9514781A FR2742528A1 FR 2742528 A1 FR2742528 A1 FR 2742528A1 FR 9514781 A FR9514781 A FR 9514781A FR 9514781 A FR9514781 A FR 9514781A FR 2742528 A1 FR2742528 A1 FR 2742528A1
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Carlos Martins
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Abstract

The automobile heat exchanger comprises a fluid casing (1) with a peripheral shoulder (6) and a plate manifold (2). The manifold bottom has openings (11) for the passage of tubes (3) and is extended by a peripheral edge (12) perpendicular to the bottom. A reinforcing plate (13) of transverse dimension less than that of the manifold plate has a central part which is placed on the bottom of the manifold plate. This reinforcing plate has second openings (14) of dimensions equal to those of the first openings in the manifold plate. These openings delimit between them cross members (15) connecting two longitudinal parts (16) extending from the central part to form beams for supporting a part of a lower support face (10) of the shoulder. The beams form with the peripheral edge a groove for receiving partially the shoulder with the sealing joint (17).

Description

L'invention concerne les échangeurs de chaleur, notamment pour véhicule automobile, et plus particulièrement ceux en aluminium brasé ou soudé, du type comprenant une boîte à fluide munie d'un talon périphérique, assemblée par sertissage sur une plaque collectrice de type plat. The invention relates to heat exchangers, especially for motor vehicles, more particularly in aluminum brazed or welded, of the type comprising a fluid box equipped with a peripheral bead, crimping assembly on a collector plate of the flat type.

Un tel échangeur comprend généralement une plaque collectrice qui comprend un fond, muni de premières ouvertures pour autoriser le passage de tubes, et prolongée par un bord périphérique sensiblement perpendiculaire audit fond et muni de moyens d'immobilisation propres à immobiliser le talon relativement à la plaque collectrice, avec interposition d'un joint d'étanchéité. Such an exchanger generally includes a collector plate that includes a bottom, provided with first openings to allow the passage of tubes, and prolonged by a peripheral edge substantially perpendicular to said bottom and provided with specific locking means to secure the heel in relation to the plate collecting, with the interposition of a seal.

Ce type d'échangeur à collecteur plat, est généralement utilisé avec des tubes de section droite sensiblement ovale présentant un grand axe (longueur) de dimension beaucoup plus importante que celle du petit axe (largeur). This type of flat collector exchanger is generally used with substantially oval cross section tubes having a major axis (length) of much greater size than the minor axis (width). De tels tubes présentent une surface d'échange maximale, mais ils sont en revanche très fragiles. Such tubes have a maximum exchange surface, but they are very fragile hand.

L'immobilisation du talon de la boite à fluide sur la plaque collectrice génère des contraintes importantes qui provoquent des déformations des tubes et parfois également de la plaque collectrice. Immobilization of the heel of the fluid box on the header plate generates high stresses which cause deformation of the tubes and sometimes also of the collector plate. Cet effet à pour double conséquence de limiter les performances de l'échangeur, et de le fragiliser. This effect in the dual effect of limiting the performance of the exchanger, and the weakening.

Par ailleurs, en fonctionnement, il peut survenir une forte surpression du fluide contenu dans la boîte à fluide, ce qui peut avoir pour conséquence, l'endommagement des tubes et/ou de la plaque collectrice au niveau notamment de son bord périphérique. Furthermore, in operation, there may be a high pressure of the fluid contained in the fluid chamber, which may result, damage to pipes and / or the header plate including at its peripheral edge.

Ces effets sont d'autant plus marqués dans les échangeurs actuels qui comprennent une plaque collectrice et des tubes réalisés en aluminium ou dans un alliage d'aluminium et de manganèse (principalement pour des raisons de ductilité, de coût et de poids), car ce type d'alliage ne possède pas de bonnes caractéristiques mécaniques. These effects are more marked in the current exchangers include a collector plate and tubes made of aluminum or aluminum alloy and manganese (mainly for ductility reasons of cost and weight), because type of alloy does not have good mechanical properties.

I1 n'existe donc pas actuellement de solution satisfaisante qui permette de résoudre les problèmes énoncés ci-avant simplement et à moindre coût de fabrication. I1 therefore present no satisfactory solution that will solve the problems set out above simply and cheaply manufactured.

En conséquence, un but de l'invention est de procurer un échangeur de chaleur qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients des échangeurs de la technique antérieure. Accordingly, an object of the invention to provide a heat exchanger that does not have all or part of the disadvantages of the prior art exchangers.

L'invention propose à cet effet un échangeur de chaleur du type décrit en introduction, dans lequel on prévoit une plaque de renfort de dimension transversale inférieure à celle de la plaque collectrice et comportant une partie centrale propre à être disposée sur le fond de la plaque collectrice et munie de secondes ouvertures de dimensions au moins égales à celles des premières ouvertures de la plaque collectrice et délimitant entre elles des traverses reliant deux parties longitudinales prolongeant ladite partie centrale en formant longerons agencés pour supporter une partie au moins d'une face inférieure d'appui du talon de la boîte à fluide, lesdits longerons formant avec ledit bord périphérique une gorge destinée à recevoir au moins partiellement le talon avec le joint d'étanchéité. The invention provides for this purpose a heat exchanger of the type described in the introduction, wherein there is provided a transverse dimension of reinforcing plate smaller than that of the manifold plate and having an own central portion to be disposed on the bottom of the plate collecting and provided with second openings dimensions at least equal to those of the first openings of the header plate and defining therebetween crosspieces connecting the two longitudinal parts extending said central portion forming beams arranged to support at least a portion of a lower face support the heel of the fluid chamber, said longitudinal members forming said peripheral edge with a groove for at least partially receiving the bead with the seal.

Une telle plaque de renfort permet ainsi de consolider notablement aussi bien longitudinalement que transversalement l'assemblage, tout en protégeant les tubes des déformations mécaniques. Such reinforcing plate thus makes it possible to consolidate significantly both longitudinally and transversely of the assembly, while protecting the tubes mechanical deformations.

Préférentiellement, les moyens d'immobilisation sont des pattes de sertissage prolongeant le bord périphérique, réparties au moins sur des côtés longitudinaux dudit bord périphérique et destinées à s'appuyer, après repliement, sur la face supérieure d'appui du talon périphérique. Preferably, the immobilizing means are crimping tabs extending the peripheral edge, distributed at least over the longitudinal sides of said peripheral edge and intended to bear, after folding, on the upper bearing face of the peripheral bead.

Mais bien entendu, de nombreux autres types de moyens d'immobilisation peuvent être utilisés, comme par exemple des moyens à coopération de forme (saillie-ouverture). But of course, many other types of securing means can be used, such as ways to form of cooperation (projection-opening).

Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance séparant deux traverses voisines est au moins égale à la distance séparant deux premières ouvertures de la plaque collectrice, et au plus égale à trois fois cette distance. According to another characteristic of the invention, the distance between two adjacent sleepers is at least equal to the distance separating two first openings of the header plate, and at most equal to three times this distance.

Selon les conditions d'utilisation et/ou d'assemblage de l'échangeur proposé, on utilisera une plaque de renfort comportant un nombre de secondes ouvertures sensiblement égale au nombre de tubes, ou bien un nombre sensiblement inférieur à celui-ci. Depending on conditions of use and / or assembly of the proposed exchanger, use a reinforcing plate having a number of second openings substantially equal to the number of tubes, or a substantially lower number thereto.

La résistance de la plaque de renfort dépendra également du matériau utilisé pour sa réalisation. The strength of the reinforcing plate is dependent on the material used for its realization.

Préférentiellement, cette plaque de renfort proposée est réalisée dans un matériau rigide métallique, en particulier en aluminium, ou bien dans une matière plastique rigide, en particulier du type renforcé, comme par exemple du Polypropylène renforcé par des fibres de verre. Preferably, this reinforcing plate proposed is made of a rigid metallic material, in particular aluminum, or of a rigid plastics material, in particular of the reinforced type, such as for example polypropylene reinforced with glass fibers.

De tels matériaux présentent de bonnes caractéristiques mécaniques et sont faciles à conformer ou mouler. Such materials exhibit good mechanical properties and are easy to comply or cast.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les traverses comportent en des extrémités en contact avec les longerons, une surépaisseur formant butée destinée à immobiliser transversalement le talon périphérique dans la gorge. In a first embodiment of the invention, the crosspieces comprise ends in contact with the side members, an extra thickness forming an abutment for transversely immobilize the peripheral bead in the groove.

Dans ce premier mode, les longerons de la plaque de renfort présentent une surface supérieure sensiblement plane destinée à supporter une partie de la face inférieure d'appui du talon périphérique. In this first embodiment, the longitudinal members of the reinforcing plate have a substantially planar upper surface for supporting a portion of the lower bearing face of the peripheral bead.

Préférentiellement, la surface supérieure sensiblement plane des longerons de la plaque de renfort comporte une rainure longitudinale destinée à loger une nervure longitudinale située sur la face inférieure d'appui du talon périphérique, de façon à supporter la boîte à fluide tout en renforçant son immobilisation transversale. Preferably, the substantially planar upper surface of the longitudinal members of the reinforcing plate has a longitudinal groove for receiving a longitudinal rib on the underside of the peripheral support bead, so as to support the fluid chamber while reinforcing its cross immobilization .

Dans une variante de ce premier mode de réalisation, d'une part, les longerons de la plaque de renfort présentent une dissymétrie d'épaisseur relativement à un plan longitudinal médian, la partie dudit longeron située du côté de la gorge étant sensiblement plus épaisse que la partie du côté des traverses, et d'autre part, le talon périphérique comprend sur sa face inférieure d'appui une nervure de forme homologue à la forme dissymétrique des longerons, de sorte que lesdits longerons dissymétriques supportent la boîte à fluide tout en renforçant son immobilisation transversale. In a variant of this first embodiment, firstly, the longitudinal members of the reinforcing plate have a thickness of dissymmetry with respect to a median longitudinal plane, the portion of said side member located on the side of the groove being substantially thicker than the portion of the side crosspieces and on the other hand, the peripheral bead comprises on its lower face bearing a counterpart rib shape to the asymmetrical shape of the side members, so that said asymmetric beams support the fluid chamber while strengthening its transverse immobilization.

Dans un second mode de réalisation, le talon périphérique comprend sur sa face inférieure d'appui une rainure longitudinale délimitant une gorge auxiliaire de forme générale en In a second embodiment, the peripheral bead comprises on its lower face bearing a longitudinal groove delimiting an auxiliary groove generally shaped
U et de section transverse homologue à celle d'un longeron, et en ce que les longerons de la plaque de renfort sont recourbés en direction de la boîte à fluide de façon à présenter une face d'extrémité sensiblement parallèle à un fond de ladite gorge auxiliaire et destinée à supporter et immobiliser transversalement la boîte à fluide. U and transverse section homologous to that of a spar, and in that the longitudinal members of the reinforcing plate are bent towards the fluid chamber so as to present an end face substantially parallel to a bottom of said groove auxiliary and for supporting and transversely immobilize the fluid chamber.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 illustre une partie supérieure ou inférieure d'un échangeur de chaleur selon l'invention, dans un premier mode de réalisation; In the following description, given by way of example, reference is made to the accompanying drawings, in which - Figure 1 illustrates an upper or lower portion of a heat exchanger according to the invention in a first embodiment; - la figure 2 illustre une superposition des éléments de la figure 1; - Figure 2 illustrates an overlay of Figure 1 elements; - la figure 3 illustre une variante du mode de réalisation de la figure 1; - Figure 3 illustrates a variant of the embodiment of Figure 1; - la figure 4 illustre, en coupe transversale, un échangeur selon l'invention, dans un second mode de réalisation; - Figure 4 illustrates, in cross section, a heat exchanger according to the invention in a second embodiment; et - la figure 5 illustre, en vue de trois-quart, une partie de l'échangeur de la figure 4. and - Figure 5 illustrates a view of three-quarter, one part of the exchanger of Figure 4.

On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 pour illustrer une demi-partie supérieure, par exemple, d'un échangeur de chaleur comprenant une boîte à fluide 1, généralement en matière plastique rigide, une plaque collectrice 2 métallique du type dit "plat" et des tubes 3 métalliques formant faisceau de tubes espacés par des ailettes 4. Firstly reference is made to Figures 1 and 2 illustrate an upper half portion, e.g., a heat exchanger comprising a fluid box 1, generally rigid plastics material, a metal collector plate 2 of the type known "flat" and three metal tubes forming bundle of spaced tubes with fins 4.

Les tubes sont du type dit "plat (grand axe de dimension très supérieure à celle du petit axe) et sont généralement réalisés en aluminium, ou dans un alliage assez ductile comprenant de l'aluminium. La plaque collectrice est réalisée de préférence dans un alliage d'aluminium et de manganèse appartenant à la série dite "3000". The tubes are of the "flat said kind (major axis of much greater size than the minor axis) and are generally made of aluminum, or within a relatively ductile alloy comprising aluminum. The collector plate is preferably carried out in an alloy aluminum and manganese belonging to said series "3000".

Dans la description qui suit, on considère que le fluide qui circule dans l'échangeur est de l'eau. In the following description, it is assumed that the fluid circulating in the exchanger is water. Par conséquent, on appellera la boîte à fluide : boîte à eau. Therefore, we will call the fluid tank: water box. Mais, il est clair que l'invention s'applique également aux échangeurs fonctionnant par exemple avec de l'huile ou avec un gaz. But it is clear that the invention also applies to such exchangers operating with oil or gas.

La boîte à eau 1 comprend une paroi 5 conformée destinée à recevoir l'eau. The water tank 1 comprises a shaped wall 5 for receiving water. Cette paroi 5 comprend sur sa périphérie un talon périphérique 6 formant bourrelet, comportant une face supérieure d'appui 7, une face interne 8, une face externe 9 et une face inférieure 10. This wall 5 comprises on its periphery a peripheral bead 6 forming a bead having an upper bearing face 7, an inner face 8, an outer face 9 and a lower face 10.

Dans toute la description, les références à l'orientation des éléments sont données relativement aux figures 1 et 2. Throughout the specification, references to the orientation of the elements are relatively given in figures 1 and 2.

Il est clair que le retournement de la boîte à eau de la figure 1 placerait un élément qualifié d'inférieur dans une position qualifiée de supérieure. It is clear that the reversal of the water Figure 1 would place qualified element box in lower skilled position higher.

La plaque collectrice 2 comprend, d'une part, une partie centrale appelée "fond" munie d'ouvertures 11 espacées les unes des autres d'une distance d et autorisant le passage des extrémités de tubes 3, et d'autre part, sur toute la périphérie de cette partie centrale, un bord périphérique 12 conformé, par pliage, avant assemblage de l'échangeur, ledit bord prolongeant sensiblement perpendiculairement le fond. The header plate 2 comprises, on the one hand, a central portion called "background" provided with openings 11 spaced from each other by a distance d and allowing the passage of the ends of tubes 3 and on the other hand, on the entire periphery of this central part, a 12-shaped peripheral edge, by bending, before assembly of the exchanger, said edge extending substantially perpendicularly the bottom.

On prévoit également une plaque de renfort 13 de dimension transversale (selon le grand axe des tubes) inférieure à celle de la plaque collectrice 2. Cette plaque comporte une partie centrale propre à être disposée sur le fond de la plaque collectrice et munie d'ouvertures 14 de dimensions au moins égales à celles des ouvertures 11 de la plaque collectrice 2. Ces ouvertures 14 délimitent entre elles des traverses 15 qui relient deux parties longitudinales (seule l'une d'entre elles étant illustrée), formant longeron 16, prolongeant la partie centrale. There is also provided a reinforcing plate 13 of transverse dimension (along the major axis of the tube) lower than that of the collector plate 2. This plate has an own central portion to be disposed on the bottom of the header plate and provided with openings 14 of dimensions at least equal to those of the apertures 11 of the header plate 2. the openings 14 define therebetween crosspieces 15 that connect the two longitudinal parts (only one of them being illustrated), forming spar 16, extending central part.

La distance D séparant deux traverses 15 voisines est au moins égale à la distance d séparant deux ouvertures 11, et au plus égale à trois fois cette distance. The distance D between two neighboring webs 15 is at least equal to the distance d between two openings 11, and at most equal to three times this distance. Il est ainsi possible selon les cas de choisir le pas entre deux traverses selon l'intensité des contraintes thermique et mécanique préalablement envisagées pour l'échangeur. It is thus possible according to the case to select the pitch between two sleepers according to the intensity of the thermal and mechanical stresses previously envisaged for the exchanger.

Cette plaque de renfort 13 est destinée à renforcer la structure de l'échangeur aussi bien selon ses directions longitudinale que transversale de sorte que les tubes 3 et la plaque collectrice 2 ne puissent pas être déformés lors de l'immobilisation finale, sur laquelle on reviendra plus loin, de la boîte à eau 1 relativement à la plaque collectrice. This reinforcing plate 13 is designed to strengthen the structure of the exchanger as well as its longitudinal and transverse directions so that the tubes 3 and the header plate 2 can not be deformed in the final immobilization, which will be discussed further, to the water tank 1 with respect to the header plate.

Mais cette plaque de renfort 13 sert également à supporter une partie au moins de la face inférieure d'appui 10 du talon périphérique 6 de la boîte à eau 1. Cette fonction est assurée par les longerons 16 qui délimitent avec le bord périphérique 12 une gorge destinée à recevoir au moins partiellement le talon périphérique 6 avec interposition d'un joint d'étanchéité 17 réalisé dans un matériau déformable et étanche à l'eau, par exemple en élastomère. But this reinforcing plate 13 also serves to support at least a portion of the lower bearing face 10 of the peripheral bead 6 of the water tank 1. This function is provided by the longitudinal members 16 which define the peripheral edge 12 with a groove for receiving at least partially the peripheral bead 6 with the interposition of a gasket 17 made of a deformable material and sealed to water, for example an elastomer. La gorge s'étend au moins sur les côtés longitudinaux de l'échangeur, et peut faire le tour de celui-ci si cela s'avère nécessaire. The groove extends at least on the longitudinal sides of the exchanger, and can get around it if necessary.

De préférence, la partie terminale du bord périphérique 12 est prolongée vers le haut par une partie supérieure dans laquelle se trouve découpée une pluralité de pattes de sertissage 18 destinées à réaliser l'immobilisation finale de la boîte à eau 1, évoquée précédemment. Preferably, the end portion of the peripheral edge 12 is extended upwardly by an upper part in which is cut a plurality of crimping tabs 18 designed to achieve the final immobilization of the water tank 1, mentioned above.

Mais il est clair que de nombreux autres moyens d'immobilisation de la boîte à eau sur la plaque collectrice peuvent être envisagés, comme par exemple des moyens à coopération de forme comprenant une ou plusieurs ouvertures réalisées dans le bord périphérique 12 et destinées à loger les extrémités de saillies homologues réalisées sur la face externe 9 du talon périphérique 6. But it is clear that numerous other fastening means of the water box of the collector plate can be envisaged, such as form-in means comprising one or more openings formed in the peripheral edge 12 and intended to house the ends homologous projections formed on the outer face 9 of the peripheral bead 6.

Selon le matériau choisi pour sa réalisation, la plaque de renfort 13 est réalisée, soit par découpe préalable d'une plaque réalisée dans un matériau ou un alliage métallique de haute résistance mécanique et propre à être brasée, au niveau de sa partie centrale, sur le fond de la plaque collectrice 2, soit par moulage si le matériau est une matière plastique de préférence renforcée. Depending on the material chosen for its embodiment, the reinforcing plate 13 is made, either by prior cutting a plate made of a material or metal alloy of high mechanical strength and adapted to be soldered, at its central portion, on the bottom of the collector plate 2, or by molding if the material is a plastic material preferably reinforced.

Les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de réalisation de l'échangeur selon l'invention. Figures 1 and 2 illustrate a first embodiment of the exchanger according to the invention.

Dans ce premier mode, chaque traverse 15 comporte en ses deux extrémités 19 en contact avec les longerons 16, une surépaisseur formant butée 20 destinée à immobiliser transversalement le talon périphérique 6 dans la gorge. In this first embodiment, each cross member 15 comprises two ends 19 in contact with the longitudinal members 16, an abutment 20 for oversize transversely immobilize the peripheral bead 6 in the throat.

Le joint d'étanchéité 17 se trouve logé sous le talon périphérique 6 de la boîte à eau 1 entre un bord périphérique 12 de la plaque collectrice 2 et la partie extrémale 26 d'un longeron 16. The seal 17 is located under the peripheral bead 6 of the water box 1 between a peripheral edge 12 of the collecting plate 2 and the end portion 26 of a side member 16.

Bien entendu, ce joint peut prendre d'autres formes et par conséquent, il peut être en contact avec d'autres faces ou parties. Of course, this joint can take other forms and therefore it may be in contact with other surfaces or parts.

De préférence, chaque longeron 16 de la plaque de renfort 13 comprend une petite rainure 21 agencée pour recevoir une nervure longitudinale 23 de petite dimension, réalisée au niveau de la face inférieure d'appui 10 du talon périphérique 6, et de forme sensiblement homologue à la forme de la rainure du longeron 16. Ainsi, chaque longeron 16 supporte la boîte à eau 1 tout en renforçant son immobilisation transversale et en facilitant son positionnement lors de l'assemblage. Preferably, each side member 16 of the reinforcing plate 13 includes a small groove 21 arranged to receive a longitudinal rib 23 of small dimensions, made at the level of the lower bearing face 10 of the peripheral bead 6 and form substantially homologous to the shape of the groove of the side member 16. Thus, each spar 16 supports the water tank 1 while reinforcing its cross immobilization and facilitating its positioning during assembly.

Bien entendu, il n'est pas indispensable que le talon périphérique 6 soit muni d'une nervure. Of course, it is not essential that the device heel 6 is provided with a rib. On pourrait envisager une face inférieure plane qui viendrait s'appuyer directement sur un longeron ne présentant pas de rainure. One could envisage a flat underside that would rely directly on a spar having no groove.

Dans ce cas, l'immobilisation transversale du talon périphérique 6 est simple, puisqu'elle n'est assurée que par le bord périphérique 12 et les butées 20. In this case, the transverse immobilisation of the peripheral bead 6 is simple, since it is ensured by the peripheral edge 12 and the abutments 20.

On se réfère maintenant à la figure 3 pour décrire une variante du premier mode de réalisation. Referring now to Figure 3 to describe a variant of the first embodiment.

Cette variante est sensiblement identique au mode décrit aux figures 1 et 2. Seules les formes respectives du talon périphérique 6 et de la plaque de renfort 13 sont légèrement différentes. This variant is substantially the same as described in Figures 1 and 2. Only the respective shapes of the peripheral bead 6 and the reinforcing plate 13 are slightly different.

Dans cette variante, chaque longeron 16 de la plaque de renfort 13 présente une dissymétrie d'épaisseur relativement à un plan longitudinal médian. In this embodiment, each side member 16 of the reinforcing plate 13 has a thickness of dissymmetry with respect to a median longitudinal plane. La partie extrémale 26 du longeron 16, située du côté de la gorge (et du bord périphé rique 12), est notablement plus épaisse que la partie 27 située du côté des traverses 15. Ainsi, la partie extrémale 26 du longeron délimite avec les saillies 20 des traverses 15 une gorge auxiliaire qui immobilise transversalement le talon périphérique 6 grâce à une nervure 23 réalisée au niveau de sa face inférieure 10 et de forme sensiblement homologue à la forme générale de la gorge auxiliaire délimitée par la plaque collectrice 2. Chaque longeron 16 supporte par conséquent la boîte à eau 1 tout en l'immobilisant transversalement. The end portion 26 of the spar 16, on the side of the groove (and Externa America edge 12) is significantly thicker than the portion 27 lying on the side of the cross 15. Thus, the end portion 26 of the side member defines with the projections 20 of the cross 15 a sub-groove which immobilizes the peripheral bead 6 transversely through a rib 23 formed at its bottom side 10 and substantially homologous to form the general shape of the auxiliary groove defined by the header plate 2. Each beam 16 therefore supports the water tank 1 while immobilizing transversely.

En raison de cette gorge auxiliaire réalisée par le profil du longeron et les butées, ces dernières n'ont pas besoin d'être aussi proéminentes que dans le mode de réalisation décrit précédemment. Due to this auxiliary groove produced by the beam profile and the stops, they do not need to be as prominent as in the embodiment described above. En conséquence, elles peuvent être soit réalisées par moulage ou découpe lors de la fabrication de la plaque collectrice, soit ajoutées ultérieurement. As a result, they may either be made by molding or cutting in the manufacture of the collector plate, or added later.

Dans le premier mode de réalisation ainsi que dans sa variante, le matériau utilisé pour réaliser la plaque de renfort est de préférence une matière plastique rigide, en particulier du type renforcé, comme par exemple du Polypropylène renforcé par des fibres de verre. In the first embodiment as well as its variant, the material used to make the reinforcing plate is preferably a rigid plastic, in particular of the reinforced type, such as for example polypropylene reinforced with glass fibers.

Mais il est clair que la plaque de renfort peut être réalisée dans un matériau métallique conformé puis découpé. But it is clear that the reinforcing plate may be made of a shaped metallic material and then cut.

Dans ce premier mode de réalisation, et lorsque la plaque de renfort est réalisée dans une matière plastique rigide, l'assemblage de l'échangeur est le suivant. In this first embodiment, and when the reinforcing plate is made of a rigid plastic, the assembly of the exchanger is the following.

Dans un premier temps, on positionne le faisceau de tubes 3 dans les ouvertures 11 des plaques collectrices 2 préalablement conformées des parties supérieure et inférieure de l'échangeur. In a first step, one positions the tube bundle 3 into the openings 11 of the two collector plates previously shaped upper and lower parts of the exchanger. Puis, dans un second temps, on place l'assemblage ainsi constitué dans un four de brasage afin de solidariser, sous atmosphère inerte, à l'aide d'un flux de fluoaluminates de potassium, par exemple, les éléments en contact. Then, in a second step, the assembly is placed and formed in a soldering oven so as to secure, in an inert atmosphere, with a potassium fluoaluminates flow, for example, the elements in contact.

Dans un troisième temps, on positionne la plaque de renfort 13 moulée sur le fond de la plaque collectrice 2 de sorte que les deux types d'ouvertures correspondent, et cela pour chaque boîte à eau 1. On peut prévoir à cet effet de petites pattes amovibles. In a third step, positioning the reinforcing plate 13 molded on the bottom of the collector plate 2 so that the two types of openings correspond, and that each water box 1. It can be provided for this purpose small tabs removable.

Ensuite, dans un quatrième temps, on place les joints d'étanchéité 17 entre les bords périphériques 12 et les longerons 16 et on positionne chaque boîte à eau 1 sur les longerons 16. Then, in a fourth step, placing the seals 17 between the peripheral edges 12 and the side members 16 and positioning each water box 1 on the side members 16.

Enfin, dans un cinquième temps, on replie vers l'intérieur, suivant un axe sensiblement parallèle à un côté longitudinal, l'ensemble des pattes de sertissage 18, jusqu'à ce qu'elles pressent la face supérieure 7 du talon périphérique 6 de chaque boîte à eau 1 contre le bord périphérique 12 de la plaque collectrice 2, comprimant ainsi les joints d'étanchéité 17, tout en immobilisant ledit talon périphérique 6 dans son logement. Finally, in a fifth step, is folded inwardly along an axis substantially parallel to a longitudinal side, the set of crimping tabs 18 until they press the upper face 7 of the peripheral bead 6 each radiator tank 1 against the peripheral edge 12 of the collector plate 2, thereby compressing the seals 17, while holding said peripheral heel 6 into its housing. L'intensité de la compression peut être ajustée en déplaçant la position de l'axe de repliement relativement à la ligne d'intersection entre les pattes de fixation 18 et le bord périphérique 12. The amount of compression can be adjusted by moving the folding axis position relative to the line of intersection between the fastening tabs 18 and the peripheral edge 12.

Lorsque la plaque de renfort est réalisée dans un matériau métallique, le mode d'assemblage de l'échangeur est identique à celui qui sera décrit plus loin pour le second mode de réalisation. When the reinforcing plate is made of a metallic material, the method of assembling the heat exchanger is identical to that described below for the second embodiment.

On se réfère maintenant aux figures 4 et 5 pour décrire un second mode de réalisation de l'invention, lequel reprend les mêmes éléments que ceux du premier mode décrit en référence aux figures 1 à 3, mais avec des modifications sensibles au niveau des longerons 16 de la plaque de renfort 13 et du talon périphérique 6 de la boîte à eau 1. Referring now to Figures 4 and 5 to describe a second embodiment of the invention, wherein the same elements as those of the first embodiment described with reference to Figures 1 to 3, but with significant modifications to the longitudinal members 16 of the reinforcing plate 13 and the peripheral bead 6 of the water box 1.

La partie longitudinale qui prolonge la partie centrale de la plaque de renfort 13 en formant longerons 15 est recourbée sensiblement à perpendicularité en direction de la boîte à eau 1 de façon à présenter une face d'extrémité 24 sensiblement parallèle à cette partie centrale. The longitudinal portion which extends the central portion of the reinforcing plate 13 forming side members 15 is bent substantially perpendicular in the direction of the water tank 1 so as to present an end face 24 substantially parallel to this central part.

Par ailleurs, le talon périphérique 6 comprend sur sa face inférieure d'appui 10 une rainure longitudinale 25 délimitant une gorge auxiliaire de forme générale en U et de section transverse homologue à celle de la partie terminale du longeron, laquelle comprend la face d'extrémité 24. Furthermore, the peripheral bead 6 comprises on its lower face 10 bearing a longitudinal groove 25 defining an auxiliary groove of generally U-shaped transverse section and homologous to that of the terminal portion of the spar, which includes the end face 24.

Ainsi, une fois positionnée, la face délimitant le fond de la gorge auxiliaire repose sur la face d'extrémité 24, ce qui permet, dans un même temps, d'immobiliser transversalement et de supporter la boîte à eau 1. Thus, once positioned, the face delimiting the bottom of the auxiliary groove is based on the end face 24, which allows, at the same time transversely to immobilize and support the water box 1.

De la sorte, lorsque l'on replie les pattes de sertissage 18 (position en pointillés sur la figure 4) qui prolongent préférentiellement le bord périphérique 12, les contraintes sont supportées par la plaque de renfort qui est sensiblement indéformable, ce qui interdit les déformations de l'échangeur. In this way, when one folds the crimping tabs 18 (dotted position in Figure 4) which preferably extend the peripheral edge 12, the stresses are borne by the reinforcing plate which is substantially dimensionally stable, which prevents the deformations of the exchanger.

A cet effet, le matériau utilisé pour réaliser la plaque de renfort est de préférence un alliage d'aluminium, de magnésium et de silicium de la série dite "6000" à durcissement structural, qui présente des caractéristiques mécaniques plus élevées que les alliages de la série 3000. Ces alliages de la série 6000 ne peuvent pas être utilisés directement pour fabriquer les plaques collectrices, car ils contiennent une trop grande proportion de magnésium qui gêne le brasage des tubes sur les plaques collectrices. For this purpose, the material used to make the reinforcing plate is preferably an aluminum alloy, magnesium and silicon from said series "6000" with structural hardening, which has higher mechanical characteristics than the alloys of the 3000. These series alloys of the 6000 series can not be used directly to fabricate the collector plates because they contain too large a proportion of magnesium which interferes with the brazing of the tubes to the header plates.

Mais il est clair que la plaque de renfort peut être réalisée dans une matière plastique rigide moulée. But it is clear that the reinforcing plate may be made of a rigid molded plastic.

Dans ce second mode de réalisation, et lorsque la plaque de renfort est réalisée dans un matériau métallique, l'assemblage de l'échangeur est le suivant. In this second embodiment, and when the reinforcing plate is made of a metallic material, the assembly of the exchanger is the following.

Dans un premier temps, on positionne le faisceau de tubes 3 dans les ouvertures 11 des plaques collectrices 2 préalable ment conformées des parties supérieure et inférieure de l'échangeur. In a first step, one positions the tube bundle 3 into the openings 11 of the collector plates 2 advance ment shaped upper and lower parts of the exchanger. Puis, dans un second temps, on positionne la plaque de renfort 13, qui a été préalablement conformée de sorte que ses longerons soient recourbés comme indiqué précédemment, sur le fond de la plaque collectrice 2 afin que les deux types d'ouvertures correspondent, et cela pour chaque boîte à eau. Then, in a second step, positioning the reinforcing plate 13, which has previously been shaped so that its side members are curved as indicated above, on the bottom of the collector plate 2 so that the two types of openings correspond, and this for each water box. On peut prévoir à cet effet de petites pattes amovibles. It can be provided for this purpose small removable legs.

Ensuite, dans un troisième temps, on place l'assemblage ainsi constitué dans un four de brasage afin de solidariser, sous atmosphère inerte, à laide d'un flux de fluoaluminates de potassium, par exemple, les éléments en contact. Then, in a third step, the assembly is placed and formed in a soldering oven so as to secure, in an inert atmosphere, to the help of a potassium fluoaluminates flow, for example, the elements in contact. Dans un quatrième temps, on place les joints d'étanchéité 17 entre les bords périphériques 12 et les longerons recourbés 16 et on positionne chaque boîte à eau 1 sur les faces d'extrémité 24 des longerons 16. In a fourth step, placing the seals 17 between the peripheral edges 12 and the curved rails 16 and positioned each water box 1 on the end faces 24 of the side members 16.

Enfin, dans un cinquième temps, on replie vers l'intérieur, suivant un axe sensiblement parallèle à un côté longitudinal, l'ensemble des pattes de sertissage 18, jusqu'à ce qu'elles pressent la face supérieure 7 du talon périphérique 6 de chaque boîte à eau 1 contre le bord périphérique 12 de la plaque collectrice 2, comprimant ainsi les joints d'étanchéité 17, tout en immobilisant ledit talon périphérique 6 dans son logement. Finally, in a fifth step, is folded inwardly along an axis substantially parallel to a longitudinal side, the set of crimping tabs 18 until they press the upper face 7 of the peripheral bead 6 each radiator tank 1 against the peripheral edge 12 of the collector plate 2, thereby compressing the seals 17, while holding said peripheral heel 6 into its housing. L'intensité de la compression peut être ajustée comme indiqué pour le premier mode de réalisation. The amount of compression can be adjusted as described for the first embodiment.

Lorsque la plaque de renfort est en matière plastique, le mode d'assemblage de l'échangeur est identique à celui décrit pour le premier mode de réalisation. When the reinforcing plate is made of plastic, the method of assembling the heat exchanger is identical to that described for the first embodiment.

L'invention ne se limite pas aux deux modes de réalisation décrits ci-avant, mais en embrasse toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. The invention is not limited to the two embodiments described above, but encompasses all the variants that may develop skilled in the art within the following claims.

Claims (10)

    Revendications claims
  1. 1.- Echangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant une boîte à fluide (1) munie d'un talon périphérique (6), ainsi qu'une plaque collectrice (2) comportant un fond muni de premières ouvertures (11) pour autoriser le passage de tubes (3) et prolongée par un bord périphérique (12) sensiblement perpendiculaire audit fond et muni de moyens d'immobilisation (18) propres à immobiliser le talon relativement à la plaque collectrice (2), avec interposition d'un joint d'étanchéité (17), caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de renfort (13) de dimension transversale inférieure à celle de la plaque collectrice (2) et comportant une partie centrale propre à être disposée sur le fond de la plaque collectrice et munie de secondes ouvertures (14) de dimensions au moins égales à celles des premières ouvertures (11) de la plaque collectrice (2) et délimitant entre elles des traverses (15) reliant deux parties longitudinales (16) prolongeant la 1. A heat exchanger, especially for motor vehicles, of the type comprising a fluid box (1) provided with a peripheral bead (6) and a collector plate (2) having a bottom provided with first openings (11 ) to allow the passage of tubes (3) and extended by a peripheral edge (12) substantially perpendicular to said bottom and provided with immobilizing means (18) adapted to secure the heel in relation to the collector plate (2), with interposition a seal (17), characterized in that it comprises a reinforcing plate (13) of transverse dimension smaller than that of the collector plate (2) and having its own central portion to be disposed on the bottom of the header plate and provided with second openings (14) of dimensions at least equal to those of the first openings (11) of the header plate (2) and delimiting between them webs (15) connecting the two longitudinal parts (16) extending the dite partie centrale en formant longerons agencés pour supporter une partie au moins d'une face inférieure d'appui (10) du talon périphérique (6) de la boîte à fluide, lesdits longerons (16) formant avec ledit bord périphérique (12) une gorge destinée à recevoir au moins partiellement le talon périphérique (6) avec le joint d'étanchéité (17). said central portion forming beams arranged to support at least a portion of a lower bearing face (10) of the peripheral bead (6) of the fluid box, the said longitudinal members (16) forming with said peripheral edge (12) a groove for at least partially receiving the peripheral bead (6) with the seal (17).
  2. 2.- Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation (18) sont des pattes de sertissage prolongeant le bord périphérique (12), réparties au moins sur des côtés longitudinaux dudit bord périphérique et destinées à s'appuyer, après repliement, sur la face supérieure d'appui (7) du talon périphérique (6). 2.- A heat exchanger according to claim 1, characterized in that the immobilizing means (18) are crimping tabs extending the peripheral edge (12) distributed at least over the longitudinal sides of said peripheral edge and for s support, after folding, on the upper support face (7) of the peripheral bead (6).
  3. 3.- Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la distance (D) séparant deux traverses (15) voisines est au moins égale à la distance (d) séparant deux premières ouvertures (14), et au plus égale à trois fois cette distance (d). 3. Heat exchanger according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the distance (D) between two webs (15) is adjacent at least equal to the distance (d) separating two first openings (14), and not more than three times that distance (d).
  4. 4.- Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les traverses (15) comportent en des extrémités (19) en contact avec les longerons (16), une surépaisseur formant butée (20) destinée à immobiliser transversalement le talon périphérique dans la gorge. 4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the webs (15) comprise ends (19) in contact with the longitudinal members (16), an extra thickness forming an abutment (20) for transversely immobilize the peripheral bead in the groove.
  5. 5.- Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les longerons (15) de la plaque de renfort présentent une surface supérieure sensiblement plane destinée à supporter une partie de la face inférieure d'appui (10) du talon périphérique (6). 5.- A heat exchanger according to claim 4, characterized in that the longitudinal members (15) of the reinforcement plate have a substantially planar upper surface for supporting a portion of the lower bearing face (10) of the peripheral bead ( 6).
  6. 6.- Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface supérieure sensiblement plane des longerons (16) de la plaque de renfort (13) comportent une rainure longitudinale (21) destinée à loger une nervure longitudinale (23) située sur la face inférieure d'appui (10) du talon périphérique (6), de façon à supporter la boîte à fluide (1) tout en renforçant son immobilisation transversale. 6.- A heat exchanger according to claim 4, characterized in that the substantially planar upper surface of the longitudinal members (16) of the reinforcing plate (13) comprise a longitudinal groove (21) for receiving a longitudinal rib (23) located on the lower bearing face (10) of the peripheral bead (6), so as to support the fluid tank (1) while reinforcing its cross immobilization.
  7. 7.- Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les longerons (16) de la plaque de renfort (13) présentent une dissymétrie d'épaisseur relativement à un plan longitudinal médian, la partie (26) dudit longeron située du côté de la gorge étant sensiblement plus épaisse que la partie (27) du côté des traverses (15), et en ce que le talon périphérique (6) comprend sur sa face inférieure d'appui (10) une nervure (23) de forme homologue à la forme dissymétrique des longerons (16), de sorte que lesdits longerons dissymétriques supportent la boîte à fluide (1) tout en renforçant son immobilisation transversale. 7. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the longitudinal members (16) of the reinforcing plate (13) have a thickness of dissymmetry with respect to a median longitudinal plane, the part (26) of said longitudinal member located on the side of the groove being substantially thicker than the portion (27) of the side crosspieces (15), and in that the peripheral bead (6) comprises on its lower face bearing (10) a rib (23) form homologous to the asymmetrical shape of the side members (16), so that said asymmetric beams support the fluid tank (1) while reinforcing its cross immobilization.
  8. 8.- Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le talon périphérique (6) comprend sur sa face inférieure d'appui (10) une rainure longitudinale (25) délimitant une gorge auxiliaire de forme générale en U et de section transverse homologue à celle d'un longeron (16), et en ce que les longerons (16) de la plaque de renfort (13) sont recourbés en direction de la boîte à fluide (1) de façon à présenter une face d'extrémité (24) sensiblement parallèle à un fond de ladite gorge auxiliaire et destinée à supporter et immobiliser transversalement la boîte à fluide (1). 8. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the peripheral bead (6) comprises on its lower support face (10) a longitudinal groove (25) defining an auxiliary groove of generally U-shaped section and transverse homologous to that of a spar (16), and in that the longitudinal members (16) of the reinforcing plate (13) are bent in the direction of the fluid tank (1) so as to present an end face (24) substantially parallel to a bottom of said auxiliary groove and for supporting and immobilizing the transverse fluid tank (1).
  9. 9.- Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque de renfort (13) est réalisée dans un matériau rigide métallique, en particulier en aluminium. 9. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reinforcing plate (13) is made of a rigid metallic material, particularly aluminum.
  10. 10.- Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque de renfort (13) est réalisée dans une matière plastique rigide, en particulier du type renforcé. 10.- A heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reinforcing plate (13) is made of a rigid plastic, in particular reinforced-type.
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