FR2770634A1 - Twin-channel folded metal tube for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
Tube Plié à deux canaux de circulation Pour échangeur de chaleur
L'invention concerne un tube plié propre à faire partie d'un échangeur de chaleur tel que, par exemple, un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile.Folded tube with two circulation channels For heat exchanger
The invention relates to a bent tube suitable for being part of a heat exchanger such as, for example, a radiator for cooling a motor vehicle engine.
Elle concerne plus particulièrement un tube plié du type comprenant une bande métallique pliée sur elle-même pour former une entretoise centrale et deux régions marginales raccordées en S à ladite entretoise, et dans lequel les régions marginales sont pliées en U et se terminent par des feuillures de jonction brasées respectivement contre deux faces opposées de l'entretoise, ce qui permet de définir deux canaux parallèles de circulation séparés par l'entretoise.It relates more particularly to a folded tube of the type comprising a metal strip folded on itself to form a central spacer and two marginal regions connected in S to said spacer, and in which the marginal regions are folded in a U and end in rebates junction brazed respectively against two opposite faces of the spacer, which allows to define two parallel circulation channels separated by the spacer.
On connaît déjà, d'après la publication FR-A-2547649, un tube de ce type qui présente une section de forme générale oblongue, par exemple de forme ovale allongée ou encore de forme aplatie.Already known from the publication FR-A-2547649, a tube of this type which has a generally oblong section, for example of elongated oval shape or flattened.
Un tube de ce type possède deux grandes faces, planes ou incurvées, contre lesquelles sont brasées ou soudées des intercalaires de forme ondulée formant ailettes d'échange de chaleur, en vue de constituer un faisceau formé d'une multiplicité de tubes et d'intercalaires.A tube of this type has two large faces, flat or curved, against which are brazed or welded interleaves of corrugated shape forming heat exchange fins, in order to constitute a bundle formed of a multiplicity of tubes and interleaves .
Le tube selon la publication précitée a notamment pour inconvénient de nécessiter l'emploi d'une grande quantité de brasure pour assurer le brasage des feuillures de jonction sur les faces respectives de l'entretoise et également pour venir combler la dépression formée à proximité de chacune des feuillures de jonction.The tube according to the aforementioned publication has the particular disadvantage of requiring the use of a large amount of brazing to ensure the brazing of the junction rebates on the respective faces of the spacer and also to come and fill the depression formed near each joint rebates.
I1 est en effet nécessaire de venir combler cette dépression pour assurer la continuité de chacune des grandes faces du tube dans les régions proches de l'entretoise. I1 is indeed necessary to fill this depression to ensure the continuity of each of the large faces of the tube in the regions close to the spacer.
Un autre inconvénient de ce tube connu réside dans le fait qu'il existe un risque que l'une ou l'autre des feuillures de jonction ne soit pas positionnée correctement avant brassage du fait d'un pliage en U non conforme de l'une au moins des régions marginales.Another disadvantage of this known tube lies in the fact that there is a risk that one or the other of the junction rebates is not positioned correctly before mixing due to a non-conforming U-bending of one at least marginal regions.
Ceci se traduit alors par un défaut d'une ou moins des grandes faces du tube et, par conséquent, un mauvais contact thermique entre le tube et un ou plusieurs intercalaires ondulés adjacents.This then results in a defect in one or less of the large faces of the tube and, consequently, poor thermal contact between the tube and one or more adjacent corrugated spacers.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.The object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
Elle propose à cet effet un tube plié du type défini précédemment, dans lequel chacune des faces opposés de l'entretoise comporte des moyens d'arrêt formant des butées pour les feuillures de jonction.To this end, it offers a bent tube of the type defined above, in which each of the opposite faces of the spacer comprises stop means forming stops for the junction rebates.
Il en résulte un positionnement précis des feuillures de jonction sur les faces de l'entretoise avant l'opération de brasage et, par conséquent, une bonne liaison par brasage avec un minimum d'alliage de brasure.This results in precise positioning of the junction rebates on the faces of the spacer before the brazing operation and, consequently, a good connection by brazing with a minimum of brazing alloy.
Ainsi, on garantit une bonne résistance et une bonne tenue mécanique des tubes, ce qui permet de limiter les opérations de contrôle sur les chaînes de fabrication des échangeurs de chaleur.Thus, good resistance and good mechanical strength of the tubes are guaranteed, which makes it possible to limit the control operations on the production lines of the heat exchangers.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, les moyens d'arrêt sont formés en continu le long de l'entretoi- se.In a first embodiment of the invention, the stop means are formed continuously along the spacer.
Avantageusement, ces moyens d'arrêt comprennent deux épaulements continus, par exemple de forme arrondie, formés respectivement sur les deux faces opposées de l'entretoise et résultat d'un pliage en S de l'entretoise. Advantageously, these stop means comprise two continuous shoulders, for example of rounded shape, formed respectively on the two opposite faces of the spacer and result of an S-folding of the spacer.
De façon avantageuse, l'entretoise comprend deux segments s'étendant dans des plans sensiblement parallèles et raccordés entre eux par les épaulements.Advantageously, the spacer comprises two segments extending in substantially parallel planes and connected together by the shoulders.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens d'arrêt sont formés espacés le long de l'entretoise.In another embodiment of the invention, the stop means are formed spaced along the spacer.
Avantageusement, ces moyens d'arrêt sont formés par des saillies espacées et alignées, disposées sur les deux faces de l'entretoise.Advantageously, these stop means are formed by spaced and aligned projections, arranged on the two faces of the spacer.
Dans cette deuxième forme de réalisation de l'invention, l'entretoise est avantageusement de forme générale plane.In this second embodiment of the invention, the spacer is advantageously of generally planar shape.
De préférence, les deux feuillures de jonction sont appliquées chacune à plat contre une face de l'entretoise et brasées à cette dernière.Preferably, the two joining rabbets are each applied flat against one face of the spacer and brazed to the latter.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune des régions marginales comprend deux grandes faces parallèles planes raccordées entre elles par un bord d'extrémité de forme sensiblement semi circulaire, de manière à former un tube plat.According to another characteristic of the invention, each of the marginal regions comprises two large flat parallel faces connected together by an end edge of substantially semi-circular shape, so as to form a flat tube.
En pareil cas, l'une des grandes faces parallèles de chacune des régions marginales est raccordée à angle droit à la feuillure de jonction. Ceci permet de réaliser un contact à plat entre la feuillure de jonction et la face correspondante de l'entretoise.In such a case, one of the large parallel faces of each of the marginal regions is connected at right angles to the junction rebate. This makes it possible to make a flat contact between the junction rebate and the corresponding face of the spacer.
La bande métallique dont est formé le tube de l'invention est avantageusement revêtu d'un placage de brasure sur l'une au moins de ses deux faces.The metal strip from which the tube of the invention is formed is advantageously coated with a solder plating on at least one of its two faces.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue d'extrémité d'un tube plié selon une première forme de réalisation de l'invention - la figure 2 représente à échelle agrandie le détail A de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 dans une autre forme de réalisation de l'invention.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawing, in which - FIG. 1 is an end view of a bent tube according to a first embodiment of the invention - FIG. 2 shows on an enlarged scale the detail A of FIG. 1; and - Figure 3 is a view similar to Figure 2 in another embodiment of the invention.
On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent un tube plié 1 réalisé à partir d'une bande métallique, par exemple en aluminium ou en un alliage à base d'aluminium, qui est pliée sur elle-même. Ce pliage s'effectue par plusieurs opérations successives grâce à des molettes (non représentées) selon une technique générale en soi connue.We first refer to Figures 1 and 2 which show a bent tube 1 made from a metal strip, for example aluminum or an aluminum-based alloy, which is folded on itself. This folding is carried out by several successive operations using knobs (not shown) according to a general technique known per se.
Le tube possède, après pliage, la configuration représentée aux figures 1 et 2.The tube has, after bending, the configuration shown in Figures 1 and 2.
Le tube 1 comprend une entretoise centrale 2 pliée en forme de S et comprenant deux segments 3 et 4 s'étendant dans des plans sensiblement parallèles. Ces deux segments sont raccordés entre eux par deux épaulements arrondis 5 et 6 formés respectivement sur deux faces opposées 7 et 8 de l'entretoise 2.The tube 1 comprises a central spacer 2 folded in the shape of an S and comprising two segments 3 and 4 extending in substantially parallel planes. These two segments are connected together by two rounded shoulders 5 and 6 formed respectively on two opposite faces 7 and 8 of the spacer 2.
Comme on peut le voir sur la figure 2, les faces opposées 7 et 8 s'étendent dans un même plan P, dans la région desdites faces qui s'étendent de part et d'autre du pliage en forme de
S de l'entretoise 2.As can be seen in FIG. 2, the opposite faces 7 and 8 extend in the same plane P, in the region of said faces which extend on either side of the fold in the form of
S of spacer 2.
Le tube 1 comprend en outre deux régions marginales 9 et 10 raccordées en S à l'entretoise 2, et ayant chacune une section générale en forme de U.The tube 1 further comprises two marginal regions 9 and 10 connected at S to the spacer 2, and each having a general U-shaped section.
La région marginale 9 comprend deux grandes faces 11 et 12 parallèles entre elles et raccordées par un bord d'extrémité 13 de forme sensiblement semi-circulaire. La grande face 11 de la région marginale 9 est raccordée à angle droit au segment 3 de l'entretoise par un bord 14 en forme d'arc de cercle. The marginal region 9 comprises two large faces 11 and 12 parallel to each other and connected by an end edge 13 of substantially semi-circular shape. The large face 11 of the marginal region 9 is connected at right angles to the segment 3 of the spacer by an edge 14 in the form of an arc of a circle.
Par ailleurs, la grande face 12 est raccordée à angle droit à une feuillure de jonction 15 par un bord 16 en forme d'arc de cercle. Cette feuillure de jonction 15 vient s'appliquer contre la face 7 de l'entretoise et est destinée à être brasée à cette dernière.Furthermore, the large face 12 is connected at right angles to a joining rebate 15 by an edge 16 in the form of an arc of a circle. This junction rebate 15 is applied against the face 7 of the spacer and is intended to be brazed to the latter.
De façon correspondante, la région marginale 10 comprend deux grandes faces parallèles 17 et 18 reliées entre elles par un bord d'extrémité 19 de forme sensiblement circulaire.Correspondingly, the marginal region 10 comprises two large parallel faces 17 and 18 connected together by an end edge 19 of substantially circular shape.
La grande face 17 est raccordée à angle droit au segment 4 de l'entretoise par un bord 20 en forme de quart de cercle. Par ailleurs, la grande face 18 est raccordée à angle droit à une feuillure de jonction 21 par l'intermédiaire d'un bord 22 en forme de quart de cercle. La feuillure 21 vient s'appliquer à plat contre la face 8 de l'entretoise pour y être brasée.The large face 17 is connected at right angles to the segment 4 of the spacer by an edge 20 in the form of a quarter of a circle. Furthermore, the large face 18 is connected at right angles to a joining rebate 21 by means of an edge 22 in the form of a quarter of a circle. The rebate 21 is applied flat against the face 8 of the spacer to be brazed there.
Le tube plié présente ainsi une section de forme générale plane avec une première grande face formée par les grandes faces 11 et 18 coplanaires et une deuxième grande face formée par les grandes faces 12 et 17 coplanaires. Le tube 1 délimite ainsi intérieurement deux canaux parallèles 23 et 24 pour la circulation d'un fluide, par exemple d'un liquide servant au refroidissement d'un moteur de véhicule automobile.The folded tube thus has a generally planar section with a first large face formed by the large faces 11 and 18 coplanar and a second large face formed by the large faces 12 and 17 coplanar. The tube 1 thus internally delimits two parallel channels 23 and 24 for the circulation of a fluid, for example a liquid used for cooling a motor vehicle engine.
Comme on peut le voir sur la figure 2, les épaulements 5 et 6 formés en continu le long de l'entretoise constituent des moyens d'arrêt qui permettent un positionnement correct des feuillures de jonction 15 et 21 en vue de leur brasage avec l'entretoise.As can be seen in FIG. 2, the shoulders 5 and 6 formed continuously along the spacer constitute stop means which allow correct positioning of the junction rebates 15 and 21 with a view to their brazing with the spacer.
Ceci permet de garantir un bon pliage en U des régions marginales 9 et 10, avec pour conséquence que les faces 11 et 18 sont correctement alignées, de même que les faces 12 et 17. This makes it possible to guarantee good U-shaped folding of the marginal regions 9 and 10, with the consequence that the faces 11 and 18 are correctly aligned, as are the faces 12 and 17.
Dans la forme de réalisation de la figure 3, l'entretoise 2 possède une forme générale plane au lieu d'une forme en S comme dans la forme de réalisation précédente.In the embodiment of Figure 3, the spacer 2 has a generally planar shape instead of an S-shape as in the previous embodiment.
Les moyens d'arrêt sont ici constitués par des saillies espacées 25 disposées sur la face 7 de l'entretoise et par des saillies espacées analogues 26 disposées sur la face 8 de l'entretoise. Les saillies 25 sont alignées et constituent ainsi une série de butées alignées pour la feuillure de jonction 15. De même, les saillies 26 sont alignées et forment donc des butées alignées pour la feuillure de jonction 21.The stop means here consist of spaced projections 25 disposed on the face 7 of the spacer and similar spaced projections 26 disposed on the face 8 of the spacer. The projections 25 are aligned and thus constitute a series of aligned stops for the junction rebate 15. Likewise, the projections 26 are aligned and therefore form aligned stops for the junction rebate 21.
Dans l'exemple représenté, les saillies 25 et 26 ont sensiblement la forme d'une calotte sphérique. Toutefois, d'autres formes géométriques sont possibles.In the example shown, the projections 25 and 26 have substantially the shape of a spherical cap. However, other geometric shapes are possible.
Les saillies précitées sont avantageusement réalisées par des molettes dentées susceptibles d'emboutir localement la bande métallique. Cette opération peut s'effectuer soit avant le pliage de la bande métallique, soit de préférence pendant les opérations de pliage.The aforementioned projections are advantageously produced by toothed wheels capable of locally stamping the metal strip. This operation can be carried out either before the folding of the metal strip, or preferably during the folding operations.
Dans l'une ou l'autre des formes de réalisation décrites précédemment, on assure un positionnement précis des feuillures de jonction contre les faces opposées de l'entretoise, ce qui garantit ensuite un bon brasage avec un minimum de brasure.In one or other of the embodiments described above, it ensures precise positioning of the junction rebates against the opposite faces of the spacer, which then guarantees good brazing with a minimum of brazing.
La bande métallique dont est formé le tube est avantageusement revêtue d'un placage de brasure sur l'une au moins de ses faces.The metal strip from which the tube is formed is advantageously coated with a solder plating on at least one of its faces.
Les tubes ainsi obtenus peuvent être disposés en parallèle en interposant entre les tubes des intercalaires ondulés formant ailettes, selon une technique de fabrication en soi connue. The tubes thus obtained can be arranged in parallel by interposing between the tubes corrugated inserts forming fins, according to a known manufacturing technique.
On obtient ainsi un corps d'échangeur de chaleur qui est généralement monté entre deux boîtes collectrices pour former un échangeur de chaleur.A heat exchanger body is thus obtained which is generally mounted between two manifolds to form a heat exchanger.
L'invention trouve une application particulière aux échangeurs de chaleur de véhicules automobiles, et spécialement aux radiateurs de refroidissement des moteurs à combustion interne. The invention finds particular application to heat exchangers of motor vehicles, and especially to cooling radiators of internal combustion engines.
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| FR9713971A FR2770634B1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | BENDED TUBE WITH TWO CIRCULATION CHANNELS FOR HEAT EXCHANGER |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2770634B1 (en) |
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| FR2770634B1 (en) | 2000-01-28 |
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