FR2784317A1 - Procede pour fixer une cloison transversale dans une boite collectrice d'echangeur de chaleur - Google Patents

Procede pour fixer une cloison transversale dans une boite collectrice d'echangeur de chaleur Download PDF

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Abstract

Une zone du bord périphérique (17) de la cloison (10) est immobilisée entre deux saillies (11) réalisées par une déformation locale, vers l'intérieur, de la paroi tubulaire (7) de la boîte collectrice et situées en vis à vis l'une de l'autre dans la direction axiale. Selon l'invention, les saillies (11) sont obtenues par une première déformation consistant en un déplacement de la matière de la paroi (7) perpendiculairement à la direction axiale, en laissant entre elles un jeu suffisant pour permettre l'introduction ultérieure du bord (17) de la cloison. Après cette introduction, les saillies sont déformées axialement (flèches F2) pour amener leurs surfaces en vis-à-vis (14, 13) en appui sur les faces (15, 16) de la cloison, assurant ainsi une immobilisation ferme de la cloison avant brasage. Application aux condenseurs de climatisation des véhicules automobiles.

Description

Procédé pour fixer une cloison transversale dans une boîte collectrice d'échangeur de chaleur
L'invention concerne un procédé pour fixer une cloison transversale sensiblement plane sur une paroi tubulaire sensiblement cylindrique, afin de délimiter de manière étanche aux fluides au moins un espace adjacent à l'une des faces principales de la cloison et A la face interne de la paroi tubulaire.
Divers procédés sont utilisés pour fixer des cloisons transversales à l'intérieur de parois tubulaires de boîtes collectrices d'échangeurs de chaleur, notamment de condenseurs dans des installations de climatisation de véhicule.
Ces cloisons peuvent tre soit des cloisons d'extrémité séparant l'intérieur et l'extérieur de la boîte collectrice, soit des cloisons intermédiaires séparant entre elles différentes chambres dans une mme boîte collectrice. La paroi tubulaire et les cloisons sont généralement en métal, par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium, au moins la face interne de la paroi tubulaire étant revtue d'une brasure qu'on fait fondre, après mise en place des cloisons, pour réaliser par brasage l'immobilisation définitive des cloisons et leur contact étanche avec la paroi tubulaire.
Chacun de ces procédés présente ses propres inconvénients.
On peut citer par exemple un procédé dans lequel on introduit la cloison à travers une fente ménagée dans la paroi tubulaire, la fente étant ensuite obturée de manière étanche par la présence de la cloison et par la brasure. En cas de défaut de brasage, la fente provoque une fuite entre l'intérieur et l'extérieur de la boîte collectrice.
On peut citer également un procédé dans lequel la superficie de la cloison est légèrement supérieure à la section intérieure de la boîte collectrice, son bord périphérique étant logé dans une rainure circonférentielle ménagée dans la paroi tubulaire, la cloison étant introduite en force pour amener son bord périphérique dans la rainure. Ce montage en force provoque une détérioration du revtement de brasure présent sur la face interne de la paroi tubulaire et le cas échéant sur la cloison, qui peut également conduire à des défauts d'étanchéité.
WO 9701073 A décrit un procédé dans lequel on déforme localement la paroi tubulaire pour former sur sa face interne deux paires de saillies, les saillies de chaque paire étant décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale et disposées respectivement en regard des faces principales de la cloison.
Dans ce dernier procédé, la cloison est introduite librement, à partir d'une extrémité ouverte de la paroi tubulaire, jusqu'à la position qu'elle doit occuper, après quoi on réalise les saillies pour la maintenir en position jusqu'au brasage. Un outillage particulier est nécessaire pour amener de manière précise la cloison à sa position et l'y maintenir pendant la déformation de la paroi tubulaire.
Le but de l'invention est de faciliter le positionnement des cloisons.
L'invention vise notamment un procédé pour fixer une cloison sensiblement plane sur une paroi tubulaire sensiblement cylindrique, notamment dans une boîte collectrice d'échangeur de chaleur, la cloison s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction axiale de la paroi tubulaire et présentant deux faces principales et un bord périphérique qui vient en contact avec la face interne de la paroi tubulaire, afin de délimiter de manière étanche aux fluides au moins un espace adjacent à l'une desdites faces principales et à ladite face interne, procédé dans lequel on déforme localement la paroi tubulaire pour former sur sa face interne au moins une paire de saillies décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale et disposées respectivement en regard desdites faces principales, et on brase ensemble la paroi tubulaire et la cloison pour obtenir leur immobilisa tion mutuelle et une liaison étanche entre elles le long dudit bord périphérique.
Le procédé selon l'invention se distingue par les étapes suivantes :
a) on effectue une première déformation de la paroi tubulaire pour réaliser au moins une paire de saillies décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale et présentant des surfaces respectives tournées l'une vers l'autre et écartées l'une de l'autre d'une distance supérieure à l'épaisseur de la cloison ;
b) on met en place la cloison en insérant une zone de son bord périphérique entre les deux saillies ; et
c) on fait subir aux saillies une seconde déformation en sollicitant chacune d'elles vers la cloison de manière à amener lesdites surfaces en appui sur les deux faces de la cloison respectivement, avant de réaliser le brasage.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémen- taires ou alternatives, sont énoncées ci-après : -Après la première déformation, lesdites surfaces des saillies sont sensiblement planes et perpendiculaires à la direction axiale.
-La première déformation est effectuée par déplacement de la matière de la paroi tubulaire sensiblement perpendiculairement à la direction axiale.
-Lors de la première déformation, la matière de la paroi tubulaire est déplacée d'une distance sensiblement constante sur toute l'étendue axiale de chaque saillie.
-Lors de la première déformation, la matière de la paroi tubulaire est déplacée d'une distance qui varie progressivement, sur l'étendue circonférentielle de chaque saillie, d'une valeur nulle à une valeur nulle en passant par une valeur maximale.
-Ladite valeur maximale est au plus égale à l'épaisseur de la paroi tubulaire.
-Il est prévu pour une mme cloison deux paires de saillies écartées l'une de l'autre dans la direction circonférentielle de manière à améliorer le maintien de la cloison avant la seconde déformation, mais suffisamment proches l'une de l'autre pour ne pas faire obstacle à la mise en place de la cloison.
L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur, notamment un condenseur pour une installation de climatisation de véhicule, comprenant une boîte collectrice dans laquelle au moins une cloison transversale est fixée par le procédé ci-dessus.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue partielle en perspective, partiellement arrachée, d'un condenseur selon l'invention pour une installation de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile.
La figure 2 est une vue de dessus correspondante.
La figure 3 est un détail agrandi de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe, selon la ligne IV-IV de la figure 3, montrant la première déformation de la paroi tubulaire.
Les figures 5 et 6 sont des vues analogues A la figure 4, montrant la mise en place et l'immobilisation d'une cloison.
La figure 1 montre partiellement une multiplicité de tubes aplatis 1, allongés horizontalement et disposés les uns audessus des autres, permettant le transfert de fluide réfrigé- rant entre une première boîte collectrice non représentée et une seconde boîte collectrice 2 partiellement représentée, toutes deux allongées verticalement. Chaque tube 1 traverse une fente 3 ménagée horizontalement dans une paroi cylindrique de révolution 4 d'axe vertical, dont le volume intérieur est divisé par une cloison longitudinale 5 en deux espaces qui définissent respectivement la boîte collectrice 2 et un réservoir de fluide 6. Dans l'exemple illustré, la boîte collectrice 2 occupe à peu près le quart du volume intérieur de la paroi 4, et est délimitée notamment par deux portions sensiblement planes 7,8 de la cloison 5, orientées sensiblement radialement et perpendiculairement l'une à l'autre, la portion 7 étant disposée en regard des extrémités 9 des tubes 1.
La boîte collectrice 2 est subdivisée à son tour en différentes chambres par des cloisons transversales 10 disposées selon des plans horizontaux, le bord périphérique de chaque cloison 10 étant lié de manière étanche au fluide, par brasage, à la cloison 5 et à la face interne de la paroi cylindrique 4.
Pour le maintien en position des cloisons 10 jusqu'à leur immobilisation définitive par le brasage, il est fait appel, selon l'invention, à des saillies tournées vers l'intérieur de la boîte collectrice obtenues par déformation de la cloison longitudinale 5. Dans l'exemple illustré, quatre saillies sont prévues pour chaque cloison 10, à savoir une saillie 11 et une saillie 12, résultant de la déformation de la portion de paroi 7 et de la portion de paroi 8 respectivement, en regard de la face supérieure de la cloison 10, et deux autres saillies non visibles sur la figure 1, disposées en vis à vis des précédentes en regard de la face inférieure de la cloison 10.
On décrira, en relation avec les figures 3 à 6, la réalisation des saillies 11 associées à la portion de paroi 7. Les saillies 12 associées à la portion de paroi 8 sont réalisées exactement de la mme manière. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, on procède à une première déformation au moyen d'un outil approprié, consistant à déplacer la matière de la portion de paroi 7 dans la direction de l'épaisseur de celle-ci, selon les flèches F1. Chaque saillie s'étend sur une longueur a dans la direction circonférentielle de la paroi tubulaire 4,5 délimitant la boîte collectrice 2 (direction verticale sur la figure 3) et sur une largeur b dans la direction axiale (direction verticale sur la figure 4). Comme on le voit sur la figure 3, le déplacement de la matière selon la flèche FI s'effectue sur une distance qui varie progressivement d'un bout à l'autre de sa longueur a, d'une valeur nulle à une valeur nulle, en passant par une valeur maximale dM qui ne dépasse pas l'épaisseur de la portion de paroi 7, et de préférence est légèrement inférieure à cette épaisseur. Comme on le voit sur la figure 4, le déplacement de la matière est uniforme sur toute la largeur b de chaque saillie. Ainsi, chaque saillie est limitée vers le haut et vers le bas par des portions de surface 13,14 sensiblement planes et perpendiculaires à la direction axiale.
La surface inférieure 14 de la saillie 11 destinée à venir en regard de la face supérieure 15 (figure 5) d'une cloison 10 et la surface supérieure 13 de la saillie 11 associée à la précédente, destinée à venir en regard de la face inférieure 16 de la mme cloison, sont séparées l'une de l'autre par une distance c supérieure à l'épaisseur de la cloison, d'une quantité suffisante pour permettre d'introduire la cloison pour insérer son bord périphérique 17 entre les deux saillies, sans frottement notable entre la cloison 10 et la paroi de la boîte collectrice, parvenant ainsi à la position illustrée sur la figure 5.
Ensuite, on repousse axialement les saillies 11 selon les flèches F2 de la figure 6 au moyen d'un outil approprié, pour les déformer de nouveau et amener la surface inférieure 14 de la saillie supérieure et la surface supérieure 13 de la saillie inférieure au moins partiellement en appui sur les faces 15,16 de la cloison 10. La cloison est ainsi maintenue fermement en place jusqu'à l'opération de brasage qui assurera notamment l'étanchéité entre les espaces 18,19 disposés au-dessus et au-dessous de la cloison, ce brasage étant effectué par fusion d'un revtement présent sur tout ou partie des surfaces des parois et cloisons à relier entre elles.
Bien que, dans l'exemple décrit et représenté, la paroi tubulaire coopérant avec les cloisons transversales 10 soit formée par différents composants 4,5 assemblés entre eux, il va de soi que l'invention est applicable à une paroi tubulaire monobloc. De mme, les saillies 10,12 peuvent tre formées dans des portions de paroi curvilignes, et non planes comme décrit ici. Il est possible d'associer à chaque cloison transversale 10 non pas deux, mais une seule paire de saillies 11, mutuellement en vis à vis de part et d'autre de la cloison.

Claims (1)

    Revendications 1. Procédé pour fixer une cloison (10) sensiblement plane sur une paroi tubulaire (4,5) sensiblement cylindrique, notamment dans une boîte collectrice (2) d'échangeur de chaleur, la cloison s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction axiale de la paroi tubulaire et présentant deux faces principales (15,16) et un bord périphérique (17) qui vient en contact avec la face interne de la paroi tubulaire, afin de délimiter de manière étanche aux fluides au moins un espace (18,19) adjacent à l'une desdites faces principales et à ladite face interne, procédé dans lequel on déforme localement la paroi tubulaire pour former sur sa face interne au moins une paire de saillies (11) décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale et disposées respectivement en regard desdites faces principales, et on brase ensemble la paroi tubulaire et la cloison pour obtenir leur immobilisation mutuelle et une liaison étanche entre elles le long dudit bord périphérique, caractérisé par les étapes suivantes : a) on effectue une première déformation de la paroi tubulaire pour réaliser au moins une paire de saillies (11, 12) décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale et présentant des surfaces respectives (14,13) tournées l'une vers l'autre et écartées l'une de l'autre d'une distance (c) supérieure à l'épaisseur de la cloison ; b) on met en place la cloison en insérant une zone de son bord périphérique (17) entre les deux saillies ; et
  1. c) on fait subir aux saillies une seconde déformation en sollicitant chacune d'elles vers la cloison de manière à amener lesdites surfaces (14,13) en appui sur les deux faces (15,16) de la cloison respectivement, avant de réaliser le brasage.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après la première déformation, lesdites surfaces (14,13) des saillies sont sensiblement planes et perpendiculaires à la direction axiale.
    3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première déformation est effectuée par déplacement de la matière de la paroi tubulaire sensiblement perpendiculairement à la direction axiale.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lors de la première déformation, la matière de la paroi tubulaire est déplacée d'une distance sensiblement constante sur toute l'étendue axiale de chaque saillie.
    5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, lors de la première déformation, la matière de la paroi tubulaire est déplacée d'une distance qui varie progressivement, sur l'étendue circonférentielle de chaque saillie, d'une valeur nulle à une valeur nulle en passant par une valeur maximale (dM).
    6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite valeur maximale est au plus égale à l'épaisseur de la paroi tubulaire.
    7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu pour une mme cloison deux paires de saillies (11,12) écartées l'une de l'autre dans la direction circonférentielle de manière à améliorer le maintien de la cloison avant la seconde déformation, mais suffisamment proches l'une de l'autre pour ne pas faire obstacle à la mise en place de la cloison.
    8. Échangeur de chaleur, notamment condenseur pour une installation de climatisation de véhicule, comprenant une boîte collectrice (2) dans laquelle au moins une cloison transversale (10) est fixée par le procédé selon l'une des revendications précédentes.
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