FR2803375A1 - Echangeur de chaleur brase, notamment pour vehicules automobiles - Google Patents

Abstract

Un échangeur de chaleur comprend des intercalaires (19) à ondulations (36), disposés aux extrémités d'un faisceau et encadrés respectivement par deux joues (20). Chaque joue (20) est conformée pour définir au moins une série de déformations localisées (30) situées à des espacements réguliers dans la direction longitudinale pour former des logements (38) de forme adaptée, dans lesquels sont introduits en force des régions d'extrémité (34) des ondulations (36) des intercalaires (19). La joue est ainsi maintenue en position correcte en vue d'une opération de brasage. Application aux échangeurs de chaleur pour véhicules automobiles.

Description

Echangeur <U>chaleur brasé, notamment pour véhicules automo-</U> <U>biles</U> L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles.

Elle concerne plus particulièrement un échangeur chaleur brasé comprenant des intercalaires à ondulations encore appelées ailettes, qui alternent avec des tubes pour former un faisceau Dans un échangeur de chaleur de ce type, les intercalaires à ondulations, qui sont disposés aux extrémités du faisceau sont encadrés respectivement par deux joues. En outre, le faisceau est relié à deux boîtes collectrices d'extrémité Les pièces constitutives d'un tel échangeur de chaleur sont assemblées conjointement puis brasées par passage dans un four. Ce four opère un traitement thermique qui réalise la fusion d'un alliage de brasure prévu extérieurement sur tout ou partie des pièces à assembler.

La réalisation de tels échangeurs nécessite que leurs pièces constitutives soient maintenues correctement assemblees avant et pendant le passage dans le four, de manière que les éléments soient correctement positionnés.

I1 est connu pour cela de disposer les éléments 'échan geur de chaleur, notamment les tubes, les intercalaires et les joues sur une table horizontale et de maintenir ces éléments assemblés par des éléments de maintien agissant sur les joues.

Cependant, lors du passage dans le four, la dilatation différentielle entre le faisceau de tubes/ intercalaires et les joues est telle que l'intercalaire d'extremite situé entre la joue et le dernier tube n'est plus maintenu en position et il peut arriver que cet intercalaire extrémité se déplace ou même tombe, d'où il résulte un échangeur de chaleur défectueux en fin d'opération de brasage.

Pour éviter cet inconvénient, il est connu d'utiliser des joues à profil en L qui présentent un rebord facilitant le maintien de l'intercalaire d'extrémité avant et pendant le passage au four.

Cependant, cette solution nécessite que la joue soit correc tement orientée ou indexée avant sa mise en place.

En outre, la présence du rebord fait obstacle au passage d'un flux d'air lors de l'utilisation ultérieure de l'échangeur de chaleur, ce qui engendre une perte puissance thermique. L'invention a notamment pour but surmonter les inconvé nients précités.

Elle vise en particulier à procurer un échangeur de chaleur comportant des moyens facilitant maintien en position des intercalaires d'extrémité.

Elle propose à cet effet un échangeur de chaleur brasé du type comprenant des intercalaires a ondulations, disposés aux extrémités d'un faisceau et encadrés respectivement par deux joues, dans lequel chaque joue est conformée pour définir au moins une série de déformations localisées situées à des espacements réguliers dans la direction longitudinale pour former des logements de forme adaptée, dans lesquels sont introduits en force des régions d'extrémité des ondulations des intercalaires d'extrémité.

Ainsi, lorsque les joues sont rapprochées des intercalaires d'extrémité, les régions d'extrémite des ondulations sont introduites en force dans les déformations localisées que comportent les joues. I1 en résul un effet de serrage provoquant une déformation localisée régions d'extrémité des ondulations, qui se traduit par un pincement et un maintien des intercalaires sur leurs joues respectives. De ce fait, les intercalaires sont rendus provisoirement solidaires des joues correspondantes, ce qui garantit un positionnement correct des intercalaires en vue brasage. Dans une forme de réalisation préférée de invention, chacune des déformations localisées définit un logement ayant une dimension plus étroite que la région d'extrémité pour provoquer un serrage de ladite région d'extrémité lors de son introduction en force dans le logement. Cette introduction en force provoque une légère déformation localisée de l'interca laire, lequel est habituellement réalisé dans feuillard métallique relativement déformable.

Habituellement, les régions d'extrémité des ondulations ont chacune la forme d'un coude en U. On prévoit alors que chacune des déformations localisées définit un logement en U. Egalement, les ondulations présentent habituellement un pas défini. L'invention prévoit alors que les déformations localisées présentent un pas adapté au pas des ondulations.

préférence, le pas des déformations localisées est inférieur au pas des ondulations, de manière à contribuer à effet de serrage.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la joue comprend deux séries de déformations localisées qui étendent dans des directions parallèles. En ce cas, il est avantageux que les déformations localisées respectives des deux séries soient décalées dans la direction longitudinale, et que les régions d'extrémité des ondulations aient deux parties d'extrémité qui sont réalisées décalées de manière à être reçues respectivement dans les deux séries de déforma tions localisées.

Cet effet de décalage contribue également au maintien respectif des joues et des intercalaires correspondants. Dans cette forme de réalisation, les deux parties d'extrémité une région d'extrémité sont avantageusement sensiblement parallèles et reliées entre elles par une partie oblique. Dans l'invention, les déformations localisées peuvent être réalisées par différents procédés mécaniques. De préférence elles sont réalisées par moletage.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, joue comprend deux nervures de rigidification situées respectivement à proximité de deux bords longitudinaux formées en saillie à partir d'une face externe de la joue. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue de face d'un échangeur de chaleur du type brasé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en perspective d'un intercalaire d'extrémité et de la joue qui lui est associée; - la figure 3 est une vue en coupe partielle correspondant à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue partielle de dessus d'une joue et de l'intercalaire qui lui est associé ; - la figure 5 est une vue de côté correspondant à la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue d'extrémité correspondant à la figure 4.

L'échangeur de chaleur représenté à la figure 1 comprend un faisceau 10 monté entre deux plaques collectrices 11 et 13 portant respectivement deux boîtes collectrices 12 et 14. Le faisceau 10 est formé d'une multiplicité de tubes 16 disposés parallèlement entre eux et alternant avec des intercalaires 18 Ces intercalaires sont de type ondulé, c'est-à-dire ils sont formés à partir d'un feuillard métallique qui est déformé pour constituer des ondulations. Ainsi, un interca laire 18 disposé entre deux tubes adjacents 16 vient au contact respectif des deux tubes par des régions d'extrémité ondulations.

L'echangeur de chaleur comprend en outre deux joues 20, encore appelées traverses, qui encadrent le faisceau sont disposées parallèlement aux tubes 16 en venant en contact chacune avec un intercalaire d'extrémité 19. Dans l'exemple décrit, les joues 20 ne sont pas liées aux plaques collectri ces 11 et 13.

Dans un échangeur de chaleur brasé de ce type, les différen tes pièces sont formées d'une matière métallique revêtue extérieurement d'un alliage de brasure.

Ces différentes pièces sont maintenues assemblées une table horizontale (non représentée) et une pression est exercée sur les joues 20 dans la direction des flèches pour réaliser le maintien respectif des tubes 16, des intercalai res 18, des intercalaires d'extrémité 19 et des joues 0 en vue de l'opération de brasage.

Comme indiqué précédemment, il existe toujours un risque que les intercalaires d'extrémité 19 se déplacent accidentelle ment ou même tombent de la table d'assemblage, créant ainsi un échangeur de chaleur défectueux.

Pour éviter cet inconvénient, l'invention prévoit des moyens permettant un maintien provisoire des joues 20 et des intercalaires d'extrémité 19 qui leur sont associés Ces intercalaires d'extrémité sont strictement identiques aux intercalaires 18 situés entre deux tubes adjacents.

on se réfère maintenant plus particulièrement aux figures 2 et 3. Comme on peut le voir sur ces figures, la joue 2 est réalisée à partir d'une plaque métallique qui possède une âme 22 limitée par deux bords longitudinaux 24 qui s étendent parallèlement entre eux et qui définissent la largeur de la joue 20. L'âme 22 est pliée, à proximité de chacun des bords pour définir deux nervures de rigidification 26 qui sont formées en saillie à partir d'une face externe 28 la joue figure 6).

Chacune des joues 20 est conformée pour définir deux séries alignées S1 et S2 de déformations localisées 30 situées du côté d'une face interne 32 de la joue.

déformations localisées 30 sont destinées à accueillir des régions d'extrémité 34 que comportent les ondulations 36 d'un intercalaire d'extrémité 19. Ces régions d'extrémité 34 la forme d'un coude en U et elles sont destinees à être introduites en force dans les déformations localisees 30 de joue 20.

Pour cela, ces déformations localisées ont une forme adaptée et elles définissent un logement ayant une dimension plus étroite que la région d'extrémité 34 pour provoquer un serrage de cette région d'extrémité lors de son introduction en force dans le logement correspondant.

Comme on peut le voir sur la figure 3, les logements 38 ont une largeur L plus faible que la dimension externe de la region d'extrémité, c'est-à-dire du coude en U.

deux séries S1 et S2 de déformations localisées 30 sont formées suivant deux lignes parallèles et sont réalisées par opération mécanique, avantageusement par moletage. Cette operation permet de déformer l'âme 22 de la j pour y definir des empreintes en creux (logements 28) alternant avec empreintes en relief 40 ayant chacun la forme un dôme (figure 3).

comprendra que les régions d'extrémité 34 des ondulations peuvent être ainsi reçues dans les logements 38 lors d'une opération d'emmanchement en force, contribuant à déformer localement régions d'extrémité pour assurer un serrage par pincement Pour contribuer à un meilleur effet de maintien, les déforma tions localisees 30 possèdent un pas P adapté au pas P' des ondulations (avant mise en place de la joue). Avantageuse ment, le pas est inférieur au pas P' pour contribuer au serrage.

Comme on peut le voir plus particulièrement sur les figures 4 et 5, les deformations localisées 34 respectives des deux séries S1 et S2 sont décalées dans la direction longitudina le. De plus, régions d'extrémités 34 des ondulations 36 ont deux parties d'extrémité 42 qui sont décalées de manière correspondante. Les deux parties d'extrémité 42 d'une même région d'extrémité sont sensiblement parallèles et reliées entre elles une partie oblique 44 (figure 4). I1 en résulte un meilleur effet de maintien des régions d'extrémité 34 dans les deformations localisées d'une joue 20.

Dans l'invention, les déformations localisées sont avantageu sement obtenues par moletage, c'est-à-dire par des jeux de molettes, lors de la fabrication sur une machine de formage. Ainsi, lorsque les joues sont disposées de part et d'autre du faisceau 10 et qu'une pression est exercée sur ces joues dans la direction des flèches F (figure 1), les régions d'extrémité des intercalaires ondulés sont introduites en force dans déformations localisées des joues provoquant un effet de maintien. Il en résulte que les intercalaires d'extrémité 19 sont immobilisés dans la position correcte, ce qui permet un maintien en position pour l'opération de brasage ultérieure.

L'invention trouve une application à la réalisation de différents types d'échangeurs de chaleur, en particulier pour des radiateurs de refroidissement du moteur ou pour des radiateurs de chauffage de l'habitacle des véhicules automo biles.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme realisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. En particulier, la conformation deformations localisées est susceptible de nombreuses variantes de réalisation.

Claims (1)

<U>Revendications</U>

1. Echangeur de chaleur brasé du type comprenant des in tercalaires (19) à ondulations (36), disposés aux extrémités faisceau et encadrés respectivement par deux joues ( ), caractérisé en ce que chaque joue (20) est conformée pour définir au moins une série de déformations localisées ( ) situées â des espacements réguliers (P) dans la direction longitudinale pour former des logements (38) de forme adaptée, dans lesquels sont introduits en force des régions d'extrémité (34) des ondulations (36) des intercalaires ( ). Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caracté risé en ce que chacune des déformations localisées 0) définit un logement (38) ayant une dimension (L) plus étroite la région d'extrémité (34) pour provoquer un serrage de ladite région d'extrémité lors de son introduction en force dans le logement. 3. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications et 2, dans lequel les régions d'extrémité (34) des ondulations (36) ont chacune la forme d'un coude en U, caractérisé ce que chacune des déformations localisées (30) définit un logement (38) en U. 4. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les ondulations (36) présentent un pas défini P), caractérisé en ce que les déformations localisées ( ) possèdent un pas (P') adapté au pas des ondulations. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caracté risé en ce que le pas (P) des déformations localisées est inférieur au pas (P') des ondulations. 6. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la joue (20) comprend deux séries (S1, S2) de déformations localisées (30) qui s'etendent dans des directions parallèles. 7. Echangeur de chaleur selon la revendication 6, caracté risé en ce que les déformations localisées (30 respectives des deux séries (S1, S2) sont décalées dans la direction longitudinale et en ce que les régions d'extrémité (34) des ondulations (36) ont deux parties d'extrémité (42) qui sont réalisées décalées de manière à être reçues respectivement dans deux séries de déformations localisées (30). 8. Echangeur de chaleur selon la revendication 7, caracté risé en ce que les deux parties d'extrémité (42) d'une région d'extrémité (34) sont sensiblement parallèles et reliées entre elles par une partie oblique (44). 9. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les déformations localisées (30) sont realisées par moletage. 10. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la joue (20) comprend deux nervures de rigidification (26) situées respectivement à proximité de deux bords longitudinaux (24) et formées en saillie à partir d'une face externe (28) de la joue.