FR2860289A1 - Echangeur de chaleur de forme cintree et procede pour sa fabrication - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes (14), chaque tube étant défini par un axe longitudinal (15), et au moins une boîte collectrice (18, 20) dans laquelle débouchent les tubes du faisceau. La (les) boîte(s) collectrice(s) (18, 20) comprennent au moins une partie cintrée (CI, CE). Dans une forme de réalisation préférée, les axes longitudinaux (15) des tubes (14) sont parallèles entre eux. L'invention s'applique en particulier aux échangeurs de chaleur pour véhicules automobiles.

Description

2860289 VTM1486.FRD

Echangeur de chaleur de forme cintrée et procédé pour sa fabrication L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles.

Elle concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes, chaque tube étant défini par un axe longitudinal, et au moins une boîte collectrice dans laquelle débouchent les tubes du faisceau.

De tels échangeurs de chaleur trouvent de nombreuses appli- cations pour effectuer un échange thermique entre différents types de fluides (gaz, liquide, fluide multi-phases). Ils sont utilisés notamment dans les véhicules automobiles pour constituer, par exemple, un radiateur de refroidissement du moteur, un radiateur de chauffage de l'habitacle, un radia- teur de refroidissement d'huile, un condenseur de climatisation, un évaporateur de climatisation, etc. Le plus souvent, des surfaces secondaires d'échange de chaleur sont associées aux tubes du faisceau. Dans les échangeurs de chaleur de type brasé, ces surfaces d'échanges sont généralement constituées par des intercalaires ondulés qui sont disposés à chaque fois entre deux tubes contigus du faisceau.

La plupart des échangeurs de chaleur connus comportent une configuration générale plane, résultant d'un assemblage à plat des différents composants de l'échangeur de chaleur.

Or, dans les véhicules automobiles actuels, la place dévolue aux différents échangeurs de chaleur est de plus en plus limitée. De plus, l'évolution des styles des véhicules fait que les échangeurs de chaleur plats traditionnels ne sont pas toujours bien adaptés à l'environnement actuel des véhicules.

2860289 2 Il a été déjà proposé de réaliser des échangeurs de chaleur brasés présentant une forme cintrée, permettant d'adapter de tels échangeurs de chaleur à l'environnement d'un véhicule automobile.

Toutefois, dans toutes les solutions actuellement connues, ces échangeurs de chaleurs brasés sont cintrés dans le sens des tubes.

Des exemples d'échangeurs de chaleur cintrés sont décrits notamment dans les publications suivantes: JP2000 097 579 A, JP083 27271A, EP 0 96 2712 et US 4 443 921.

Dans ces solutions connues, du fait que le cintrage s'effec- tue dans le sens des tubes, ce sont les tubes eux-mêmes qui subissent un cintrage, alors que les boîtes collectrices conservent leur configuration rectiligne habituelle. Ces solutions connues s'appliquent à différents types d'échangeurs de chaleur brasés, dans lesquels les surfaces d'échan- ges de chaleur peuvent être des ailettes planes ou des intercalaires ondulés.

Toutefois, ces solutions connues ne conviennent pas à certaines configurations, notamment lorsqu'on désire utiliser un échangeur de chaleur à circulation verticale, c'est-à-dire dans lequel les boîtes collectrices sont généralement horizontales, alors que les tubes sont disposés verticale-ment.

L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.

Elle vise en particulier à procurer un échangeur de chaleur du type défini ci-dessus, dont le cintrage peut s'effectuer de manière différente des solutions connues pour s'adapter à différentes configurations sur un véhicule automobile.

2860289 3 L'invention propose à cet effet un échangeur de chaleur du type défini en introduction, dans lequel la (les) boîte(s) collectrice(s) comprennent au moins une partie cintrée.

Ainsi, contrairement aux solutions connues, le cintrage s'effectue dans le sens des boîtes collectrices, les tubes ne subissant pas de déformation.

On obtient ainsi un échangeur de chaleur cintré susceptible de s'adapter à différents types de configurations, notamment celles dans lesquelles la circulation du fluide s'effectue dans des tubes verticaux disposés entre des boîtes collectrices horizontales. Il en résulte que ces boîtes collectrices peuvent présenter une forme cintrée qui convient tout particulièrement à des véhicules automobiles dont la face avant présente une forme arquée ou cintrée.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les axes longitudinaux des tubes sont parallèles entre eux.

L'invention s'applique de préférence à des échangeurs de chaleur de type brasé, mais elle peut aussi s'appliquer à d'autres types d'échangeurs de chaleur, notamment à des échangeurs de chaleur à assemblage mécanique.

On comprendra que, du fait que les boîtes collectrices subissent un cintrage, des parties de la boîte subissent des déformations différentes.

C'est la raison pour laquelle il est avantageux que chacune des boîtes collectrices comprenne au moins une paroi latérale ayant des zones de déformation autorisant une déformation par compression ou extension de la paroi latérale. Une déformation par compression se traduit par un rétreint de la matière, tandis qu'une déformation par extension se traduit par un étirement de la matière dont est formée la paroi latérale.

2860289 4 L'invention s'applique à différents types de boîtes collectrices.

Ainsi, dans une première forme de réalisation, dans laquelle chacune des boîtes collectrices a une section en forme de U avec une paroi de fond munie d'ouvertures de réception des tubes et deux parois latérales rattachées à la paroi de fond, ces zones de déformation sont formées de préférence dans l'une au moins des parois latérales.

Dans une boîte collectrice de ce type, l'une des parois latérales, dite "paroi intérieure", que l'on peut appeler aussi "paroi concave", subit une compression lors du cintrage. Il est avantageux de prévoir alors des zones de déforma- tion par compression sur cette paroi intérieure. Ces zones de déformation pour compression peuvent être réalisées notamment sous la forme de cuvettes.

Egalement, dans une boîte collectrice en U du type précité, une des parois latérales, dite "paroi extérieure", que l'on peut appeler aussi "paroi convexe", subit une extension lors du cintrage. Il est avantageux alors que les zones de déformation soient des zones de déformation par étirement. Ces zones de déformation par étirement peuvent être réalisées, par exemple, sous la forme de soufflets.

Pour faciliter encore la déformation de la boîte collectrice en U, il est avantageux que des zones de déformation soient prévues dans la paroi de fond, entre les ouvertures de réception des tubes. Ainsi, les zones qui entourent immédiatement les ouvertures des tubes ne sont pas touchées lors du cintrage.

L'invention peut s'appliquer aussi à d'autres types de boîtes 35 collectrices, notamment à des boîtes collectrices formées par des successions d'embouts de réception de tubes.

On connaît en effet, d'après la demande de brevet français n 01 17033 (publiée sous le n 2 834 336), un échangeur de 2860289 5 chaleur dans lequel les tubes sont reçus à chaque extrémité dans un embout qui est muni de deux bossages perforés opposés. Chacune des boîtes collectrices est alors formée par l'assemblage de tels embouts qui sont disposés alignés et réunis deux à deux, généralement par brasage.

En ce cas, les zones de déformation sont formées dans les bossages qui forment les parois latérales.

L'invention s'applique tout particulièrement à des échangeurs de chaleur dans lesquels des intercalaires ondulés sont disposés entre les tubes, ces intercalaires comportant des parties sensiblement droites alternant avec des parties coudées.

Conformément à l'invention, les parties coudées sont agencées pour absorber des déformations résultant du cintrage du faisceau. Comme ces parties coudées ont habituellement une forme en arc de cercle ayant un rayon initial prédéfini, on comprendra que le rayon de ces parties coudées subira une modification lors du cintrage de l'échangeur chaleur. Cette modification se traduira soit par une diminution du rayon du côté de la face intérieure ou face concave, soit au contraire par une augmentation du rayon du côté de la face extérieure ou face convexe.

Sous un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur tel que défini précédemment, dans lequel on prévoit un échangeur de chaleur, comprenant un faisceau de tubes et au moins une boîte collectrice présentant une configuration généralement plane, lequel comprend une opération de cintrage de la (des) boîte(s) collectrice(s).

Ce procédé comprend avantageusement les opérations suivantes 2860289 6 a) assembler le faisceau de tubes et la (les) boîte(s) collectrice(s) pour former un échangeur de chaleur présentant une configuration généralement plane; b) braser à plat l'échangeur de chaleur ainsi assemblé pour former un échangeur de chaleur brasé ; et c) cintrer progressivement l'échangeur de chaleur brasé pour cintrer la (les) boîte(s) collectrice(s), les tubes du 10 faisceau restant sensiblement parallèles entre eux.

Ainsi, le cintrage s'effectue sur un échangeur de chaleur plat, initialement brasé. Le cintrage doit s'effectuer de manière progressive pour cintrer la ou les boîtes collectri- ces, alors que les tubes du faisceau restent de préférence sensiblement parallèles entre eux.

Dans une première forme de réalisation de ce procédé, l'opération de cintrage est réalisée au moyen de rouleaux ayant des axes respectifs parallèles aux axes longitudinaux des tubes.

Il est avantageux pour cela de réaliser cette opération au moyen de trois rouleaux qui comprennent une paire de rouleaux opposés entre lesquels est déplacé l'échangeur de chaleur brasé issu de l'opération b) et un troisième rouleau mobile qui est éloigné progressivement de la paire de rouleaux opposés pour réaliser un cintrage progressif de l'échangeur de chaleur.

Dans une deuxième forme de réalisation du procédé, l'opération de cintrage c) est réalisée au moyen d'une presse mobile coopérant avec des appuis mobiles à écartement variable.

De façon avantageuse, cette opération de cintrage est réalisée avec une presse présentant une face conformée, agencée pour s'appliquer contre une première face de l'échangeur de chaleur qui doit être amenée à une forme concave, et avec deux rouleaux d'appui, agencés pour s'appliquer contre 2860289 7 une deuxième face de l'échangeur de chaleur qui doit être amenée à une forme convexe. Les deux rouleaux d'appui ont des axes respectifs parallèles entre eux et aux axes longitudinaux des tubes du faisceau et ils sont écartés progressive- ment l'un de l'autre à mesure que la presse est déplacée en direction de la première face de l'échangeur de chaleur.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur brasé, de structure cintrée, conforme à l'invention, dans lequel les boîtes collectrices sont de type en U; - la figure 2 est une vue partielle en perspective de l'échangeur de chaleur de la figure 1, illustrant le montage d'un couvercle sur la boîte collectrice, avant brasage et avant cintrage; - la figure 3 est une vue de dessus de la boîte collectrice en U avant cintrage; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 après cintrage (le couvercle de la boîte collectrice étant reti-25 ré) ; - la figure 5 est une vue en perspective de la boîte collectrice des figures 3 et 4, une fois cintrée (le couvercle de la boîte collectrice étant retiré) ; - la figure 6 montre la déformation de la paroi de fond de la boîte collectrice en U des figures 2 à 5; - la figure 7 est une vue partielle en perspective d'une 35 autre boîte collectrice à section en U avant cintrage; - la figure 8 est une vue de dessus de la boîte collectrice de la figure 7 avant cintrage; 2860289 8 - la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 après cintrage de la boîte collectrice; - la figure 10 est une vue en perspective de la boîte 5 collectrice des figures 7 à 9, après cintrage; - la figure 11 illustre la déformation de la paroi de fond de la boîte collectrice des figures 7 à 10; - la figure 12 est une vue partielle en perspective d'une autre boîte collectrice à section en U conforme à l'invention, avant cintrage; - la figure 13 est une vue de dessus de la boîte collectrice 15 de la figure 12 avant cintrage; - la figure 14 est une vue analogue à la figure 13 après cintrage de la boîte collectrice; - la figure 15 est une vue en perspective de la boîte collectrice des figures 12 à 14 après cintrage; la figure 16 montre la déformation de la paroi de fond de la boîte collectrice des figures 12 à 15; - la figure 17 est une vue partielle en perspective d'un échangeur de chaleur dont les boîtes collectrices sont formées chacune par un empilement d'embouts qui reçoivent individuellement les tubes du faisceau; - la figure 18 est une vue de dessus de la boîte collectrice de l'échangeur de chaleur de la figure 17, avant cintrage; la figure 19 est une vue analogue à la figure 18, après 35 cintrage; - la figure 20 illustre les déformations des embouts après cintrage; 2860289 9 - la figure 21 est une vue en perspective d'un embout recevant l'extrémité d'un tube; - la figure 22 est une vue partielle en perspective d'un échangeur de chaleur comportant une multiplicité de tubes et d'embouts analogues à la figure 21; - la figure 23 est une représentation schématique montrant la déformation d'un intercalaire ondulé disposé entre deux tubes 10 contigus d'un faisceau; - les figures 24 et 25 montrent les variations des rayons des parties coudées des intercalaires ondulés, respectivement du côté extérieur de la partie cintrée et du côté intérieur de la partie cintrée; - la figure 26 illustre le cintrage d'un échangeur de chaleur par un procédé utilisant des rouleaux; et - les figures 27 et 28 illustrent le cintrage d'un échangeur de chaleur au moyen d'une presse associée à des rouleaux d'appui.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui montre un échangeur de chaleur de type brasé, désigné dans son ensemble par la référence 10, conforme à l'invention. Cet échangeur comprend un faisceau 12 formé d'une multiplicité de tubes plats parallèles 14 entre lesquels sont disposés des intercalaires ondulés 16 formant des surfaces secondaires d'échange de chaleur. Les tubes 14 du faisceau 12 ont des axes longitudinaux 15 qui sont parallèles entre eux. Seuls les axes 15 de deux des tubes 14 sont représentés sur la figure 1.

Dans l'exemple, l'échangeur de chaleur 10 est prévu pour être implanté dans un véhicule automobile, les tubes 14 étant généralement verticaux. Les extrémités respectives des tubes 14 débouchent d'un côté dans une boîte collectrice 18 (ici en partie supérieure) et d'un autre côté dans une boîte collec- trice 20 (ici en partie inférieure). Un tel échangeur de 2860289 10 chaleur peut constituer notamment un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile.

Les boîtes collectrices 18 et 20 ont une forme cintrée et le faisceau 12 présente une forme cintrée analogue, les tubes 14 étant parallèles entre eux et les intercalaires ondulés 16 subissant une déformation limitée lors du cintrage.

L'échangeur de chaleur présente ainsi un côté intérieur CI 10 (ou côté concave) et un côté extérieur CE (ou côté convexe).

Dans l'exemple représenté, le cintrage s'effectue sur toute la longueur des boîtes collectrices, mais il est bien entendu possible de réaliser le cintrage sur une partie seulement de chaque boîte collectrice, celle-ci comportant par ailleurs une partie rectiligne.

Dans l'invention, le cintrage de l'échangeur de chaleur s'effectue après assemblage et brasage de ses différents 20 composants.

On voit sur la figure 2 une partie de l'échangeur de chaleur 10 avant assemblage. La boîte collectrice 18 présente ici une forme rectiligne et une section en U. Elle comprend une paroi de fond 22 munie d'ouvertures 24 de réception des tubes (figures 2 et 3). Ces ouvertures 24 sont des fentes de forme allongée, disposées parallèlement entre elles, et destinées à recevoir chacune une extrémité d'un tube 14 du faisceau.

La paroi de fond 22 est rattachée à deux parois latérales 26 généralement parallèles entre elles. La boîte collectrice 18 est fermée par un couvercle 28 comportant une paroi principale 30 et deux parois latérales 32 (figure 2).

La boîte collectrice 20 (non représentée sur la figure 2) est fermée par un couvercle analogue. Après assemblage de l'échangeur de chaleur, celuici est brasé puis déformé pour lui communiquer une forme cintrée. Ce cintrage se traduit par un cintrage des boîtes collectrices 18 et 20 et du faisceau 2860289 11 12. Les tubes 14 restent parallèles entre eux, alors que les intercalaires 16 subissent une légère déformation.

La figure 4 montre la déformation subie par la boîte collec- trice 18. On voit que la paroi latérale 26 située du côté intérieur subit une déformation par compression (rétreint de la matière), alors que la paroi 28 située du côté extérieur subit une déformation par extension, c'est-à-dire par étirement de la matière.

La figure 5 montre plus particulièrement les zones 34 de déformation par compression (rétreint de la matière) et les zones 36 de déformation par extension (étirement de la matière).

Ces zones de déformation se produisent spontanément lors du cintrage de la boîte collectrice.

Des zones de déformation 38 apparaissent aussi dans la paroi de fond 22, comme on le voit sur la figure 6. Ces zones de déformation 38 se produisent dans des zones situées entre les ouvertures 24 de réception des tubes.

Les zones de déformation précitée se produisent spontanément 25 lors du cintrage de la boîte collectrice.

Il est avantageux de maîtriser les endroits où vont s'effectuer ces déformations en prévoyant des déformations préalables de l'une au moins des parois latérales 26 et, le cas échéant, de la paroi de fond.

Les figures 7 à 11 illustrent une première forme de réalisation.

Dans cette forme de réalisation, des zones de déformation par compression, comprenant des cuvettes 40, sont prévues sur la paroi latérale 26 située du côté inférieur. Ces cuvettes 40 sont réalisées sous la forme de plis s'étendant dans une direction généralement parallèle entre elles et parallèle aux 2860289 12 génératrices de cintrage. Elles sont avantageusement réalisées dans des régions de la paroi latérale qui correspondent à des régions de la paroi de fond, qui sont situées entre les ouvertures, comme on le voit sur les figures 8 et 9. En revanche, la paroi latérale 26 située du côté extérieur ne comporte pas de déformations préalables. Elle subit des déformations par extension ou étirement de la matière, comme montré sur la figure 10. La paroi de fond 22 comporte des zones de déformation 38 analogues à celles montrées sur la figure 6.

On se réfère maintenant à la forme de réalisation des figures 12 à 16. Comme dans la forme de réalisation précédente, la paroi latérale intérieure comporte des cuvettes 40, réalisées sous la forme de plis parallèles. Par contre, la paroi latérale 26 située du côté extérieur comporte des plis parallèles 42, encore appelés soufflets, qui facilitent la déformation de cette paroi latérale extérieure lors du cintrage.

Il est avantageux là aussi, comme montré aux figures 13 et 14, que les soufflets 42 soient situés dans des zones qui débouchent dans des zones de la paroi de fond situées en dehors des ouvertures de réception des tubes.

On se réfère maintenant aux figures 17 à 20 qui montrent une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la boîte collectrice 18 est formée par une succession d'embouts 44 qui reçoivent individuellement l'extrémité d'un tube.

Chacun des embouts 44 délimite un boîtier et se prolonge par deux bossages 46 munis chacun d'une perforation ou ouverture circulaire 48. Ces embouts sont disposés alignés et communiquent entre eux par leurs ouvertures respectives 48 pour former une boîte collectrice qui communique avec les tubes du faisceau.

Des embouts de ce type sont décrits dans la demande de brevet français n 01 17033 (n de publication 2 834 336) déjà citée.

2860289 13 Les embouts sont assemblés entre eux par leurs bossages respectifs 46 qui sont brasés mutuellement. Initialement, ces embouts 44 sont alignés comme montré à la figure 18. Ensuite, l'ensemble de l'échangeur de chaleur est cintré, ce qui se traduit par un cintrage de la boîte collectrice formée par les embouts 44, comme on le voit sur la figure 19. La figure 20 montre que la déformation s'effectue dans la région des bossages, ces derniers possédant avantageusement une forme généralement tronconique, facilitant cette déformation.

On réalise ainsi une boîte collectrice qui se déforme à la manière d'un accordéon par déformation des bossages.

La figure 21 illustre une forme de réalisation particulière d'un embout 46 recevant un tube 14. La figure 22 montre un échangeur de chaleur formée à partir d'embouts et de tubes conformes à la figure 21, l'ensemble étant cintré.

Dans les formes de réalisation des figures 17 à 20, et 21 et 22, des intercalaires ondulés, du type représenté schématiquement sur la figure 1, peuvent aussi être insérés entre les tubes.

La figure 23 montre, de manière exagérée, la déformation subie par un intercalaire ondulé 16 placé entre deux tubes 14. Dans l'exemple, les tubes 14 sont des tubes plats et ont des grands côtés 50 qui sont parallèles entre eux et parallèles aux côtés analogues des autres tubes.

Initialement, les tubes 14 et l'intercalaire 16 ont la configuration représentée en trait plein sur la figure 23. Après cintrage, les tubes font entre eux un angle a (exagéré sur la figure 23) et l'intercalaire ondulé 16 subit également une déformation (exagérée aussi sur la figure 23). La configuration obtenue après cintrage est représentée en trait interrompu sur la figure 23.

Comme on le voit sur la figure 24, l'intercalaire ondulé 16 comprend des parties sensiblement droites 52 (éventuellement 2860289 14 munies de persiennes) qui sont réunies entre elles par des parties coudées 54 qui présentent initialement un rayon R. A titre d'exemple, ce rayon R peut être de 0,4mm. Sur le côté extérieur de la partie cintrée, l'intercalaire ondulé 16 subit une déformation par extension ou allongement. Il en résulte que le rayon de cintrage R va diminuer et passer, par exemple, de 0,5mm à 0,4mm. Inversement, du côté intérieur (figure 25), l'intercalaire ondulé 16 subit une déformation par compression, si bien que le rayon de cintrage R va augmenter. A titre d'exemple, ce rayon peut passer de 0,5mm à 0,6mm du côté intérieur.

En revanche, le pas P (figures 24 et 25) reste identique du côté intérieur et du côté extérieur.

Il en résulte que les déformations subies par les intercalaires ondulés, lors du cintrage, se produisent dans les parties coudées 54. Ainsi, par un choix convenable du rayon de courbure des parties coudées des intercalaires, et par un choix convenable du rayon de courbure de la partie cintrée de l'échangeur de chaleur, les déformations peuvent se concentrer sur les intercalaires ondulés, sans occasionner de déformations aux tubes. Comme ces déformations se produisent dans les parties coudées, elles n'affectent pas les liaisons par brasage entre les parties coudées et les tubes de l'échangeur de chaleur.

Le procédé de fabrication de l'invention comprend pour l'essentiel une opération de cintrage de la ou des boîtes 30 collectrices de l'échangeur de chaleur.

Dans un mode d'exécution, pour réaliser un échangeur de chaleur selon l'invention, on commence d'abord par assembler, dans une première opération, le faisceau de tubes et les boîtes collectrices pour former un échangeur de chaleur classique présentant une configuration généralement plane.

Dans une deuxième opération, l'échangeur de chaleur ainsi assemblé est brasé à plat pour former un échangeur de chaleur brasé. Ce n'est qu'ensuite que, dans une troisième opération, 2860289 15 l'on cintre progressivement l'échangeur de chaleur brasé pour cintrer les boîtes collectrices, tandis que les tubes du faisceau restent sensiblement parallèles entre eux. Comme déjà indiqué, si des intercalaires ondulés sont présents entre les tubes du faisceau, ces intercalaires subissent alors des déformations limitées.

La figure 26 illustre un premier mode de réalisation du procédé dans lequel le cintrage s'effectue au moyen de rouleaux. Plus particulièrement le cintrage est réalisé au moyen de trois rouleaux qui comprennent une paire de rouleaux opposés 56 et 58, et un troisième rouleau mobile 60. Ces rouleaux 56, 58 et 60 ont des axes respectifs 62, 64 et 66 qui sont parallèles entre eux et aux axes longitudinaux 15 des tubes de l'échangeur de chaleur. L'échangeur de chaleur brasé 10, initialement plat, passe entre les deux rouleaux 62 et 64 qui délimitent entre eux un espace adapté à l'épaisseur. Le côté extérieur CE de l'échangeur de chaleur 10 passe sous le rouleau 60 qui est éloigné progressivement des rouleaux 56 et 58 dans la direction de la flèche 68.

Les figures 27 et 28 illustrent un autre mode de réalisation du procédé de l'invention qui utilise une presse 70 et deux rouleaux d'appui 72 et 74 ayant des axes respectifs 76 et 78 qui sont parallèles entre eux et aux axes longitudinaux 15 des tubes du faisceau. La presse 70 présente une face conformée 80, agencée pour s'appliquer contre une première face de l'échangeur de chaleur 10 qui doit être amenée à une forme concave. Cette première face correspond au côté intérieur CI. Les rouleaux d'appuis 72 et 74 sont appliqués contre la face opposée, qui doit être amenée à une forme convexe, c'est-à-dire du côté extérieur CE. L'échangeur de chaleur 10, initialement plat, est déposé sur les rouleaux 72 et 74 de sorte que les axes longitudinaux 15 des tubes de l'échangeur soient généralement parallèles aux axes respec- tifs 76 et 78 des rouleaux. Au départ, les rouleaux 72 et 74 sont rapprochés, puis à mesure que la presse est déplacée dans la direction verticale de la flèche 82 les rouleaux 72 et 74 sont écartés mutuellement comme montré par les flèches 2860289 16 84. On obtient ainsi une déformation progressive qui aboutit à un cintrage complet tel qu'illustré sur la figure 28, les rouleaux 72 et 74 étant éloignés au maximum.

Il est avantageux que le déplacement de la presse 70 (flèche 82) et l'éloignement des rouleaux 72 et 74 (flèches 84) s'effectuent de manière progressive et simultanée. Il est cependant possible aussi de procéder par incréments successifs.

On peut ainsi réaliser un échangeur de chaleur ayant une ou plusieurs parties cintrées. Chaque partie cintrée peut posséder un rayon de cintrage constant ou variable. Il est possible aussi de combiner une ou plusieurs parties cintrées avec une ou plusieurs parties non-cintrées. Les parties cintrées peuvent avoir des concavités opposées pour former, par exemple, un échangeur de chaleur à structure en S. Bien que l'invention ait été décrite en référence à des échangeurs de chaleur à deux boîtes collectrices, elle peut s'appliquer aussi à des échangeurs de chaleur présentant une seule boîte collectrice dans laquelle débouchent les extrémités de tubes en U ou en épingle, par exemple.

L'invention trouve une application préférentielle aux échangeurs de chaleur de véhicules automobiles, c'est-à-dire de véhicules de tourisme, camions, motos, etc...

Claims (3)

17 Revendications

1. Echangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes (14), chaque tube étant défini par un axe longitudinal (15), et au moins une boîte collectrice (18, 20) dans laquelle débouchent les tubes du faisceau, caractérisé en ce que la (les) boîte(s) collectrice(s) (18, 20) comprennent au moins une partie cintrée (CI, CE).

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes longitudinaux (15) des tubes (14) sont parallèles entre eux.

3. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 15 2, caractérisé en ce qu'il est du type brasé.

4. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacune des boîtes collectrice (20) comprend au moins une paroi latérale (26; 46) ayant des zones de déformation autorisant une déformation par compression ou extension de la paroi latérale.

5. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel chacune des boîtes collectrices (18, 20) a une section en forme de U avec une paroi de fond (22) munie d'ouvertures (24) de réception des tubes et deux parois latérales (26) rattachées à la paroi de fond, caractérisé en ce que les zones de déformation (34, 36) sont formées dans l'une au moins des parois latérales (26).

6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une (26) des parois latérales, dite "paroi intérieure", subit une compression lors du cintrage, et en ce que les zones de déformation sont des zones de déformation par compression (34, 40).

7. Echangeur de chaleur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les zones de déformation par compression comprennent des cuvettes (40).

2860289 18 8. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une (26) des parois latérales, dite "paroi extérieure", subit une extension lors du cintrage, et en ce que les zones de déformation sont des zones de déformation par étirement (36, 42).

9. Echangeur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les zones de déformation par étirement comprennent des soufflets (42).

10. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que des zones de déformation (38) sont prévues dans la paroi de fond (22) entre les ouvertures (24) de réception des tubes.

11. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel les tubes (14) sont reçus à chaque extrémité dans un embout (44) muni de deux bossages perforés opposés (46), et dans lequel chacune des boîtes collectrices (18, 20) est formée par l'assemblage des embouts disposés alignés et réunis deux à deux, caractérisé en ce que les zones de déformation sont formées dans les bossages (46) constituant les parois latérales.

12. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel des intercalaires ondulés (16) sont disposés entre les tubes (14), ces intercalaires comportant des parties sensiblement droites (52) alternant avec des parties coudées (54), caractérisé en ce que les parties coudées (54) sont agencées pour absorber des déformations résultant du cintrage du faisceau.

13. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel on prévoit un échangeur de chaleur (12), comprenant un faisceau de tubes {14) et au moins une boîte collectrice (18, 20) présentant une configuration généralement plane, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de cintrage de la (des) boîte(s) collectrice(s) (18, 20).

2860289 19 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a) assembler le faisceau de tubes (14) et la (les) boîte(s) 5 collectrice(s) (18, 20) pour former un échangeur de chaleur présentant une configuration généralement plane; b) braser à plat l'échangeur de chaleur (10) ainsi assemblé pour former un échangeur de chaleur brasé ; et c) cintrer progressivement l'échangeur de chaleur brasé (10) pour cintrer la (les) boîte(s) collectrice(s) (18, 20).

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'opération de cintrage c) est réalisée au moyen de rouleaux (56, 58, 60) ayant des axes respectifs (62, 64, 66) parallèles aux axes longitudinaux {15) des tubes (14).

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'opération de cintrage c) est réalisée au moyen de trois rouleaux qui comprennent une paire de rouleaux opposés (56, 58) entre lesquels est déplacé l'échangeur de chaleur brasé (10) issu de l'opération b) et un troisième rouleau mobile (60) qui est éloigné progressivement de la paire de rouleaux (56, 58) pour réaliser un cintrage progressif de l'échangeur de chaleur.

17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'opération de cintrage c) est réalisée au moyen d'une presse mobile (70) coopérant avec des appuis mobiles (72, 74) à écartement variable.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'opération de cintrage c) est réalisée avec une presse (70) présentant une face conformée (80) agencée pour s'appliquer contre une première face de l'échangeur de chaleur qui doit être amenée à une forme concave, et avec deux rouleaux d'appui (72, 74) agencés pour s'appliquer contre une deuxième face de l'échangeur de chaleur qui doit être amenée à une 2860289 20 forme convexe, les deux rouleaux d'appui (72, 74) ayant des axes respectifs (76, 78) parallèles entre eux et aux axes longitudinaux (15) des tubes (14) du faisceau, et étant écartés progressivement l'un de l'autre à mesure que la presse est déplacée en direction de la première face de l'échangeur de chaleur.