FR2913489A1 - Device for compressing heat exchange bundle during assembly, e.g. in production of automobile heat exchangers, comprises side support flattened under strain and fixed in retaining bushes - Google Patents
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Abstract
Description
1 Dispositif de maintien en compression d'un faisceau d'échangeur de1 device for maintaining a compression beam of a heat exchanger
chaleur, procédé d'assemblage correspondant et échangeur de chaleur ainsi obtenu L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles. The invention relates to heat exchangers, in particular for motor vehicles.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de 10 maintien en compression d'un faisceau d'échangeur de chaleur, ainsi qu'un procédé utilisant ce dispositif. It relates more particularly to a device for maintaining a heat exchanger bundle in compression, as well as a method using this device.
L'invention concerne aussi l'échangeur de chaleur ainsi obtenu. 15 Un échangeur de chaleur brasé comprend un faisceau formé le plus souvent par un empilement alterné de tubes et d'intercalaires, ces derniers présentant des ondulations qui sont brasées contre les tubes. L'échangeur de chaleur 20 comporte en outre deux boîtes collectrices d'extrémité dans lesquelles sont reçues les extrémités des tubes du faisceau. The invention also relates to the heat exchanger thus obtained. A brazed heat exchanger comprises a bundle formed most often by an alternating stack of tubes and spacers, the latter having corrugations which are brazed against the tubes. The heat exchanger 20 further comprises two end collecting boxes in which the ends of the tubes of the bundle are received.
Les échangeurs de chaleur de ce type sont le plus souvent 25 brasés en une seule opération par passage dans un four de brasage dont la température est contrôlée pour permettre la fusion d'un matériau d'apport de brasage venant réaliser une liaison définitive entre les composants de l'échangeur de chaleur. Il est nécessaire pour cela que ces composants 30 soient maintenus provisoirement dans leur position définitive d'assemblage. Heat exchangers of this type are most often brazed in a single operation by passing through a brazing furnace whose temperature is controlled to allow the fusion of a solder material coming to make a final connection between the components. of the heat exchanger. It is necessary for these components to be temporarily held in their final assembly position.
Il est connu à cet effet de maintenir en compression le faisceau d'échangeur de chaleur, dans la direction 35 d'empilement de ses composants, au moyen de deux organes d'appui, encore appelés semelles , qui sont disposés de part et d'autres du faisceau et d'utiliser aussi des moyens de compression pour solliciter ces deux organes d'appui5 dans le sens du rapprochement afin de maintenir le faisceau dans une position comprimée pour le brasage. It is known for this purpose to maintain in compression the heat exchanger beam, in the stacking direction of its components, by means of two support members, also called soles, which are arranged on both sides. other beam and also use compression means for biasing these two support members5 in the direction of the approximation to maintain the beam in a compressed position for brazing.
Ces deux organes d'appui sont disposés parallèlement aux tubes du faisceau et de part et d'autre de celui-ci et viennent généralement s'appuyer contre deux intercalaires d'extrémité. Pour le brasage, le faisceau est disposé à plat sur un support externe qui est lui-même placé sur un transporteur, tel qu'un tapis roulant, qui traverse le four de brasage. These two support members are arranged parallel to the tubes of the beam and on both sides thereof and generally come to bear against two end spacers. For brazing, the beam is placed flat on an external support which is itself placed on a conveyor, such as a conveyor belt, which passes through the brazing furnace.
Dans les solutions connues jusqu'à présent, on utilise des organes d'appui qui, soit sont plus courts que la partie apparente des tubes, soit présentent une conformation épaulée. In the solutions known hitherto, use is made of support members which are either shorter than the visible part of the tubes or have a shouldered conformation.
Dans ces deux solutions, la zone d'appui de ces organes d'appui est plus courte que la longueur apparente des tubes afin de ne pas générer de contraintes de cisaillement aux points d'encastrement des tubes dans la boîte collectrice. In these two solutions, the support zone of these support members is shorter than the apparent length of the tubes in order not to generate shear stresses at the embedding points of the tubes in the manifold.
En effet, ces contraintes sont créées par la dilatation différentielle entre l'alliage métallique des composants de l'échangeur de chaleur et celui de l'outillage de brasage. Indeed, these stresses are created by the differential expansion between the metal alloy of the components of the heat exchanger and that of the soldering tool.
Ces contraintes peuvent déformer le tube au point d'encastrement et être à l'origine d'un défaut d'étanchéité de l'échangeur de chaleur. These stresses can deform the tube at the embedding point and be the cause of a leakage of the heat exchanger.
Il est connu (Publication JP 2004/174588) d'appliquer une force de compression prédéterminée sur l'empilement de tubes et d'intercalaires, sauf dans la zone située à proximité de l'extrémité des tubes. It is known (JP Publication 2004/174588) to apply a predetermined compression force on the stack of tubes and spacers, except in the area near the end of the tubes.
On sait aussi (Publication JP 91/334489) utiliser une joue faisant office d'organe d'appui qui vient s'appliquer sur toute la longueur du tube. La joue est mise en compression par des fils de cerclage qui exercent une compression sur les tubes et intercalaires. L'appui des fils de cerclage est réalisé sur une zone bombée de la joue. It is also known (Publication JP 91/334489) to use a cheek acting as a support member which is applied over the entire length of the tube. The cheek is put in compression by strapping son which exert a compression on the tubes and interlayers. The support of the strapping son is performed on a domed area of the cheek.
Il est connu aussi (Publication JP 02/175074) d'utiliser une joue faisant office d'organe d'appui qui s'applique sur toute la longueur du tube. La joue est mise en compression sur l'échangeur grâce à des fils de cerclage qui exercent une compression sur les tubes et intercalaires. It is also known (Publication JP 02/175074) to use a cheek acting as a support member that applies over the entire length of the tube. The cheek is put on compression on the exchanger with strapping son that exert a compression on the tubes and spacers.
Ces solutions connues ne permettent pas de résoudre les problèmes liés aux variations dimensionnelles de l'échangeur de chaleur lors de l'assemblage et en cours de brasage. These known solutions do not make it possible to solve the problems related to the dimensional variations of the heat exchanger during assembly and during soldering.
En effet, la cote d'empilement dans la zone d'encastrement des tubes et de la boîte collectrice dépend seulement des caractéristiques de la boîte collectrice et est donc indépendante de l'outillage de mise en compression. Indeed, the stacking dimension in the recess area of the tubes and the manifold depends solely on the characteristics of the manifold and is therefore independent of the compression tooling.
En revanche, la cote d'empilement en milieu de l'échangeur de chaleur dépend de l'outillage de mise en compression In contrast, the stacking dimension in the middle of the heat exchanger depends on the compression tooling
À la température d'assemblage, c'est-à-dire à la température ambiante, la première cote est inférieure à la deuxième. Il en résulte donc un mauvais maintien des extrémités des intercalaires extérieurs en cas d'utilisation d'organes d'appui rigides. La force de serrage est alors répartie uniquement en partie centrale. La solution généralement utilisée consiste à mettre une joue (ou des tubes) et à =Les rendre solidaires des boîtes collectrices. De ce fait, les intercalaires sont maintenus sur toute leur longueur. At the assembly temperature, that is at room temperature, the first dimension is less than the second. This results in a poor maintenance of the ends of the outer spacers in case of use of rigid support members. The clamping force is then distributed only in the central part. The solution generally used is to put a cheek (or tubes) and = to make them integral collector boxes. As a result, the spacers are maintained along their entire length.
En cours de montée en température, il se produit un serrage de l'empilement tubes/intercalaires sous l'effet de la dilatation différentielle entre la matière de l'échangeur de chaleur et celle de l'outillage de brasage. Le risque est de créer une contrainte de cisaillement aux points d'encastrement des tubes dans les boîtes collectrices s'il y a surcompression de l'empilement en partie centrale. During the temperature rise, there is a clamping of the tube / spacer stack under the effect of the differential expansion between the material of the heat exchanger and that of the soldering tool. The risk is to create a shear stress at the embedding points of the tubes in the collector boxes if there is overcompression of the stack in the central part.
À la température de fusion du matériau d'apport, les deux cotes précitées doivent être égales avec suppression de l'épaisseur du matériau d'apport qui est devenu liquide. C'est donc par rapport à ce point de température (température de fusion du matériau d'apport) qu'est calculée la géométrie de l'outillage de mise en compression des tubes et des intercalaires. At the melting temperature of the filler material, the two aforementioned dimensions must be equal with removal of the thickness of the filler material which has become liquid. It is therefore with respect to this temperature point (melting temperature of the filler material) that the geometry of the tools for compressing the tubes and spacers is calculated.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients mentionnés ci-dessus. The object of the invention is in particular to overcome the disadvantages mentioned above.
Elle propose à cet effet un dispositif de maintien en compression d'un faisceau d'échangeur de chaleur, comprenant au moins un organe d'appui de forme allongée propre à être disposé d'un côté du faisceau. It proposes for this purpose a device for maintaining a heat exchanger bundle in compression, comprising at least one elongated support member adapted to be arranged on one side of the bundle.
Conformément à l'invention, l'organe d'appui est une pièce conformée ayant deux extrémités de liaison et est apte à présenter, avant assemblage, une forme incurvée dans la direction longitudinale avec une convexité tournée du côté du faisceau et est apte à présenter, après assemblage, une forme sensiblement plane mise sous contrainte par liaison mécanique des extrémités de liaison de l'organe d'appui avec les boîtes collectrices de manière à exercer un effort de compression en direction du faisceau. According to the invention, the support member is a shaped part having two connecting ends and is capable of presenting, before assembly, a curved shape in the longitudinal direction with a convexity turned towards the beam and is able to present , after assembly, a substantially planar form stressed by mechanical connection of the connecting ends of the support member with the manifolds so as to exert a compressive force in the beam direction.
Ainsi, la compression du faisceau est exercée uniquement par au moins un organe d'appui ayant une conformation déterminée et dont les extrémités sont liées aux deux boîtes collectrices. L'organe d'appui est incurvé dans la direction longitudinale si bien que, lors de l'opération d'assemblage de l'échangeur, cet organe d'appui est redressé, ce qui a pour effet de le pré-contraindre. L'effort résultant est repris aux deux extrémités de l'organe d'appui par une liaison mécanique avec la boîte collectrice. Il en résulte, en partie centrale de l'organe d'appui, une force de compression qui permet de maintenir le faisceau depuis l'opération d'assemblage jusqu'à la fin de l'opération de brasage. Thus, the compression of the beam is exerted only by at least one support member having a determined conformation and whose ends are connected to the two manifolds. The support member is curved in the longitudinal direction so that, during the assembly operation of the exchanger, the support member is straightened, which has the effect of pre-constrain. The resulting force is taken up at both ends of the support member by a mechanical connection with the manifold. This results, in the central part of the support member, a compressive force that keeps the beam from the assembly operation until the end of the brazing operation.
La solution proposée permet donc de simplifier le procédé global de fabrication. Le procédé d'assemblage de l'échangeur est plus simple car il n'y a pas à gérer d'outils de mise en compression de l'échangeur, tels que des fils de cerclage ou des outils du type chaise . En outre, en sortie de four de brasage, il n'y a pas d'opération d'évacuation d'outil de mise en compression, ni de gestion de cet outil. The proposed solution therefore simplifies the overall manufacturing process. The method of assembling the heat exchanger is simpler because there is no need to manage tools for compressing the heat exchanger, such as strapping wires or tools of the chair type. In addition, at the exit of the brazing furnace, there is no compression tool evacuation operation or management of this tool.
En effet, l'organe d'appui reste solidaire de l'échangeur de chaleur et n'a donc pas à être évacué. Indeed, the support member remains integral with the heat exchanger and therefore does not have to be evacuated.
1l en résulte des moyens de compression plus simples, moins chers et plus fiables. Il en résulte également un coût d'exploitation moindre car le seul outillage à gérer dans l'ensemble du procédé de fabrication de l'échangeur de chaleur est le support de brasage qui sert au transport de l'échangeur au travers des éléments de la chaîne de fabrication, et en particulier le four de brasage. This results in simpler, cheaper and more reliable compression means. It also results in a lower operating cost because the only tool to be managed in the entire manufacturing process of the heat exchanger is the brazing support which is used to transport the exchanger through the elements of the chain. of manufacture, and in particular the brazing furnace.
La solution proposée permet de réduire le risque de fuite au niveau des points d'encastrement des tubes avec la boîte collectrice. Il n'y a pas de contrainte de cisaillement générée au point d'encastrement des tubes d'extrémité avec la boite collectrice car il n'y a plus de notion de dilatation différentielle. The proposed solution reduces the risk of leakage at the mounting points of the tubes with the manifold. There is no shear stress generated at the point of insertion of the end tubes with the manifold because there is no longer any notion of differential expansion.
En outre, l'organe d'appui participe à la tenue mécanique de l'échangeur de chaleur, aussi bien en tenue à la pression (pression d'éclatement) qu'en endurance (tenue en pression cyclée). Ceci permet potentiellement de réduire les épaisseurs de paroi des tubes. In addition, the support member participates in the mechanical strength of the heat exchanger, both in resistance to pressure (burst pressure) endurance (cyclic pressure resistance). This potentially reduces the wall thicknesses of the tubes.
D'autres caractéristiques du dispositif de maintien de l'invention sont indiquées ci-après. - L'organe d'appui est une plaque métallique de forme sensiblement rectangulaire comprenant une face interne propre à prendre appui contre le faisceau et une face externe opposée. Other features of the holding device of the invention are indicated below. - The support member is a metal plate of substantially rectangular shape comprising a clean inner face to bear against the beam and an opposite outer face.
- L'organe d'appui comporte au moins une nervure longitudinale de raidissement pour contribuer à créer une 10 contrainte sur le faisceau lors de l'assemblage. The support member has at least one longitudinal stiffening rib to help create stress on the beam during assembly.
- La nervure longitudinale de raidissement est réalisée par emboutissage de la plaque métallique et fait saillie du côté de la face externe. -L'organe d'appui comporte au moins un organe de maintien formé en saillie du côté tourné vers le faisceau et apte à s'engager avec le faisceau lors de l'assemblage. - The longitudinal stiffening rib is made by stamping the metal plate and protrudes from the side of the outer face. -The support member comprises at least one holding member projecting from the side facing the beam and adapted to engage with the beam during assembly.
20 - Chacune des extrémités de liaison de l'organe d'appui est aménagée pour se lier mécaniquement avec une boîte collectrice par coopération de formes. 20 - Each of the connecting ends of the support member is arranged to mechanically bond with a collector box by cooperation of forms.
- Chacune des extrémités de liaison de l'organe d'appui est 25 réalisée sous la forme d'un bord transversal de l'organe d'appui, propre à s'engager dans une fente dans un collecteur d'une boîte collectrice. Each of the connecting ends of the support member is made in the form of a transverse edge of the support member adapted to engage in a slot in a collector of a collecting box.
- Chacune des extrémités de liaison de l'organe d'appui est 30 réalisée sous la forme d'une fourche en U ayant deux branches latérales propres à s'engager dans deux évidements latéraux d'une boîte collectrice. Each of the connecting ends of the support member is in the form of a U-shaped fork having two lateral branches adapted to engage two lateral recesses of a collecting box.
- Chacune des extrémités de liaison de l'organe d'appui est 35 réalisée sous la forme d'un bord transversal de l'organe d'appui, propre à s'engager dans un évidement dans un collecteur d'une boîte collectrice. 15 - Le dispositif comprend deux organes d'appui propres à être disposés respectivement le long de deux côtés opposés du faisceau pour comprimer ledit faisceau entre eux. Each of the connecting ends of the support member is in the form of a transverse edge of the support member adapted to engage in a recess in a collector of a collecting box. The device comprises two support members adapted to be arranged respectively along two opposite sides of the bundle for compressing said bundle between them.
Sous un autre aspect, l'invention concerne un procédé de maintien en compression d'un échangeur de chaleur en vue de son assemblage et de son brasage entre deux boîtes collectrices, en utilisant au moins un organe d'appui de forme allongée propre à être disposé d'un côté du faisceau, cet organe d'appui étant tel que défini précédemment. In another aspect, the invention relates to a method for maintaining a heat exchanger in compression for assembly and brazing between two manifolds, using at least one elongated support member adapted to be disposed on one side of the beam, the support member being as defined above.
L'invention concerne enfin un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur monté entre deux boîtes collectrices, le faisceau étant maintenu en compression par un dispositif de maintien tel que défini précédemment. Finally, the invention relates to a heat exchanger comprising a heat exchange beam mounted between two manifolds, the beam being maintained in compression by a holding device as defined above.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : In the description which follows, made only by way of example, reference is made to the appended drawings, in which:
- la figure 1 est une vue en plan d'un échangeur de chaleur muni d'un dispositif de maintien selon l'invention comportant deux organes d'appui, l'échangeur de chaleur étant représenté à l'état assemblé ; - Figure 1 is a plan view of a heat exchanger provided with a holding device according to the invention comprising two support members, the heat exchanger being shown in the assembled state;
- la figure 2 est une vue de côté d'un organe d'appui selon l'invention avant assemblage ; - Figure 2 is a side view of a support member according to the invention before assembly;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant 30 l'organe d'appui après assemblage ; FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing the support member after assembly;
- la figure 4 est une vue en perspective d'un organe d'appui avant assemblage ; - Figure 4 is a perspective view of a support member before assembly;
35 - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 montrant l'organe d'appui après assemblage ; 25 - les figures 6 à 8 montrent trois phases successives d'assemblage d'un échangeur de chaleur dans une première forme de réalisation de l'organe d'appui de l'invention ; - la figure 9 est une vue en perspective d'un organe d'appui utilisé dans cette première forme de réalisation ; Figure 5 is a view similar to Figure 4 showing the support member after assembly; FIGS. 6 to 8 show three successive phases of assembly of a heat exchanger in a first embodiment of the support member of the invention; FIG. 9 is a perspective view of a support member used in this first embodiment;
- la figure 10 est une vue de côté de l'organe d'appui de la figure 9 ; -les figures 11 à 13 sont des vues analogues aux figures 6 à 8 pour une deuxième forme de réalisation d'un organe d'appui selon l'invention ; 15 -la figure 14 est une vue en perspective de l'organe d'appui utilisé dans les figures 11 à 13 ; - la figure 15 est une vue de côté de l'organe d'appui de la figure 14 ; et - les figures 16 à 18 sont des vues analogues aux figures 6 à 8 pour une troisième forme de réalisation de l'organe de d'appui selon l'invention. FIG. 10 is a side view of the support member of FIG. 9; FIGS. 11 to 13 are views similar to FIGS. 6 to 8 for a second embodiment of a support member according to the invention; FIG. 14 is a perspective view of the support member used in FIGS. 11 to 13; - Figure 15 is a side view of the support member of Figure 14; and - Figures 16 to 18 are views similar to Figures 6 to 8 for a third embodiment of the support member according to the invention.
25 La figure 1 représente un échangeur de chaleur 10 dont les différents composants sont réalisés de préférence dans un matériau à base d'aluminium et sont conçus pour être assemblés entre eux par brasage en une seule opération. FIG. 1 shows a heat exchanger 10 whose different components are preferably made of an aluminum-based material and are designed to be assembled together by soldering in a single operation.
30 L'échangeur de chaleur 10 comprend un faisceau 12 formé par un empilement alterné de tubes plats 12 et d'intercalaires ondulés 16 dont les ondulations sont brasées contre les tubes plats 14, ces derniers ayant une section transversale de forme générale rectangulaire. 35 Les tubes 14 ont des extrémités respectives 15 qui sont reçues d'un côté dans une boîte collectrice 18 et de l'autre côté dans une autre boîte collectrice 20. Chacune 20 de ces boîtes collectrices est réalisée par l'assemblage d'un collecteur et d'un couvercle, le collecteur comprenant des trous pour l'insertion des tubes. Ces trous sont espacés deux à deux d'un pas prédéterminé P. Un échangeur de ce type est connu en soi. Il peut être utilisé notamment comme échangeur de chaleur dans un véhicule automobile. The heat exchanger 10 comprises a beam 12 formed by an alternating stack of flat tubes 12 and corrugated inserts 16 whose corrugations are brazed against the flat tubes 14, the latter having a cross section of generally rectangular shape. The tubes 14 have respective ends 15 which are received on one side in a manifold 18 and on the other side in another manifold 20. Each of these manifolds is made by assembling a manifold and a lid, the manifold including holes for insertion of the tubes. These holes are spaced two by two by a predetermined pitch P. An exchanger of this type is known per se. It can be used in particular as a heat exchanger in a motor vehicle.
10 Les composants de l'échangeur de chaleur sont assemblés mutuellement et maintenus en position par des moyens de maintien provisoire qui doivent assurer notamment la compression des éléments du faisceau (tubes et intercalaires) dans la direction de l'empilement de sorte 15 que le pas des tubes correspond au pas des trous des collecteurs. The components of the heat exchanger are mutually assembled and held in position by temporary holding means which must in particular ensure the compression of the beam elements (tubes and spacers) in the direction of the stack so that the pitch tubes correspond to the pitch of the collector holes.
Conformément à l'invention, le faisceau 12 de l'échangeur de chaleur est maintenu en compression par un dispositif de 20 maintien comportant deux organes d'appui 22 de forme allongée, propres à être disposés de part et d'autre du faisceau 12 en venant prendre appui directement sur deux intercalaires d'extrémité 16, ce qui permet de supprimer l'utilisation de joues ou de tubes d'extrémité. 25 Ainsi, l'invention s'applique préférentiellement aux échangeurs de chaleur du type sans joues , Chaque organe d'appui 22 est une pièce conformée, c'est-à- 30 dire présentant une forme déterminée, ayant deux extrémités de liaison 24 et présentant, avant assemblage, une forme incurvée dans la direction longitudinale avec une convexité C tournée du côté du faisceau (figure 2) et, après assemblage, une forme sensiblement plane (figure 3) mise 35 sous contrainte par liaison mécanique des extrémités de liaison 24 avec les boîtes collectrices 18 et 20 (figure 1) de manière à exercer un effort de compression en direction du faisceau.5 According to the invention, the bundle 12 of the heat exchanger is kept in compression by a holding device comprising two elongated support members 22 adapted to be arranged on either side of the bundle 12 being supported directly on two end spacers 16, which eliminates the use of cheeks or end tubes. Thus, the invention applies preferentially to heat exchangers of the cheekless type. Each support member 22 is a shaped part, that is to say having a specific shape, having two connecting ends 24 and having, before assembly, a curved shape in the longitudinal direction with a convexity C turned on the beam side (Fig. 2) and, after assembly, a substantially planar shape (Fig. 3) stressed by mechanical connection of the connecting ends 24 with the manifolds 18 and 20 (Figure 1) so as to exert a compressive force towards the beam.
Chacun des organes d'appui 22 est une plaque métallique, avantageusement en alliage d'aluminium, de forme sensiblement rectangulaire et comprenant une face interne 26 propre à prendre appui contre le faisceau et une face externe 28 opposée (figure 2). Cette plaque est découpé et emboutie pour lui donner la conformation désirée. Each of the support members 22 is a metal plate, preferably aluminum alloy, of substantially rectangular shape and having an inner face 26 to bear against the beam and an opposite outer face 28 (Figure 2). This plate is cut and stamped to give it the desired conformation.
Dans la configuration avant assemblage, l'organe d'appui 22 présente une forme incurvée, comme montré à la figure 2, tandis que dans la configuration après assemblage, l'organe d'appui présente une forme sensiblement plane, comme montré aux figures 1 et 3. Les flèches de la figure 3 montrent la répartition des forces de serrage lors de l'assemblage. In the configuration before assembly, the support member 22 has a curved shape, as shown in Figure 2, while in the configuration after assembly, the support member has a substantially flat shape, as shown in Figures 1 and 3. The arrows in Figure 3 show the distribution of clamping forces during assembly.
L'organe d'appui 22 comporte au moins une nervure longitudinale 30 de raidissement qui est obtenue par emboutissage et s'étend sur une partie substantielle de la longueur de la plaque métallique, sauf dans la région des extrémités de liaison 24, comme on le voit sur les figures 2 et 3. Cette nervure fait saillie du côté de la face externe 28 et contribue à créer une contrainte sur le faisceau lors de l'assemblage. The support member 22 has at least one longitudinal stiffening rib 30 which is obtained by stamping and extends over a substantial part of the length of the metal plate, except in the region of the connecting ends 24, as it is see FIGS. 2 and 3. This rib projects from the side of the outer face 28 and contributes to creating a constraint on the beam during assembly.
Comme on le voit sur les vues en perspective des figures 4 et 5, l'organe d'appui 22 comprend ici deux nervures longitudinales 30 disposées de manière sensiblement parallèle. As seen in the perspective views of Figures 4 and 5, the support member 22 here comprises two longitudinal ribs 30 arranged substantially parallel.
En outre, chaque organe d'appui 22 comporte au moins un organe de maintien 32 formé en saillie du côté tourné vers le faisceau (figures 2 à 5), et propre à s'engager avec le faisceau lors de l'assemblage. Chacun des organes de maintien 32 est avantageusement réalisé sous la forme d'un embouti réalisé dans la région de l'extrémité de liaison 24 et formé en saillie du côté de la face interne 26 pour pouvoir s'engager avec l'intercalaire d'extrémité du faisceau. In addition, each support member 22 comprises at least one holding member 32 projecting from the side facing the beam (Figures 2 to 5), and adapted to engage with the beam during assembly. Each of the holding members 32 is advantageously made in the form of a stamping formed in the region of the connecting end 24 and projecting from the side of the inner face 26 to be able to engage with the end spacer beam.
Chacune des extrémités de liaison 24 de l'organe d'appui est aménagée pour se lier mécaniquement avec une boîte collectrice 18 ou 20 par coopération de formes. Each of the connecting ends 24 of the support member is arranged to mechanically bond with a manifold 18 or 20 by cooperation of forms.
Dans la forme de réalisation des figures 1 à 5, chacune des extrémités de liaison 24 est réalisée sous la forme d'un bord transversal de l'organe d'appui, qui correspond à un petit côté du rectangle, et qui est propre à s'engager dans une fente 34 (figure 1) aménagée dans le collecteur 36 de la boîte collectrice 18 ou de la boîte collectrice 20 (figure 1). In the embodiment of Figures 1 to 5, each of the connecting ends 24 is formed as a transverse edge of the support member, which corresponds to a small side of the rectangle, and which is specific to s engage in a slot 34 (Figure 1) arranged in the manifold 36 of the manifold 18 or the manifold 20 (Figure 1).
Ainsi, chacun des collecteurs comporte, en plus des trous 15 15 de réception des tubes, les fentes 34 précitées pour recevoir les extrémités de liaison 24. Thus, each of the manifolds comprises, in addition to holes 15 for receiving the tubes, the aforementioned slots 34 for receiving the connecting ends 24.
On se réfère maintenant aux figures 6 à 8 qui montrent trois phases successives d'assemblage dans le cas où les 20 organes d'appui 22 présentent la structure représentée aux figures 1 à 5. Autrement dit, l'extrémité de liaison 24 est réalisée sous la forme d'un bord transversal de l'organe d'appui. Referring now to Figures 6 to 8 which show three successive phases of assembly in the case where the support members 22 have the structure shown in Figures 1 to 5. In other words, the connecting end 24 is made under the shape of a transverse edge of the support member.
25 Dans une première phase représentée à la figure 6, les composants de l'échangeur de chaleur (tubes 14, intercalaires 16 et organes d'appui 22) sont alignés dans la direction de l'empilement E. Dans cette position, chacun des organes d'appui 22 (dont un seul est visible sur la 30 figure 6), présente une forme incurvée avec sa convexité tournée du côté du faisceau. In a first phase shown in FIG. 6, the components of the heat exchanger (tubes 14, spacers 16 and support members 22) are aligned in the direction of the stack E. In this position, each of the members 22 (of which only one is visible in Figure 6), has a curved shape with its convexity turned towards the beam.
Dans une deuxième phase représentée à la figure 7, les différents composants sont serrés dans la direction de 35 l'empilement E, ce qui permet de mettre les tubes au pas correspondant à celui des trous 15 aménagés dans le collecteur 36 de chacune des boîtes collectrices 18 et 20. In a second phase shown in FIG. 7, the various components are tightened in the direction of the stack E, which makes it possible to put the tubes at the pitch corresponding to that of the holes 15 formed in the manifold 36 of each of the manifolds. 18 and 20.
Sur la figure 7, seule la boîte collectrice 18 est représentée. In Figure 7, only the manifold 18 is shown.
On voit que le collecteur 36 comporte, outre les trous 15 précités, deux fentes 34 dont une seule est visible sur la figure 7. La mise sous contrainte de l'organe d'appui permet de redresser, de manière contrôlée, l'organe d'appui pour que l'extrémité de liaison 24 soit alignée avec la fente 34. La figure 6 représente l'organe d'appui 22 avec sa forme incurvée en traits interrompus et avec sa forme plane en traits continus. It can be seen that the manifold 36 comprises, in addition to the aforementioned holes 15, two slots 34, only one of which is visible in FIG. 7. The stressing of the support member makes it possible to straighten, in a controlled manner, the control member. support for the connecting end 24 is aligned with the slot 34. Figure 6 shows the support member 22 with its curved form in broken lines and with its planar shape in continuous lines.
La mise sous contrainte de l'organe d'appui 22 est réalisée dans la direction de la flèche F1 par un outillage 15 approprié (non représenté). The stressing of the support member 22 is carried out in the direction of the arrow F1 by a suitable tooling 15 (not shown).
Dans une troisième phase (figure 8), les extrémités des tubes et les extrémités de liaison des organes d'appui sont insérées dans le collecteur 36 de chacune des boîtes 20 collectrices. Cette insertion s'effectue avantageusement par rapprochement de la boîte collectrice dans la direction de la flèche F2. In a third phase (Figure 8), the ends of the tubes and the connecting ends of the support members are inserted into the manifold 36 of each of the manifolds 20. This insertion is advantageously carried out by bringing the collecting box closer in the direction of the arrow F2.
On obtient ainsi un échangeur de chaleur pré-assemblé dans 25 lequel les cotes d'empilement sont respectées et dans lequel les organes d'appui 22 exercent conjointement un effort de compression en direction du faisceau, ce qui permet de respecter les cotes d'assemblage. This gives a pre-assembled heat exchanger in which the stacking dimensions are respected and in which the support members 22 jointly exert a compressive force in the beam direction, which makes it possible to respect the assembly dimensions .
30 Les figures 9 et 10 illustrent la structure de l'organe d'appui 22 utilisé dans les figures 6 à 8. On voit qu'il s'agit d'une simple plaque rectangulaire conformée analogue à celle représentée des figures 2 à 5. Toutefois, l'organe d'appui comporte ici une seule nervure 30. 35 Les figures 11 à 13 correspondent respectivement aux figures 6 à 8 pour une deuxième forme de réalisation de l'organe de liaison. Figures 9 and 10 illustrate the structure of the support member 22 used in Figures 6-8. It is seen that it is a simple rectangular shaped plate similar to that shown in Figures 2-5. However, the support member here comprises a single rib 30. Figures 11 to 13 respectively correspond to Figures 6 to 8 for a second embodiment of the connecting member.
Dans cette deuxième forme de réalisation de l'invention, l'organe d'appui comprend deux extrémités de liaison 38 réalisées chacune sous la forme d'une fourche en U ayant deux branches latérales 40 rattachées à un bord transversal 42 de l'organe d'appui. Ces deux branches sont propres à s'engager dans deux évidements latéraux 44 de la boîte collectrice 18 ou 20. In this second embodiment of the invention, the support member comprises two connecting ends 38 each formed in the form of a U-shaped fork having two lateral branches 40 attached to a transverse edge 42 of the body member. 'support. These two branches are adapted to engage in two lateral recesses 44 of the manifold 18 or 20.
Ainsi, dans cette forme de réalisation, il n'est pas nécessaire de prévoir une fente dans le collecteur 36 à la différence de la première forme de réalisation précitée. Pour le reste, les opérations sont analogues à celles des figures 6 à 8. Thus, in this embodiment, it is not necessary to provide a slot in the manifold 36 unlike the first aforementioned embodiment. For the rest, the operations are similar to those of FIGS. 6 to 8.
Les figures 14 et 15 montrent la forme de l'organe de liaison 22. De même que dans le cas des figures 6 à 10, cet organe de liaison ne comporte qu'une seule nervure longitudinale 30. Figures 14 and 15 show the shape of the connecting member 22. As in the case of Figures 6 to 10, this connecting member has only one longitudinal rib 30.
Il est fait maintenant référence aux figures 16 à 18 qui s'apparentent aux figures 6 à 8 pour une troisième forme de réalisation de l'invention. Ici, l'organe d'appui 22 est analogue à celui des figures 6 à 10, c'est-à-dire qu'il est réalisé sous la forme d'une simple plaque rectangulaire comportant une seule nervure longitudinale 30. L'extrémité de liaison 24 est réalisée sous la forme d'un bord transversal de l'organe d'appui, qui correspond à un petit côté du rectangle. Ici, l'extrémité de liaison est propre à s'engager dans un évidemment 46 dans le collecteur 36 de la boîte collectrice. À cet effet, le collecteur 36 est plié dans la région de son extrémité pour définir une gorge en U dirigée dans la direction transversale, c'est-à-dire parallèlement aux trous 15 de réception des tubes. Reference is now made to Figures 16 to 18 which are similar to Figures 6 to 8 for a third embodiment of the invention. Here, the support member 22 is similar to that of Figures 6 to 10, that is to say that it is formed as a simple rectangular plate having a single longitudinal rib 30. The end link 24 is made in the form of a transverse edge of the support member, which corresponds to a small side of the rectangle. Here, the connecting end is adapted to engage in a recess 46 in the manifold 36 of the manifold. For this purpose, the collector 36 is folded in the region of its end to define a U-shaped groove directed in the transverse direction, that is to say parallel to the holes 15 for receiving the tubes.
Ainsi, dans les trois formes de réalisation précédentes, chacune des extrémités de liaison de l'organe d'appui est liée mécaniquement à la boîte collectrice par coopération de formes. Thus, in the three previous embodiments, each of the connecting ends of the support member is mechanically linked to the manifold by cooperation of forms.
Ces trois formes de réalisation ne constituent que des exemples de réalisation et il est possible d'envisager d'autres variantes pour assurer la liaison mécanique précitée. These three embodiments are only exemplary embodiments and it is possible to consider other variants to provide the aforementioned mechanical connection.
On comprendra que, dans l'invention, le dispositif de maintien comprend avantageusement deux organes d'appui 22 propres à être disposés respectivement le long de deux côtés opposés du faisceau pour comprimer ce dernier. It will be understood that, in the invention, the holding device advantageously comprises two support members 22 adapted to be arranged respectively along two opposite sides of the beam to compress the latter.
L'invention concerne aussi un procédé de maintien en compression d'un faisceau d'échangeur de chaleur en vue de son assemblage et de son brasage entre deux boîtes collectrices 18 et 20 en utilisant au moins un organe d'appui 22 tel que défini précédemment. The invention also relates to a method of maintaining in compression a heat exchanger bundle for its assembly and brazing between two manifolds 18 and 20 using at least one support member 22 as defined above .
Ce procédé comprend avantageusement les opérations suivantes : a) prévoir un faisceau 12 d'échange de chaleur et deux boîtes collectrices 18 et 20 ; b) disposer au moins un organe d'appui 22 le long d'un côté 25 du faisceau 12 en sorte que la convexité C de l'organe d'appui soit tournée vers le faisceau ; c) assurer la compression de l'empilement résultant de l'opération b) en sorte que l'organe d'appui 22 présente une forme sensiblement plane ; 30 d) engager le faisceau 12 dans les boîtes collectrices 18 et 20 tout en assurant une liaison mécanique entre les extrémités de liaison 24 ou 38 de l'organe d'appui avec les boîtes collectrices ; et e) braser l'ensemble ainsi obtenu, l'organe d'appui 22 35 formant partie intégrante de l'échangeur de chaleur. This method advantageously comprises the following operations: a) providing a heat exchange bundle 12 and two manifolds 18 and 20; b) have at least one support member 22 along one side 25 of the beam 12 so that the convexity C of the support member is turned towards the beam; c) compressing the stack resulting from the operation b) so that the support member 22 has a substantially flat shape; D) engaging the beam 12 in the manifolds 18 and 20 while providing a mechanical connection between the connecting ends 24 or 38 of the support member with the manifolds; and e) brazing the assembly thus obtained, the support member 22 forming an integral part of the heat exchanger.
L'opération b) comprend avantageusement la mise en place de deux organes d'appui 22 respectivement le long de deux côtés opposés du faisceau. Operation b) advantageously comprises the introduction of two support members 22 respectively along two opposite sides of the beam.
L'invention concerne enfin un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur 12 monté entre deux boîtes collectrices 18 et 20, ce faisceau étant maintenu en compression par un dispositif de maintien tel que défini précédemment. Finally, the invention relates to a heat exchanger comprising a heat exchange bundle 12 mounted between two manifolds 18 and 20, this bundle being held in compression by a holding device as defined above.
Dans cet échangeur de chaleur, le dispositif de maintien comprend avantageusement deux organes d'appui 22 qui encadrent le faisceau et font partie intégrante de l'échangeur de chaleur après assemblage. Il en résulte pour un avantage qu'il n'est pas nécessaire d'évacuer d'outillage comme dans la technique antérieure. In this heat exchanger, the holding device advantageously comprises two support members 22 which frame the beam and form an integral part of the heat exchanger after assembly. This results in an advantage that it is not necessary to evacuate tools as in the prior art.
Dans un tel échangeur de chaleur, le faisceau comprend un empilement alternée de tubes 14 et d'intercalaires ondulés 16, et les deux organes d'appui 22 sont chacun en appui direct contre un intercalaire ondulé en formant ainsi une joue d'extrémité. In such a heat exchanger, the beam comprises an alternating stack of tubes 14 and corrugated inserts 16, and the two support members 22 are each in direct abutment against a corrugated insert thus forming an end cheek.
Un tel échangeur de chaleur convient tout particulièrement dans le domaine de l'industrie automobile pour constituer notamment un radiateur de refroidissement du moteur, un radiateur de chauffage de l'habitacle, etc. Such a heat exchanger is particularly suitable in the field of the automotive industry to include an engine cooling radiator, a heating radiator of the passenger compartment, etc..
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0701635A FR2913489A1 (en) | 2007-03-07 | 2007-03-07 | Device for compressing heat exchange bundle during assembly, e.g. in production of automobile heat exchangers, comprises side support flattened under strain and fixed in retaining bushes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0701635A FR2913489A1 (en) | 2007-03-07 | 2007-03-07 | Device for compressing heat exchange bundle during assembly, e.g. in production of automobile heat exchangers, comprises side support flattened under strain and fixed in retaining bushes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2913489A1 true FR2913489A1 (en) | 2008-09-12 |
Family
ID=38626791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0701635A Pending FR2913489A1 (en) | 2007-03-07 | 2007-03-07 | Device for compressing heat exchange bundle during assembly, e.g. in production of automobile heat exchangers, comprises side support flattened under strain and fixed in retaining bushes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2913489A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2085734A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-05 | Huixin Xu | A coordinative structure between the retaining tabs on the side plates and the cooling fins of an automotive heater core |
| CN103318013A (en) * | 2013-06-20 | 2013-09-25 | 广西柳工机械股份有限公司 | Simple-layer in-parallel fully-suspended radiator assembly |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58224034A (en) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Nippon Radiator Co Ltd | Method and jig for manufacture of heat exchanger core |
| JP2004174588A (en) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Denso Corp | Method and tool for brazing heat exchanger |
-
2007
- 2007-03-07 FR FR0701635A patent/FR2913489A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS58224034A (en) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Nippon Radiator Co Ltd | Method and jig for manufacture of heat exchanger core |
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