FR2914411A1

FR2914411A1 - Heat-carrier fluid e.g. glycol water, distribution housing for e.g. radiator of motor vehicle`s engine, has tubes for circulating fluid, and fluid collection casing with openings for receiving tubes and constituted of single plastic piece

Info

Publication number: FR2914411A1
Application number: FR0702332A
Authority: FR
Inventors: Patrick Boisselle; Gerard Gille; Erwan Vigneras
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-03
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: FR2914411B1

Abstract

The housing (10) has a set of tubes (51) for circulating fluid in a heat exchanger, and a fluid collection casing (11) provided with openings (31) for receiving the tubes. The fluid collection casing is constituted of a single plastic piece. The casing has lateral lips (21, 22) for locking fins held in the tubes, and a joint (41) is introduced in the openings. Height of the lips is greater than the height of the joint.

Description

La présente invention concerne un boîtier de distribution d'un fluideThe present invention relates to a distribution box of a fluid

caloporteur pour un échangeur de chaleur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des systèmes d'échange de chaleur dans les véhicules automobiles, 5 notamment les radiateurs de refroidissement des moteurs. On connaît aujourd'hui des échangeurs de chaleur pour véhicules automobiles constitués par un faisceau de tubes disposés parallèlement sur une ou plusieurs rangées, ces tubes étant destinés à la circulation à travers l'échangeur d'un fluide caloporteur, tel que de l'eau additionnée de glycol dans io le cas des radiateurs de refroidissement de moteurs. L'eau en refroidissant les organes du moteur s'échauffe et doit à son tour être refroidie. C'est le rôle du radiateur d'assurer cette fonction. A cet effet, l'eau à refroidir est mise en circulation dans les tubes du radiateur et se refroidit par échange thermique avec de l'air, l'échange thermique étant réalisé par l'intermédiaire d'éléments 15 d'échange de chaleur disposés dans le faisceau de tubes. Selon la technologie d'assemblage de l'échangeur de chaleur, on distingue différents types d'éléments d'échange de chaleur. Lorsque l'assemblage est mécanique, les éléments d'échange de chaleur sont des ailettes parallèles traversées par les tubes de circulation 20 dans des trous pratiqués dans les ailettes. Le maintien de l'ensemble est réalisé mécaniquement au moyen d'un outil introduit à l'intérieur des tubes de manière à déformer les parois des tubes et les appliquer à force contre les trous pratiqués dans les ailettes. Une autre technologie d'assemblage est le brasage des tubes sur des 25 éléments d'échange de chaleur constitués par des intercalaires placés entre les tubes. En général, ces intercalaires sont réalisés sous forme de surface ondulée, les tubes étant brasés sur les intercalaires au niveau des sommets des ondulations. Le fluide caloporteur est introduit dans les tubes de circulation par 30 l'intermédiaire d'un boîtier de distribution disposé à l'entrée des tubes et muni d'une tubulure d'arrivée du fluide. Un boîtier du même type, que l'on désignera également sous le terme de boîtier de distribution, est installé à la sortie de l'échangeur pour recueillir le fluide après traversée de tubes et l'évacuer à l'extérieur à travers une tubulure de sortie. De manière habituelle, le boîtier de distribution de fluide est constitué de deux parties, à savoir une boîte collectrice de fluide, souvent appelée boîte à eau dans le cas des radiateurs, et un élément collecteur. L'élément collecteur est une pièce en contact avec le faisceau de tubes et porte des orifices destinés à recevoir l'extrémité des tubes débouchant dans le boîtier de distribution. La boîte collectrice forme un couvercle pour l'élément collecteur et définit un volume de fluide en circulation à l'entrée comme à la sortie de io l'échangeur. C'est dans la boîte collectrice que débouche la tubulure d'arrivée ou de sortie de fluide. On connaît des échangeurs de chaleur où les boîtes collectrices de fluide en matière plastique sont de forme ouverte en U, l'élément collecteur venant fermer le U soit par sertissage, soit par soudage dans le cas où le 15 collecteur est également en plastique. Cependant, les boîtiers de distribution réalisés par soudage d'une boîte collectrice et d'un élément collecteur en matière plastique présentent certains inconvénients. En plus du fait de la mise en oeuvre d'un moule différent pour chaque pièce, cette technique nécessite des reprises au niveau de la soudure, 20 et l'étanchéité du boîtier de distribution est liée à la qualité de la soudure réalisée. C'est pour remédier à ces inconvénients que l'invention propose un boîtier de distribution d'un fluide caloporteur pour un échangeur de chaleur comprenant une pluralité de tubes de circulation du fluide dans l'échangeur, 25 ledit boîtier de distribution comprenant une boîte collectrice de fluide présentant des orifices destinés à recevoir les tubes de circulation. La boîte collectrice de fluide est constituée d'une pièce unique en un matériau plastique. Ainsi, la réalisation du boîtier de distribution selon l'invention n'utilise 30 qu'un seul moule au lieu de deux dans la technologie antérieure. De plus, l'étanchéité du boîtier est garantie du fait du caractère monobloc de sa conception, et aucune reprise de quelque ordre que se soit n'est nécessaire. coolant for a heat exchanger. The invention finds a particularly advantageous application in the field of heat exchange systems in motor vehicles, in particular engine cooling radiators. Heat exchangers for motor vehicles are known today consisting of a bundle of tubes arranged in parallel on one or more rows, these tubes being intended for the circulation through the exchanger of a coolant, such as water. added with glycol in the case of engine cooling radiators. The water cooling the engine components heats up and must in turn be cooled. It is the role of the radiator to perform this function. For this purpose, the water to be cooled is circulated in the tubes of the radiator and is cooled by heat exchange with air, the heat exchange being effected by means of heat exchange elements 15 arranged in the tube bundle. Depending on the assembly technology of the heat exchanger, there are different types of heat exchange elements. When the assembly is mechanical, the heat exchange elements are parallel fins traversed by the circulation tubes 20 in holes formed in the fins. The maintenance of the assembly is carried out mechanically by means of a tool inserted inside the tubes so as to deform the walls of the tubes and forcibly apply them against the holes made in the fins. Another assembly technology is the brazing of the tubes on heat exchange elements consisting of spacers placed between the tubes. In general, these spacers are made in the form of a corrugated surface, the tubes being brazed on the spacers at the vertices of the corrugations. The coolant is introduced into the circulation tubes via a distribution box disposed at the inlet of the tubes and provided with a fluid inlet manifold. A housing of the same type, which will also be referred to as a distribution box, is installed at the outlet of the exchanger to collect the fluid after passing through tubes and evacuate outside through a tube of exit. Typically, the fluid distribution box consists of two parts, namely a fluid collection box, often called a water box in the case of radiators, and a collector element. The collector element is a part in contact with the tube bundle and carries openings for receiving the end of the tubes opening into the distribution box. The manifold forms a cover for the collection element and defines a volume of circulating fluid at the inlet and at the outlet of the exchanger. It is in the manifold that opens the inlet manifold or fluid outlet. Heat exchangers are known in which the plastic fluid collecting boxes are open-U-shaped with the collector member closing the U either by crimping or by welding in the case where the collector is also made of plastic. However, the distribution boxes made by welding a header and a collector member plastic have some disadvantages. In addition to the fact of the implementation of a different mold for each part, this technique requires rework at the weld, 20 and the sealing of the distribution box is related to the quality of the weld performed. It is to remedy these drawbacks that the invention proposes a heat transfer fluid distribution box for a heat exchanger comprising a plurality of fluid circulation tubes in the exchanger, said distribution box comprising a collecting box. fluid having orifices for receiving the circulation tubes. The fluid collection box consists of a single piece of plastic material. Thus, the embodiment of the distribution box according to the invention uses only one mold instead of two in the prior art. In addition, the tightness of the housing is guaranteed because of the monobloc nature of its design, and no recovery of any order is necessary.

Avec les boîtiers connus se pose aussi le problème de la résistance à la rotation des boîtes collectrices de fluide par rapport aux tubes du faisceau, notamment dans le cas où le faisceau est mono-rang, c'est-àdire qu'il ne comporte qu'une seul rangée de tubes par opposition au faisceau bi-rang où les tubes sont alignés sur deux rangées parallèles. En effet, lors d'une rotation de la boîte collectrice, le couple qui en résulte s'applique sur le tube sur une hauteur équivalente à celle du joint d'étanchéité entre l'élément collecteur et le tube. Cette hauteur étant faible, l'effort exercé sur le tube est relativement important. io D'autre part, ce couple résultant d'une rotation de la boîte collectrice s'applique sur le tube sur une distance égale au diamètre du tube au niveau du joint d'étanchéité, ce qui explique que l'effort exercé sur les tubes soit plus grand dans le cas d'un faisceau mono-rang que dans le cas d'un faisceau birang. 15 C'est pour limiter ces effets que l'invention prévoit un mode de réalisation dans lequel la boite collectrice comporte des lèvres latérales destinées à enserrer des éléments d'échange de chaleur assujettis auxdits tubes. Comme on l'a vu plus haut, lesdits éléments d'échange de chaleur sont 20 des ailettes parallèles traversées par lesdits tubes, dans le mode d'assemblage mécanique, tandis que lesdits éléments d'échange de chaleur sont des intercalaires de forme ondulée disposés entre lesdits tubes, dans le mode d'assemblage par brasage. Selon l'invention, l'étanchéité entre la boite collectrice et les tubes est 25 réalisée du fait que la boite collectrice comprend au moins un joint destiné à être introduits dans au moins un orifice. On comprend que, si la hauteur des lèvres latérales est supérieure à la hauteur des joints, par exemple une hauteur équivalente à quelques ailettes, typiquement 4 à 5, une rotation de la boîte collectrice exercera un couple qui 30 sera réparti sur une surface plus grande qu'avec les boîtiers connus, d'où une diminution de l'effort appliqué sur les tubes. Par ailleurs, dans l'invention, le couple résultant d'une rotation de la boîte collectrice s'applique sur le tube sur une distance égale à la largeur des ailettes par exemple, donc supérieure au diamètre des tubes, avec l'avantage de diminuer l'effort exercé sur les tubes. Cet avantage peut encore être augmenté si, comme le prévoit l'invention, lesdits orifices sont ovales pour recevoir des tubes de circulation ovales. Dans ce cas en effet, la distance sur laquelle s'exerce l'effort de rotation est la largeur des ailettes, laquelle est plus grande que dans l'art antérieur, le grand axe d'un tube ovale étant supérieur au diamètre d'un tube circulaire de section équivalente. Cette disposition présente également l'avantage de pouvoir réaliser des io faisceaux comportant un nombre plus grand de tubes sur la longueur des ailettes. La présence de lèvres latérales offre bien d'autres avantages encore. Le guidage du faisceau lors de l'assemblage de l'échangeur est facilité par engagement des ailettes entre les lèvres. De plus, ces lèvres permettent de 15 protéger la liaison entre le faisceau de tubes et la boîte collectrice contre les agressions extérieures. En outre, sur le plan esthétique, la zone d'accostage entre les ailettes et le joint est masquée par les lèvres latérales. Enfin, la solution proposée permet d'envisager une liaison entre le faisceau et le boîtier réalisée par collage, les lèvres définissant un volume de confinement du 20 produit de collage. Lorsque la boîte collectrice a une forme de manchon tubulaire en matière plastique, il est nécessaire de placer des bouchons aux extrémités afin de fermer le volume de la boîte, car la fabrication par moulage de ce type de boîte collectrice implique l'utilisation d'un noyau introduit et retiré par une 25 ou les deux extrémités de la forme de manchon tubulaire. Les techniques d'obturation par bouchons couramment: utilisées pour les boîtes collectrices en plastique sont le vissage et le soudage. Le vissage implique la réalisation de pas de vis dans des pièces en plastique, assez difficile et coûteuse en terme d'outillage ainsi qu'à 30 l'assemblage. De plus, le vissage suppose de pouvoir disposer d'une épaisseur de matière suffisante pour implanter le filetage. With known housings, there is also the problem of resistance to rotation of the fluid collecting boxes with respect to the tubes of the bundle, especially in the case where the bundle is single-rank, that is to say that it comprises only a single row of tubes as opposed to the two-row beam where the tubes are aligned in two parallel rows. Indeed, during a rotation of the manifold, the resulting torque is applied to the tube to a height equivalent to that of the seal between the collector element and the tube. This height is low, the force exerted on the tube is relatively important. On the other hand, this torque resulting from a rotation of the manifold applies to the tube over a distance equal to the diameter of the tube at the seal, which explains that the force exerted on the tubes is larger in the case of a single-rank beam than in the case of a birang beam. It is to limit these effects that the invention provides an embodiment in which the manifold includes lateral lips for gripping heat exchange elements subject to said tubes. As seen above, said heat exchange elements are parallel fins traversed by said tubes, in the mechanical assembly mode, while said heat exchange elements are corrugated interlayers disposed between said tubes, in the solder assembly mode. According to the invention, the seal between the manifold and the tubes is formed because the manifold comprises at least one seal intended to be introduced into at least one orifice. It is understood that if the height of the lateral lips is greater than the height of the joints, for example a height equivalent to a few fins, typically 4 to 5, a rotation of the manifold will exert a torque which will be distributed over a larger area. that with known cases, resulting in a decrease in the force applied to the tubes. Furthermore, in the invention, the torque resulting from a rotation of the manifold applies to the tube over a distance equal to the width of the fins for example, therefore greater than the diameter of the tubes, with the advantage of decreasing the force exerted on the tubes. This advantage can be further increased if, as provided by the invention, said orifices are oval to receive oval circulation tubes. In this case indeed, the distance over which the rotational force is exerted is the width of the fins, which is greater than in the prior art, the major axis of an oval tube being greater than the diameter of a circular tube of equivalent section. This arrangement also has the advantage of being able to achieve beams having a greater number of tubes along the length of the fins. The presence of lateral lips offers many other advantages. The guidance of the beam during assembly of the exchanger is facilitated by engagement of the fins between the lips. In addition, these lips can protect the connection between the tube bundle and the collector box against external aggression. In addition, aesthetically, the docking area between the fins and the seal is hidden by the side lips. Finally, the proposed solution makes it possible to envisage a connection between the beam and the housing made by gluing, the lips defining a confinement volume of the gluing product. When the manifold has a plastic tubular sleeve shape, it is necessary to place caps at the ends in order to close the volume of the box, because the manufacture by molding of this type of manifold involves the use of a The core is introduced and withdrawn at one or both ends of the tubular sleeve shape. Commonly used plug sealing techniques: used for plastic manifolds are screwing and welding. The screwing involves the realization of screw threads in plastic parts, quite difficult and expensive in terms of tools and assembly. In addition, the screwing requires to have a sufficient thickness of material to implant the thread.

Les pièces rapportées par soudage plastique comportent souvent des bourrelets de surplus de matière assurant la garantie d'une bonne fusion des pièces, mais offrant un aspect peu esthétique. Pour résoudre ces difficultés, l'invention propose que ladite boîte collectrice de fluide comprend un manchon tubulaire fermé à au moins une extrémité par un bouchon fixé audit manchon par soudure confinée. Selon un autre mode de réalisation, ladite boîte collectrice de fluide comprend un manchon tubulaire fermé à au moins une extrémité par un bouchon fixé audit manchon par clippage. io L'invention concerne également un échangeur de chaleur, remarquable en ce qu'il comprend au moins un boîtier de distribution de fluide caloporteur selon l'invention. D'une manière générale, sur les assemblages précontraints, les échangeurs de chaleur avec boîtes collectrices tubulaires doivent être équipés 15 de traverses ou de joues latérales qui ont pour fonction de relier entre elles les deux boîtes collectrices d'arrivée et sortie de fluide, afin de supprimer tout risque de déchaussage des tubes avec les joints lors de la mise en pression du faisceau de tubes. Les traverses ou joues latérales assurent le maintien longitudinal des boîtes par rapport aux tubes du faisceau. 20 Selon un mode de réalisation visant à simplifier l'assemblage des échangeurs de chaleur conformes à l'invention, certains au moins des tubes de circulation sont évasés à leur extrémité située à l'intérieur dudit boîtier de distribution. Ainsi, l'évasement des extrémités dépassantes des tubes dans la boîte collectrice, après assemblage des tubes dans les joints, permet de 25 bloquer le déplacement longitudinal des tubes et d'assurer une retenue du faisceau et des boîtes collectrices sans avoir recours à des traverses ou à des joues latérales. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste 30 l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un boîtier de distribution de fluide selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe du boîtier de la figure I. The pieces sold by plastic welding often include beads of surplus material ensuring the guarantee of a good fusion of parts, but offering an unsightly appearance. To solve these difficulties, the invention proposes that said fluid collection box comprises a tubular sleeve closed at least at one end by a plug fixed to said sleeve by confined welding. According to another embodiment, said fluid collection box comprises a tubular sleeve closed at at least one end by a plug fixed to said sleeve by clipping. The invention also relates to a heat exchanger, remarkable in that it comprises at least one heat transfer fluid distribution box according to the invention. In general, on the prestressed assemblies, the heat exchangers with tubular manifolds must be equipped with crosspieces or lateral cheeks whose function is to interconnect the two fluid inlet and outlet manifolds in order to eliminate any risk of loosening tubes with seals during pressurization of the tube bundle. The cross or side cheeks ensure the longitudinal maintenance of the boxes relative to the tubes of the beam. According to one embodiment for simplifying the assembly of the heat exchangers according to the invention, at least some of the circulation tubes are flared at their end located inside said distribution box. Thus, the flaring of the protruding ends of the tubes in the manifold, after assembly of the tubes in the joints, makes it possible to block the longitudinal displacement of the tubes and to ensure retention of the bundle and the manifolds without the use of sleepers. or lateral cheeks. The following description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved. Figure 1 is an exploded perspective view of a fluid distribution housing according to the invention. Figure 2 is a sectional view of the housing of Figure I.

La figure 3 est une vue de côté en coupe du boîtier de la figure 2 selon l'axe III-III. La figure 4 est une vue partielle de côté en coupe d'un premier mode de réalisation d'un bouchon d'extrémité de boîte collectrice. Figure 3 is a sectional side view of the housing of Figure 2 along the axis III-III. Fig. 4 is a partial side sectional view of a first embodiment of a manifold end plug.

La figure 5a est une vue partielle de côté en coupe d'un second mode de réalisation d'un bouchon d'extrémité de boîte collectrice. La figure 5b est une variante du mode de réalisation de la figure 5a. La figure 6 est une vue en perspective éclatée montrant la disposition du boîtier, muni d'un joint d'étanchéité et de tubes. Figure 5a is a partial cross-sectional side view of a second embodiment of a manifold end plug. Figure 5b is a variant of the embodiment of Figure 5a. Figure 6 is an exploded perspective view showing the arrangement of the housing, provided with a seal and tubes.

La figure 7 est une vue en perspective représentant un détail du joint. La figure 8 est une vue en coupe correspondant à la figure 7 pour mieux faire apparaître certaines caractéristiques du joint d'étanchéité. La figure 9 est une vue en perspective d'un boîtier de distribution de fluide selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Figure 7 is a perspective view showing a detail of the seal. Figure 8 is a sectional view corresponding to Figure 7 to better show some characteristics of the seal. Figure 9 is a perspective view of a fluid distribution housing according to a second embodiment of the invention.

La figure 10 est une vue en perspective éclatée montrant la disposition du boîtier, muni d'un joint d'étanchéité et de tubes selon le deuxième mode de réalisation. La figure 11 est une vue en perspective montrant la disposition du boîtier, muni d'un joint d'étanchéité et de tubes après montage et selon le deuxième mode de réalisation. Sur la figure 1 est représenté un boîtier 10 de distribution d'un fluide caloporteur dans un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur. Ledit échangeur de chaleur comprend une pluralité de tubes, comme le tube 51 amorcé sur la figure 1, placés parallèlement les uns aux autres selon une rangée. Ces tubes sont prévus pour faire circuler le fluide caloporteur, de l'eau glycolée par exemple, à travers l'échangeur de chaleur. Le boîtier 10 de distribution de la figure 1 comporte une boîte 11 collectrice de fluide de forme tubulaire dont les extrémités sont fermées par au moins un bouchon, non représenté sur la figure 1, mais qui sera décrit plus loin en regard des figures 4, 5a et 5b. La boite collectrice comporte une partie 12 dite partie collecteur . Cette partie comporte deux faces : une située à l'intérieur du volume de la boite collectrice 11 et une autre située à l'extérieur de ce volume. La partie collecteur 12 est de forme sensiblement plane au moins sur sa face extérieure, c'est-à-dire la face en contact avec une nappe de joint 41 qui sera décrite plus loin. Cette partie 12 présente une pluralité d'orifices 31 destinés à recevoir les tubes 51 de circulation. Figure 10 is an exploded perspective view showing the arrangement of the housing, provided with a seal and tubes according to the second embodiment. Figure 11 is a perspective view showing the arrangement of the housing, provided with a seal and tubes after mounting and according to the second embodiment. In Figure 1 is shown a housing 10 for dispensing a coolant in a heat exchanger, such as a radiator. Said heat exchanger comprises a plurality of tubes, such as the tube 51 initiated in Figure 1, placed parallel to each other in a row. These tubes are designed to circulate the heat transfer fluid, for example brine, through the heat exchanger. The dispensing box 10 of FIG. 1 comprises a tubular shaped fluid collecting box 11 whose ends are closed by at least one stopper, not shown in FIG. 1, but which will be described below with reference to FIGS. 4, 5a. and 5b. The manifold includes a portion 12 said collector portion. This part has two faces: one located inside the volume of the manifold box 11 and another located outside this volume. The collector portion 12 is of substantially planar shape at least on its outer face, that is to say the face in contact with a sealing ply 41 which will be described later. This portion 12 has a plurality of orifices 31 for receiving the tubes 51 of circulation.

Avantageusement, les tubes 51 et les orifices 31 correspondant sont de forme ovales, ce qui permet de pouvoir disposer un nombre de tubes par rangée plus grand qu'avec des tubes de forme ronde. Comme l'indique la figure 1, le boîtier 10 de distribution forme une pièce monobloc unique réalisée par injection de matière plastique dans un seul io moule. La boîte collectrice 11 de fluide présente la forme d'un manchon tubulaire obtenu par démoulage d'un ou plusieurs noyaux suivant l'axe longitudinal. La section de manchon tubulaire est ici circulaire, mais il pourrait être également ovoïde ou même rectangulaire. L'étanchéité entre la boite collectrice 11 et les tubes 51 est réalisée au 15 moyen d'une nappe 40 de joints individuels 41 s'insérant dans les orifices correspondants 31 de la boite collectrice. Plus précisément, l'insertion se fait au niveau de la partie collecteur 12. On peut observer sur la figure 1 la présence de lèvres latérales 21, 22 moulées en même temps que la boîte collectrice 11. Les fonctions de ces 20 lèvres latérales apparaissent plus clairement sur la figure 2. Conformément à la figure 2, les lèvres latérales 21, 22 sont destinés à enserrer un certain nombre d'ailettes 60 placées parallèlement entre elles et perpendiculairement aux tubes 51. A cet effet, les ailettes 60 sont percées de trous pour le passage des tubes 51, le nombre de trous étant égal au nombre 25 de tubes d'une rangée. Ces ailettes constituent des éléments d'échange de chaleur entre les tubes 51 et de l'air circulant entre les ailettes dans le sens indiqué par la flèche F. Ce type d'éléments d'échange de chaleur convient bien aux échangeurs assemblés mécaniquement. Cependant, d'autres éléments d'échange de chaleur peuvent être envisagés, comme les 30 intercalaires à ondulations utilisés pour les échangeurs brasés. On comprend sur la figure 2 que si les lèvres latérales 21, 22 ont une hauteur H dépassant celle des joints 41, par exemple 4 à 5 ailettes, l'effort exercé sur le faisceau de tubes par la rotation de la boîte 11 est plus faible que si cet effort s'exerçait sur la hauteur du joint, comme pour les boîtiers connus de l'art antérieur: De même, on peut voir sur la figure 2 que le couple de rotation s'applique sur une distance L égale à la largeur des ailettes 60, cette distance étant d'autant plus grande que des tubes ovales 51, et non ronds, sont utilisés. Un autre intérêt des lèvres latérales 21, 22 est de faciliter l'assemblage du faisceau de tubes et du boîtier 10 par effet de centrage sur la largeur des ailettes. io La figure 3 illustre une réalisation particulière d'un échangeur de chaleur comportant un boîtier 10 de distribution tel que précédemment décrit, dans lequel les extrémités des tubes 51 débouchant dans la boîte collectrice 11 sont évasés, de sorte à bloquer le déplacement longitudinal des tubes par rapport au boîtier. Appliquant la même disposition pour l'autre boîtier de 15 l'échangeur, on évite l'utilisation de traverses ou joues latérales pour relier les deux boîtiers entre eux. Un mode de réalisation non représenté propose un évasement sélectif des tubes. Autrement dit, seulement une partie des tubes, placés en des endroits choisis, sera évasée. On pourra, par exemple, choisir d'évaser que 20 les premiers tubes situés à chaque extrémité du faisceau, par exemple entre quatre et dix tubes. Un mode de réalisation particulier prévoit l'évasement des cinq ou six premiers tubes de chaque côté du faisceau. La figure 4 montre une solution proposée pour obturer les extrémités du manchon tubulaire constituant la boite collectrice 11. Cette solution consiste à 25 souder sans bourrelet apparent un bouchon 13 de matière plastique par vibrations, ultra-sons ou même par friction lorsque le bouchon est cylindrique. Les bouchons soudés permettent de réaliser l'étanchéité sans avoir recours à aucun joint de caoutchouc, avec des temps de cycle inférieurs à la seconde. 30 Le cordon 70 de soudure est invisible car confiné dans la boîte collectrice grâce aux formes du bouchon 13 qui empêchent au surplus de matière de déborder à l'extérieur. II n'est d'ailleurs pas nécessaire d'avoir un surplus de matière pour assurer la soudure car celle-ci est effectuée dans le sens longitudinal de la boîte. Les figures 5a et 5b présentent deux modes de fermeture de la boîte collectrice 11 par clippage d'un bouchon 13', 13" Ce type de montage non soudé nécessite l'utilisation d'un joint torique 80, le bouchon est alors clippé sur des profils adaptés des extrémités de la boîte 11. La fermeture du volume de la boîte collectrice est très rapide, le clippage prend quelques secondes. Les bouchons clippés permettent de réaliser économiquement io l'opération de fermeture des boîtes avec un investissement limité en moyens d'assemblage. La figure 6 montre comment le joint peut être monté à l'extérieur de la boîte collectrice. On voit que le joint comporte, comme déjà indiqué, une nappe 40 supportant une pluralité de joints individuels 41 en forme de 15 manchon. Dans l'exemple, les tubes ont une section de forme sensiblement ovale et les joints individuels sont réalisés sous la forme d'un manchon de forme homologue. De l'extérieur du boîtier 10 sont issues deux parois parallèles 21 et 22, encore appelées lèvres, qui servent à encadrer la nappe du joint. 20 Comme on le voit sur la figure 7, chaque joint individuel comporte des lèvres extérieures 56 qui servent à maintenir le joint en place sur la boîte collectrice après emboîtement de celui-ci dans les trous de passage des tubes et un anti-déboîtement de celui-ci après enfilage des tubes. Ces lèvres extérieures font saillie à l'intérieur de la boîte collectrice une 25 fois que le joint a été mis en place. On voit sur la figure 8 que ce joint comporte en outre des lèvres intérieures 58 qui font saillie vers l'intérieur du joint individuel, c'est-à-dire vers l'intérieur de son manchon. Ces lèvres intérieures servent à améliorer l'étanchéité de l'extrémité du tube car la pression à l'intérieur de la boîte 30 collectrice va exercer un effort sur cette lèvre et augmenter le contact sur le tube. Elles servent aussi à verrouiller les lèvres extérieures. Advantageously, the tubes 51 and the orifices 31 corresponding are oval, which allows to have a number of tubes per row greater than with round tubes. As shown in FIG. 1, the dispensing casing 10 forms a single piece made by injecting plastic into a single mold. The manifold 11 of fluid has the shape of a tubular sleeve obtained by demolding one or more cores along the longitudinal axis. The tubular sleeve section here is circular, but it could also be ovoid or even rectangular. The seal between the manifold 11 and the tubes 51 is made by means of a ply 40 of individual seals 41 inserted in the corresponding orifices 31 of the manifold. More specifically, the insertion is at the level of the collector portion 12. It can be seen in FIG. 1 the presence of lateral lips 21, 22 molded at the same time as the collecting box 11. The functions of these lateral lips appear more clearly in FIG. 2. According to FIG. 2, the lateral lips 21, 22 are intended to grip a number of fins 60 placed parallel to each other and perpendicular to the tubes 51. For this purpose, the fins 60 are pierced with holes for the passage of the tubes 51, the number of holes being equal to the number of tubes of a row. These fins are heat exchange elements between the tubes 51 and air flowing between the fins in the direction indicated by the arrow F. This type of heat exchange elements is well suited to mechanically assembled heat exchangers. However, other heat exchange elements may be envisioned, such as the corrugated spacers used for the brazed exchangers. FIG. 2 shows that if the lateral lips 21, 22 have a height H exceeding that of the joints 41, for example 4 to 5 fins, the force exerted on the bundle of tubes by the rotation of the box 11 is smaller. that if this effort was exerted on the height of the joint, as for the known cases of the prior art: Similarly, it can be seen in Figure 2 that the torque is applied over a distance L equal to the width fins 60, this distance being all the greater as oval tubes 51, and not round, are used. Another advantage of the lateral lips 21, 22 is to facilitate assembly of the tube bundle and the housing 10 by centering effect on the width of the fins. FIG. 3 illustrates a particular embodiment of a heat exchanger comprising a distribution casing 10 as previously described, in which the ends of the tubes 51 opening into the manifold 11 are flared so as to block the longitudinal displacement of the tubes. relative to the case. Applying the same arrangement for the other housing of the exchanger, the use of crosspieces or side rails is avoided to connect the two housings together. An embodiment not shown proposes a selective flaring of the tubes. In other words, only a part of the tubes, placed in selected places, will be flared. For example, it may be possible to flare only the first tubes located at each end of the bundle, for example between four and ten tubes. A particular embodiment provides for the flaring of the first five or six tubes on each side of the beam. FIG. 4 shows a proposed solution for sealing the ends of the tubular sleeve constituting the manifold box 11. This solution consists of welding without a visible bead a plug 13 of plastic material by vibrations, ultrasounds or even by friction when the plug is cylindrical . Welded plugs allow sealing without the use of rubber seals, with cycle times shorter than one second. The weld seam 70 is invisible because it is confined in the collecting box thanks to the shapes of the plug 13 which prevent excess material from overflowing to the outside. It is also not necessary to have a surplus of material to ensure the weld because it is performed in the longitudinal direction of the box. FIGS. 5a and 5b show two modes of closing the header 11 by clipping a plug 13 ', 13 ". This type of non-welded mounting requires the use of an O-ring 80, the plug is then clipped onto adapted profiles of the ends of the box 11. The closing of the volume of the manifold is very fast, the clipping takes a few seconds.Clipped plugs can economically achieve the closing operation of the boxes with limited investment means of Figure 6 shows how the seal can be mounted outside the manifold, and it is seen that the seal has, as already indicated, a web 40 supporting a plurality of individual sleeve-shaped seals 41. In the For example, the tubes have a section of substantially oval shape and the individual seals are made in the form of a sleeve of homologous shape.Out of the outside of the housing 10 are two walls arallèles 21 and 22, also called lips, which serve to frame the lap of the seal. As seen in FIG. 7, each individual seal has outer lips 56 which serve to hold the seal in place on the manifold after engagement of the latter in the passage holes of the tubes and an anti-dislocation of the after threading the tubes. These outer lips protrude into the collector box once the seal has been put in place. It can be seen in FIG. 8 that this seal further includes inner lips 58 which project inwardly from the individual seal, that is to say towards the inside of its sleeve. These inner lips serve to improve the tightness of the end of the tube because the pressure inside the manifold 30 will exert a force on this lip and increase the contact on the tube. They also serve to lock the outer lips.

Les figures 9 ; 10 et 11 représentent un boîtier de distribution de fluide selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le boîtier 10 de distribution comprend deux séries de trous ou d'orifices 31-A et 31-B qui sont destinés à recevoir deux rangées de tubes 51-A et 51-B de circulation. Le boîtier de distribution 10 est donc ici un boîtier de distribution dit bi-rang. Comme dans le mode réalisation précédent (c'est-à-dire un échangeur de chaleur comportant une seule rangée de tubes), le boîtier 10 de distribution comporte une boîte collectrice de fluide de forme tubulaire et une partie dite partie collecteur . La partie collecteur comporte deux faces : une située à l'intérieur du volume de la boite collectrice et une autre située à l'extérieur de ce volume. La partie collecteur est plane et ceci au moins sur sa face extérieure, c'est-à-dire la face en contact avec une nappe de joints 40 (représenté plus particulièrement à la figure 10). La partie collecteur présente une pluralité d'orifices 31-A et 31-B destinés à recevoir respectivement les tubes 51-A et 51-B. Les orifices 31-A et 31-B sont répartis en deux rangées de trous parallèles entre elles, les trous d'une rangée étant situés les uns en dessous des autres. Figures 9; 10 and 11 show a fluid distribution box according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the dispensing housing 10 comprises two sets of holes or orifices 31-A and 31-B which are intended to receive two rows of circulation tubes 51-A and 51-B. The distribution box 10 is here a so-called dual-row distribution box. As in the previous embodiment (that is to say a heat exchanger comprising a single row of tubes), the dispensing box 10 comprises a tubular fluid-collecting box and a so-called collector portion. The collector portion has two faces: one located inside the volume of the collector box and another located outside this volume. The collector portion is flat and this at least on its outer face, that is to say the face in contact with a ply of joints 40 (shown more particularly in Figure 10). The collector portion has a plurality of orifices 31-A and 31-B for respectively receiving the tubes 51-A and 51-B. The orifices 31-A and 31-B are divided into two rows of holes parallel to each other, the holes of a row being located one below the other.

Le boîtier 10 de distribution est fermé à ses extrémités par au moins un bouchon 13. Ici aussi, le boîtier 10 de distribution forme une pièce monobloc unique réalisée, par exemple, par injection de matière plastique dans un seul moule. Le boîtier 10 de distribution comporte en outre deux lèvres latérales 21, 25 22. Le boîtier est muni d'une nappe de joints d'étanchéité 40 qui est appliquée, dans ce mode de réalisation, sur la partie collecteur du boîtier de distribution 10 entre les deux lèvres latérales 21 et 22. La nappe de joints 40 est composée de deux séries parallèles de joints individuels qui recevront 30 après assemblage les deux rangées de tubes 51-A et 51-B. Chaque joint individuel est composé par au moins un manchon s'insérant dans un orifice du boîtier de distribution pour permettre une étanchéité entre le boîtier de distribution et les tubes de circulation. The dispensing casing 10 is closed at its ends by at least one plug 13. Here again, the dispensing casing 10 forms a single piece piece made, for example, by injecting plastic into a single mold. The dispensing casing 10 further comprises two lateral lips 21, 22. The casing is provided with a web of seals 40 which is applied, in this embodiment, to the manifold portion of the dispensing box 10 between the two lateral lips 21 and 22. The ply of joints 40 is composed of two parallel series of individual joints which will receive after assembly the two rows of tubes 51-A and 51-B. Each individual seal is composed of at least one sleeve inserted in an orifice of the distribution box to allow a seal between the distribution box and the circulation tubes.

Ii L'échangeur de chaleur comporte aussi des ailettes 60 placées parallèlement entre elles et perpendiculairement aux tubes 51-A et 51-B (une seule d'entre elles a été représentée aux figures 10 et 11). Les ailettes 60 sont percées de deux rangées de trous permettant le passage des deux rangées de tubes 51-A et 51-B, le nombre de trous dans chaque rangée étant égal au nombre de tubes de ladite rangée. Dans ce mode de réalisation, les extrémités des tubes 51-A et 51-B ont été ovalisées. Cette opération consiste, avec l'aide d'un poinçon spécifique dit d'ovalisation, à modifier la forme du tubes au niveau d'au moins une de ces io extrémités. Ici, le tube comporte, avant l'opération d'ovalisation, un contour général de forme de type haricot . Cette opération d'ovalisation s'effectue après l'opération d'expansion des tubes dans les ailettes. Le but principal de cette opération est de donner de la résistance au tube face à la compression du joint sur le tube. En effet, is une forme de type oblongue ou ovale résiste mieux à une pression extérieure qu'une forme de type haricot. On améliore aussi la perte de charge interne du liquide en augmentant la section d'entrée du tube. Un mode de réalisation non représenté propose un échangeur comportant un faisceau de tubes et d'ailettes brasés ensemble sur lequel est 20 placé un boîtier de distribution selon l'invention. The heat exchanger also has fins 60 placed parallel to each other and perpendicular to the tubes 51-A and 51-B (only one of which has been shown in Figures 10 and 11). The fins 60 are pierced with two rows of holes allowing the passage of the two rows of tubes 51-A and 51-B, the number of holes in each row being equal to the number of tubes of said row. In this embodiment, the ends of the tubes 51-A and 51-B have been ovalized. This operation consists, with the aid of a specific punch called ovalization, to change the shape of the tubes at at least one of these ends. Here, the tube comprises, before the ovalization operation, a general outline of bean type shape. This ovalization operation is performed after the expansion operation of the tubes in the fins. The main purpose of this operation is to give resistance to the tube against the compression of the seal on the tube. Indeed, is a form of oblong or oval type better resists external pressure than a form of bean type. The internal pressure drop of the liquid is also improved by increasing the inlet section of the tube. An embodiment not shown provides an exchanger comprising a bundle of tubes and fins brazed together on which is placed a distribution box according to the invention.

Claims

1. housing (10) for dispensing a heat transfer fluid for a heat exchanger comprising a plurality of tubes (51) for circulating the fluid in the exchanger, said dispensing box comprising a manifold (11) of fluid having orifices (31) for receiving circulation tubes, said manifold (11) of fluid consisting of a single piece of a plastic material.

An enclosure according to claim 1, wherein said housing comprises two series of orifices (31-A; 31-B) for receiving two rows of circulating tubes (51-A; 51-B), said two series of orifices (31-A; 31-B) are divided into two rows of holes parallel to one another, the holes of one row being located one below the other.

3. Housing according to claim 1 or 2, wherein said manifold (11) comprises side lips (21, 22) for gripping elements (60) 20 heat exchange subject to said tubes (51).

4 housing according to one of claims 1 to 3, wherein the manifold (11) comprises at least one seal (41) to be introduced into at least one orifice (31).

5. Housing according to the preceding claim, wherein the height of the lateral lips (21, 22) is greater than the height of the joints (41).

6. Housing according to one of the preceding claims, wherein the collector box (11) comprises a collector portion (12), at least one of the faces of said collector portion (12) being substantially flat. 57. An enclosure according to any one of the preceding claims, wherein said fluid manifold (11) is comprised of a tubular sleeve closed at at least one end by a plug (13) secured to said sleeve by confined welding. 8. Housing according to any one of claims 1 to 6, wherein said manifold (11) of fluid consists of a tubular sleeve closed at least one end by a plug (13 ', 13 ") attached to said sleeve 9. Heat exchanger, characterized in that it comprises at least one heat transfer fluid casing (10) according to any one of the preceding claims 10. Heat exchanger according to the preceding claim taken in its 15 attached to one of claims 3 to 8, wherein said heat exchange elements are parallel fins (60) traversed by said tubes 11. An exchanger according to any one of claims 9 and 10, wherein 20 at least a portion of the circulation tubes (51) are flared at their end located inside said distribution casing (10).