FR2947332A1 - Collector box for heat exchanger for air-conditioning installations of motor vehicle, has additional element with opening opened in chambers defined between lid and additional element to create bridge along intermediate longitudinal support - Google Patents
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Abstract
Description
RFR0496 Boîte collectrice pour échangeur de chaleur ayant une aptitude au brasage améliorée 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 une boîte collectrice 10 pour échangeur de chaleur, comprenant une plaque collectrice munie de perçages pour recevoir des extrémités de tubes d'un faisceau, un couvercle constitué d'un profilé ayant une section transversale avec au moins deux arches pour définir deux appuis longitudinaux extérieurs et au 15 moins un appui longitudinal intermédiaire et délimiter au moins deux chambres à fluide longitudinales, ainsi qu'une plaque intermédiaire disposée entre la plaque collectrice et le couvercle et comportant des passages disposés en regard des perçages de la plaque collectrice, dans laquelle 20 la plaque collectrice, le couvercle et la plaque intermédiaire sont conçus pour être au moins partiellement brasés ensemble. It relates more particularly to a manifold 10 for a heat exchanger, comprising a collector plate provided with bores for receiving ends of tubes of a bundle, a cover consisting of a section having a cross section with at least two arches to define two external longitudinal supports and at least one intermediate longitudinal support and define at least two longitudinal fluid chambers, and an intermediate plate disposed between the header plate and the cover and having passages arranged opposite the holes of the header plate, in which the manifold plate, the lid and the intermediate plate are designed to be at least partially brazed together.
La publication FR-A-2 911 394 au nom de la Demanderesse 25 divulgue une boîte collectrice de ce type dont le couvercle présente une section transversale ayant la forme de deux arches et définit ainsi deux appuis longitudinaux extérieurs et un seul appui longitudinal intermédiaire, sur lesquels appuis est brasée la plaque intermédiaire. Deux 30 chambres à fluide sont ainsi délimitées entre le couvercle et la plaque intermédiaire et elles communiquent avec les tubes du faisceau via les passages de la plaque intermédiaire et les perçages de la plaque collectrice. Pour cela les passages de la plaque intermédiaire sont 35 réalisés avec des dimensions supérieures à celles des perçages de la plaque collectrice. 15 Cette boîte collectrice connue convient particulièrement à la fabrication d'échangeurs de chaleur fonctionnant avec un fluide à haute pression comme par exemple un fluide fonctionnant en mode supercritique, tel que le dioxyde de carbone ou CO,. En particulier, une telle boîte collectrice peut faire partie d'un refroidisseur de gaz fonctionnant au CO, pour des installations de climatisation de véhicules automobiles. The publication FR-A-2 911 394 in the name of the Applicant discloses a manifold of this type whose cover has a cross section having the shape of two arches and thus defines two external longitudinal supports and a single intermediate longitudinal support, on which supports is brazed the intermediate plate. Two fluid chambers are thus delimited between the cover and the intermediate plate and they communicate with the tubes of the beam via the passages of the intermediate plate and the holes of the collector plate. For this, the passages of the intermediate plate are made with dimensions greater than those of the bores of the header plate. This known collecting box is particularly suitable for the manufacture of heat exchangers operating with a high-pressure fluid such as for example a fluid operating in supercritical mode, such as carbon dioxide or CO 2. In particular, such a manifold can be part of a CO-operated gas cooler for motor vehicle air conditioning installations.
La technologie brasée de la boîte collectrice permet à celle-ci de résister à des pressions d'éclatement élevées, généralement de l'ordre de 300 bars. The brazed technology of the header allows it to withstand high burst pressures, usually of the order of 300 bar.
Dans la boîte collectrice connue par la publication précitée, le contact entre l'appui longitudinal intermédiaire du couvercle et la plaque intermédiaire n'est pas continu, puisqu'il est interrompu à chaque fois par les passages ménagés au travers de la plaque intermédiaire. In the collector box known from the aforementioned publication, the contact between the intermediate longitudinal support of the cover and the intermediate plate is not continuous, since it is interrupted each time by the passages formed through the intermediate plate.
C'est la raison pour laquelle il convient de réaliser un contact étroit entre cet appui longitudinal et la plaque intermédiaire lors de l'opération de brasage. This is the reason why it is necessary to make a close contact between this longitudinal support and the intermediate plate during the brazing operation.
En effet, s'il s'avère que des zones de contact ne sont pas 25 correctement brasées, cela peut affecter la résistance à la pression de la boîte collectrice ainsi obtenue. Indeed, if it turns out that contact areas are not properly brazed, this may affect the pressure resistance of the manifold thus obtained.
L'invention a notamment pour but d'améliorer encore la résistance à la pression d'une boîte collectrice du type 30 défini en introduction. The object of the invention is in particular to further improve the pressure resistance of a manifold of the type defined in the introduction.
Elle propose à cet effet une boîte collectrice de ce type, laquelle comprend en outre un élément additionnel disposé entre la plaque intermédiaire et le couvercle et muni d'un 35 jeu d'ouvertures en regard de chacun des passages de la plaque intermédiaire, chaque jeu comprenant un nombre d'ouvertures au moins égal au nombre d'arches et qui débouchent dans les chambres à fluide délimitées entre le couvercle et l'élément additionnel, ce qui permet de créer un pont continu de matière le long de chaque appui longitudinal intermédiaire pour améliorer la continuité du brasage de la plaque intermédiaire sur le couvercle. It proposes for this purpose a manifold of this type, which further comprises an additional element disposed between the intermediate plate and the lid and provided with a set of openings facing each of the passages of the intermediate plate, each set comprising a number of openings at least equal to the number of arches and which open into the fluid chambers delimited between the cover and the additional element, which makes it possible to create a continuous bridge of material along each intermediate longitudinal support for improve the brazing continuity of the intermediate plate on the cover.
Cet élément additionnel permet ainsi de créer un pont continu de matière le long de chaque appui longitudinal, si bien que ce dernier est en contact sur toute sa longueur avec cette plaque intermédiaire, ce qui permet de créer une zone continue de brasage et donc d'améliorer la résistance à la pression. La communication du fluide entre la boîte collectrice et les tubes se fait via les jeux d'ouvertures de l'élément additionnel, les passages de la plaque intermédiaire et les perçages de la plaque collectrice. This additional element thus makes it possible to create a continuous bridge of material along each longitudinal support, so that the latter is in contact along its entire length with this intermediate plate, which makes it possible to create a continuous zone of soldering and therefore of improve the resistance to pressure. The communication of the fluid between the manifold and the tubes is via the sets of openings of the additional element, the passages of the intermediate plate and the holes of the header plate.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, l'élément additionnel est réalisé sous la forme d'une plaque additionnelle propre à être intercalée entre la plaque intermédiaire et le couvercle et au travers de laquelle sont ménagées les ouvertures. In a first embodiment of the invention, the additional element is made in the form of an additional plate adapted to be interposed between the intermediate plate and the cover and through which the openings are formed.
Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'élément additionnel est intégré à la plaque intermédiaire pour former une plaque intégrée dans laquelle sont ménagés d'une part les jeux d'ouvertures qui débouchent sur une première face et d'autre part les passages qui débouchent sur une seconde face opposée. Les ouvertures sont réalisées dans une partie de l'épaisseur de la plaque intégrée et les passages sont réalisés dans une autre partie de l'épaisseur de la plaque intégrée, en sorte que chaque jeu d'ouvertures débouche à chaque fois dans un seul passage. In a second embodiment of the invention, the additional element is integrated in the intermediate plate to form an integrated plate in which are formed on the one hand the sets of openings that open on a first side and secondly passages that lead to a second opposite face. The openings are made in part of the thickness of the integrated plate and the passages are made in another part of the thickness of the integrated plate, so that each set of openings opens each time in a single passage.
Dans une troisième forme de réalisation de l'invention, l'élément additionnel est intégré au couvercle pour former un couvercle intégré présentant une paroi externe qui ferme les chambres à fluide et au travers de laquelle sont ménagés les jeux d'ouvertures, en sorte que les ouvertures d'un jeu d'ouvertures débouchent respectivement dans les chambres à fluide. In a third embodiment of the invention, the additional element is integrated in the lid to form an integrated lid having an outer wall which closes the fluid chambers and through which the sets of openings are formed, so that the openings of a set of openings open respectively into the fluid chambers.
Dans cette dernière forme de réalisation, le couvercle intégré, y compris la paroi externe, est avantageusement réalisé sous la forme d'un profilé extrudé dans lequel les jeux d'ouvertures sont réalisés ultérieurement dans la paroi externe du profilé. In this latter embodiment, the integrated cover, including the outer wall, is advantageously made in the form of an extruded profile in which the sets of openings are subsequently made in the outer wall of the profile.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, on prévoit que chaque appui longitudinal intermédiaire du couvercle comprend une face d'appui ayant une épaisseur de matière s'étendant sur toute la longueur et propre à absorber d'éventuels défauts géométriques du couvercle lors de l'assemblage sous l'effet d'une compression. L'épaisseur de matière est destinée à être écrasée lors de l'assemblage. Elle a avantageusement la forme d'une nervure de faible épaisseur. Il est à noter qu'un tel mode de réalisation trouve également un intérêt dans les modes de réalisation où la boîte collectrice est en trois parties, comme dans le document FR 2 911 394 évoqué plus haut. In another embodiment of the invention, provision is made for each intermediate longitudinal support of the cover to comprise a bearing face having a thickness of material extending over the entire length and capable of absorbing any geometrical defects of the cover during assembly under the effect of compression. The material thickness is intended to be crushed during assembly. It advantageously has the shape of a thin rib. It should be noted that such an embodiment is also of interest in the embodiments where the header box is in three parts, as in the document FR 2 911 394 mentioned above.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la section transversale du couvercle comprend deux arches pour définir deux appuis longitudinaux extérieurs et un appui longitudinal intermédiaire et délimiter deux chambres à fluide longitudinales, l'élément additionnel étant muni de deux ouvertures en regard de chacun des passages de la plaque intermédiaire. In a preferred embodiment of the invention, the cross-section of the lid comprises two arches for defining two external longitudinal supports and an intermediate longitudinal support and delimiting two longitudinal fluid chambers, the additional element being provided with two openings opposite each of the passages of the intermediate plate.
Cette boîte collectrice, avec un couvercle en deux arches, reprend donc la structure générale décrite dans la publication FR-A-2 911 394 en y ajoutant l'élément intermédiaire précité. This collecting box, with a lid in two arches, thus takes up the general structure described in the publication FR-A-2 911 394 by adding the aforementioned intermediate element.
Sous un autre aspect, l'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant au moins une boîte collectrice telle que définie précédemment. In another aspect, the invention relates to a heat exchanger comprising at least one manifold as defined above.
Cet échangeur de chaleur peut être réalisé notamment sous la forme d'un refroidisseur de gaz propre à être parcouru par un fluide fonctionnant dans un mode supercritique, tel que le COQ . This heat exchanger can be produced in particular in the form of a gas cooler capable of being traversed by a fluid operating in a supercritical mode, such as COQ.
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 partielle en coupe transversale d'une boîte collectrice selon une première forme de réalisation de l'invention, dans laquelle l'élément additionnel est une plaque additionnelle, le plan de coupe passant au niveau du passage d'un tube ; FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a header box according to a first embodiment of the invention, in which the additional element is an additional plate, the section plane passing through the passage of a tube;
- la figure 2 est une vue partielle en coupe analogue à la 20 figure 1, dans laquelle le plan de coupe passe en dehors du passage d'un tube ; FIG. 2 is a partial sectional view similar to FIG. 1, in which the cutting plane passes outside the passage of a tube;
- la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale selon la ligne III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue partielle de dessus de la plaque additionnelle de la boîte collectrice des figures 1 à 3 ; - Figure 3 is a partial view in longitudinal section along the line III-III of Figure 1; - Figure 4 is a partial top view of the additional plate of the manifold of Figures 1 to 3;
- la figure 5 est une vue partielle de dessus de la plaque 30 intermédiaire de la boîte collectrice des figures 1 à 3 ; FIG. 5 is a partial view from above of the intermediate plate of the header box of FIGS. 1 to 3;
- la figure 6 est une vue partielle en coupe transversale d'une boîte collectrice selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle l'élément 35 additionnel et la plaque intermédiaire sont combinés pour former une plaque intégrée, le plan de coupe passant au niveau du passage d'un tube; 25 - la figure 7 est une vue partielle en coupe analogue à la figure 6, dans laquelle le plan de coupe passe en dehors du passage d'un tube ; - la figure 8 est une vue de dessus de la plaque intégrée des figures 6 et 7; FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a header box according to a second embodiment of the invention, in which the additional element and the intermediate plate are combined to form an integrated plate, the cutting plane. passing at the passage of a tube; FIG. 7 is a partial sectional view similar to FIG. 6, in which the section plane passes outside the passage of a tube; FIG. 8 is a view from above of the integrated plate of FIGS. 6 and 7;
- la figure 9 est une vue de dessous de la plaque intégrée 10 des figures 6 à 8 ; FIG. 9 is a bottom view of the integrated plate 10 of FIGS. 6 to 8;
- la figure 10 est une vue partielle en coupe transversale d'une boîte collectrice dans une troisième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle l'élément 15 additionnel est combiné au couvercle pour former un couvercle intégré, le plan de coupe passant au niveau d'un passage de tube ; FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a manifold in a third embodiment of the invention, in which the additional element is combined with the lid to form an integral lid, the cutting plane passing through level of a tube passage;
- la figure 11 est une vue analogue à la figure 10, le plan 20 de coupe passant en dehors d'un passage de tube ; - Figure 11 is a view similar to Figure 10, the cutting plane 20 passing outside a tube passage;
- la figure 12 est une vue de dessous de la paroi externe du couvercle intégré ; - Figure 12 is a bottom view of the outer wall of the integrated lid;
25 - la figure 13 est une vue en coupe transversale d'un couvercle dont l'appui longitudinal intermédiaire présente une surépaisseur de matière continue ; FIG. 13 is a cross-sectional view of a cover whose intermediate longitudinal support has a continuous thickness of material;
- la figure 14 montre schématiquement l'assemblage du 30 couvercle de la figure 13 avec une plaque collectrice et une plaque intermédiaire ; Figure 14 shows schematically the assembly of the cover of Figure 13 with a header plate and an intermediate plate;
- les figures 15 à 17 sont des variantes de réalisation avec des surepaisseurs de matière de structures 35 différentes. - Figures 15 to 17 are alternative embodiments with material thicknesses of different structures.
Il est fait tout d'abord référence à la figure 1 qui montre une boîte collectrice 10 pour échangeur de chaleur comprenant une plaque collectrice 12 présentant un fond plat 14 au travers duquel est aménagée une série de perçages 16, encore appelés trous, chaque perçage étant bordé par un collet 18 dirigé vers l'intérieur de la boîte collectrice. Les perçages et les collets ont une forme oblongue adaptée à recevoir l'extrémité 20 d'un tube 22 faisant partie d'un faisceau d'un échangeur de chaleur (non représenté). Reference is first made to FIG. 1, which shows a header box 10 for a heat exchanger comprising a header plate 12 having a flat bottom 14 through which is arranged a series of holes 16, also called holes, each piercing being bordered by a collar 18 directed towards the inside of the collecting box. The bores and collars have an oblong shape adapted to receive the end 20 of a tube 22 forming part of a bundle of a heat exchanger (not shown).
Le fond 14 de la plaque collectrice se raccorde perpendiculairement à deux ailes latérales 24 qui se terminent par des bords repliables 26 pour former des pinces de sertissage. The bottom 14 of the header plate is connected perpendicularly to two lateral wings 24 which end with foldable edges 26 to form crimping pliers.
La boîte collectrice 10 comprend en outre un couvercle 28 réalisé sous la forme d'un profilé extrudé présentant, en section transversale, deux arches 30 délimitant respectivement deux chambres à fluide longitudinales 32. The collecting box 10 further comprises a cover 28 made in the form of an extruded profile having, in cross section, two arches 30 delimiting respectively two longitudinal fluid chambers 32.
Le couvercle 28 possède deux appuis longitudinaux extérieurs 34 et un appui longitudinal intérieur 36, ces trois appuis étant coplanaires et offrant trois surfaces de brasage sous la forme de bandes parallèles entre elles. A l'opposé des appuis longitudinaux extérieurs 34, le couvercle 28 comporte deux bords de sertissage 37 contre lesquels viennent appuyer les bords repliables 26 de la plaque collectrice 12. The cover 28 has two outer longitudinal supports 34 and an inner longitudinal support 36, these three supports being coplanar and having three brazing surfaces in the form of strips parallel to each other. In contrast to the outer longitudinal supports 34, the cover 28 has two crimping edges 37 against which the folding edges 26 of the collector plate 12 come to bear.
La boîte collectrice 10 comprend en outre une plaque intermédiaire 38 qui vient s'appliquer sur la plaque collectrice 12 et qui ménage des passages 40 (voir la figure 5) disposés en regard des perçages 16 de la plaque collectrice. Ces passages 40 sont des ouvertures ou fentes de forme oblongue disposées transversalement, à égale distance les unes des autres, avec un pas correspondant au pas des perçages 16 et au pas des tubes 22 dans le faisceau. Ces passages 40 ont une dimension supérieure à celles des perçages 16 pour recevoir leurs collets respectifs 18 (figures 1 et 3). La structure générale de la boîte collectrice, telle que décrite jusqu'à présent, est connue de façon générale par la publication FR-A-2 911 394, déjà citée. The manifold box 10 further comprises an intermediate plate 38 which is applied to the header plate 12 and which accommodates passages 40 (see Figure 5) arranged opposite the holes 16 of the header plate. These passages 40 are openings or slots of oblong shape arranged transversely, equidistant from each other, with a pitch corresponding to the pitch of the holes 16 and the pitch of the tubes 22 in the beam. These passages 40 have a larger dimension than the holes 16 to receive their respective collars 18 (Figures 1 and 3). The general structure of the header, as described so far, is generally known from the publication FR-A-2 911 394, already mentioned.
10 Conformément à l'invention, on prévoit en plus un élément additionnel réalisé ici sous la forme d'une plaque additionnelle 42 qui est disposée entre la plaque intermédiaire 38 et le couvercle 28, c'est-à-dire plus précisément entre les appuis 34 et 36 du couvercle. Cette 15 plaque additionnelle 42 comprend des jeux d'ouvertures 44 (voir la figure 4), chaque jeu comprenant un nombre d'ouvertures au moins égal au nombre d'arches. Ici, chaque jeu comprend deux ouvertures 44 pour former un couple d'ouvertures, chaque couple d'ouvertures débouchant d'une 20 part dans les chambres à fluide respectives 32 et, d'autre part, dans un passage 40 de la plaque intermédiaire 38. According to the invention, there is additionally provided an additional element made here in the form of an additional plate 42 which is arranged between the intermediate plate 38 and the cover 28, that is to say more precisely between the supports 34 and 36 of the lid. This additional plate 42 comprises aperture sets 44 (see FIG. 4), each set comprising a number of openings at least equal to the number of arches. Here, each set comprises two openings 44 to form a pair of openings, each pair of openings opening on the one hand into the respective fluid chambers 32 and, on the other hand, into a passage 40 of the intermediate plate 38 .
Comme on le voit sur la figure 4, la plaque additionnelle 42 présente une bande de matière continue 46 qui s'étend 25 longitudinalement et entre les ouvertures de chaque paire. Cette bande de matière est destinée à venir en contact étroit avec l'appui longitudinal intermédiaire 36 du couvercle, ce qui permet de créer un pont continu de matière le long de cet appui longitudinal intermédiaire. 30 Il en résulte que cette plaque additionnelle 42 vient en contact sur toute la longueur de l'appui longitudinal intermédiaire 36, à savoir non seulement dans la région en dehors des tubes (figure 2), mais aussi dans la région du 35 passage des tubes (figure 1). Ainsi, cette plaque additionnelle peut être brasée sur la totalité du ou des appuis longitudinaux intermédiaires et également aussi sur5 la totalité des appuis longitudinaux extérieurs, ce qui permet d'améliorer l'étanchéité et la résistance à la pression du fluide. As seen in FIG. 4, the additional plate 42 has a web of continuous material 46 which extends longitudinally and between the openings of each pair. This strip of material is intended to come into close contact with the intermediate longitudinal support 36 of the lid, which makes it possible to create a continuous bridge of material along this intermediate longitudinal support. As a result, this additional plate 42 comes into contact over the entire length of the intermediate longitudinal support 36, namely not only in the region outside the tubes (FIG. 2), but also in the region of the passage of the tubes. (figure 1). Thus, this additional plate can be brazed on all or intermediate longitudinal supports and also on all the external longitudinal supports, which improves the sealing and the pressure resistance of the fluid.
Ceci est particulièrement important dans le cas où la boîte collectrice est parcourue par un fluide à très haute pression, comme le CO2. This is particularly important in the case where the manifold is traversed by a fluid at very high pressure, such as CO2.
La plaque additionnelle 42 comprend une première face 48 (face supérieure) propre à venir en contact avec le couvercle et une seconde face 50 (face inférieure) propre à venir en contact avec la plaque intermédiaire. The additional plate 42 comprises a first face 48 (upper face) clean to come into contact with the cover and a second face 50 (lower face) clean to come into contact with the intermediate plate.
De façon avantageuse, un plaquage de brasure est appliqué au moins sur la première face 48. Ceci permet lors du brasage, une bonne répartition du plaquage de brasure sur toute la surface de contact entre la plaque additionnelle et le couvercle. Advantageously, a solder plating is applied at least on the first face 48. This allows, during brazing, a good distribution of the solder plating over the entire contact area between the additional plate and the cover.
Il est fait maintenant référence aux figures 6 à 9 qui concernent une deuxième forme de réalisation de l'invention. Les éléments communs avec ceux des figures 1 à 5 sont désignés par les mêmes références numériques. Reference is now made to FIGS. 6 to 9 which relate to a second embodiment of the invention. The elements common with those of Figures 1 to 5 are designated by the same reference numerals.
La principale différence par rapport à la forme de réalisation précédente est que l'élément additionnel 42 est intégré à la plaque intermédiaire pour former une plaque intégrée 52 qui, extérieurement, présente exactement les mêmes formes et dimensions que la plaque additionnelle 42 et la plaque intermédiaire 38 combinées entre elles. The main difference from the previous embodiment is that the additional element 42 is integrated with the intermediate plate to form an integrated plate 52 which, externally, has exactly the same shapes and dimensions as the additional plate 42 and the intermediate plate. 38 combined with each other.
Dans cette plaque intégrée sont ménagés d'une part, les jeux d'ouvertures 44 qui débouchent sur une première face 54 dite face supérieure et, d'autre part, les passages 40 qui débouchent sur une seconde face 56 opposée à la première face 54. Les ouvertures•44 et les passages 40 sont réalisées chacune dans une partie de l'épaisseur de la plaque intégrée, comme on le voit le mieux sur la coupe de la figure 6. Cela résulte aussi de l'examen des figures 8 et 9 qui montrent respectivement en vue de dessus et en vue de dessous la plaque intégrée 52. Cette plaque intégrée sera brasée avec les appuis du couvercle, un plaquage de brasure étant avantageusement disposé sur la première face (face supérieure) 44 de cette plaque intégrée. In this integrated plate are formed on the one hand, the sets of openings 44 which open on a first face 54 said upper face and, on the other hand, the passages 40 which open on a second face 56 opposite to the first face 54 The apertures 44 and the passages 40 are each made in part of the thickness of the integrated plate, as best seen in the cross-section of Figure 6. This also results from the examination of FIGS. which respectively show in top view and in bottom view the integrated plate 52. This integrated plate will be brazed with the supports of the cover, a braze plating being advantageously disposed on the first face (upper face) 44 of the integrated plate.
Il est fait maintenant référence aux figures 10 à 12. Cette variante de réalisation diffère des réalisations précédentes par le fait que l'élément additionnel est intégré au couvercle pour former un couvercle intégré 60 présentant une paroi externe 62 qui ferme les chambres à fluide 32 et au travers de laquelle sont ménagés les jeux d'ouvertures 44. Reference is now made to FIGS. 10 to 12. This embodiment variant differs from the previous embodiments in that the additional element is integrated in the cover to form an integrated cover 60 having an external wall 62 which closes the fluid chambers 32 and through which the sets of openings 44 are formed.
Le couvercle intégré 60, y compris sa paroi externe 62, est réalisé sous la forme d'un profilé extrudé qui présente le profil que l'on voit sur la figure 10. Celui-ci, de même que tous les autres éléments composant la boîte collectrice, est réalisé en aluminium ou alliage à base d'aluminium. The integrated cover 60, including its outer wall 62, is in the form of an extruded profile which has the profile that is seen in Figure 10. This, as well as all the other elements of the box collector, is made of aluminum or alloy based on aluminum.
Dans une première étape du procédé, le couvercle intégré, y 25 compris la paroi externe 32, est réalisé par extrusion. In a first step of the method, the integrated lid, including the outer wall 32, is made by extrusion.
Dans une deuxième étape, des jeux d'ouvertures 44 sont réalisés dans la paroi externe 62 du profilé à partir de l'extérieur. Ces jeux d'ouvertures 44, que l'on voit mieux 30 sur la figure 12, permettent de faire communiquer les chambres à fluide 32 avec les passages 40 dans lesquels débouchent les extrémités des tubes, comme on le voit sur la figure 10. In a second step, sets of openings 44 are made in the outer wall 62 of the profile from the outside. These sets of apertures 44, which is better seen in FIG. 12, make it possible to communicate the fluid chambers 32 with the passages 40 into which the ends of the tubes open, as can be seen in FIG.
35 Dans cette forme de réalisation, on réalise un brasage entre le couvercle intégré 60 et la plaque intermédiaire 38. Cette plaque intermédiaire est réalisée de façon analogue à celle des figures 1 à 5 et ne sera donc pas décrite en détail ici. In this embodiment, brazing is performed between the integrated cover 60 and the intermediate plate 38. This intermediate plate is made analogously to that of FIGS. 1 to 5 and will therefore not be described in detail here.
Il est fait maintenance à la figure 13 qui montre un 5 couvercle 28 analogue à celui des figures 1 et 6. Figure 13 shows a cover 28 similar to that of Figures 1 and 6.
L'appui longitudinal intermédiaire 36 comprend une face d'appui 64 surmontée d'une surépaisseur de matière 66 qui s'étend sur toute la longueur et qui est propre à absorber 10 d'éventuels défauts géométriques du couvercle et du composant sur lequel il est assemblé, lors de leur assemblage sous l'effet d'une compression. The intermediate longitudinal support 36 comprises a bearing face 64 surmounted by a material allowance 66 which extends over the entire length and is adapted to absorb any geometrical defects in the lid and the component on which it is located. assembled, during their assembly under the effect of compression.
Dans l'exemple, cette surépaisseur 66 a la forme d'une 15 nervure longitudinale à profil arrondi dont l'épaisseur est typiquement d'environ 0,2 mm. Cette surépaisseur forme ainsi une bosse continue. In the example, this excess thickness 66 has the shape of a longitudinal rib with a rounded profile whose thickness is typically about 0.2 mm. This extra thickness thus forms a continuous bump.
La figure 14 montre l'assemblage du couvercle 28 avec un 20 composant qui peut être soit une plaque additionnelle 42 (mode de réalisation des figures 1 à 5), soit une plaque intégrée 52 (forme de réalisation des figures 6 à 9), soit une plaque intermédiaire 38 (forme de réalisation des figures 10 à 12) ou encore une plaque intermédiaire 25 conforme à celle 3 du document FR 2 911 394. Dans l'exemple la figure 14 montre l'assemblage du couvercle 28 avec une plaque intégrée 52. Fig. 14 shows the assembly of the cover 28 with a component which may be either an additional plate 42 (embodiment of Figs. 1-5), or an integrated plate 52 (embodiment of Figs. 6-9), or an intermediate plate 38 (embodiment of Figures 10 to 12) or an intermediate plate 25 according to that 3 of FR 2 911 394. In the example Figure 14 shows the assembly of the cover 28 with an integrated plate 52 .
Cette nervure 66 permet d'assurer le rôle de fusible par sa 30 déformation lors de l'assemblage des composants entre eux par pression du couvercle sur le composant qui le reçoit, dans l'exemple la plaque intégrée 52. La plaque collectrice 12 est reçue dans un support 68 et deux organes de pression 70 agissent sur les bords de sertissage 37 du couvercle 35 comme montré par les flèches F1. La pression ainsi exercée est suffisante pour déformer la nervure de quelques centièmes à quelques dizaines de millimètre. Cette déformation permet d'absorber les éventuels défauts géométriques des deux composants et donc d'assurer leur contact, à condition bien sûr que le jeu préliminaire soit inférieur à la hauteur de la nervure. La pression exercée permet d'effectuer un double mouvement de rotation comme montré par les flèches FZ sur la figure 14. This rib 66 serves to ensure the role of fuse by its deformation during assembly of the components together by pressing the cover on the component that receives it, in the example the integrated plate 52. The collector plate 12 is received in a support 68 and two pressure members 70 act on the crimping edges 37 of the cover 35 as shown by the arrows F1. The pressure thus exerted is sufficient to deform the rib from a few hundredths to a few tens of millimeters. This deformation makes it possible to absorb the possible geometrical defects of the two components and thus to ensure their contact, provided of course that the preliminary clearance is less than the height of the rib. The pressure exerted makes it possible to perform a double rotational movement as shown by the arrows FZ in FIG.
La nervure permet de créer un décalage sensible (environ 0,2 mm) entre l'appui longitudinal intérieur 36 et les appuis longitudinaux extérieurs 34. Ce décalage permet, en jouant sur l'élasticité du matériau, de garder sous contrainte l'assemblage et de le maintenir grâce au sertissage du collecteur. Tout en maintenant une pression grâce aux organes 70, les extrémités des ailes 24 de la plaque collectrice sont ensuite repliées comme montré sur la figure 1 pour permettre un brasage. The rib makes it possible to create a substantial offset (approximately 0.2 mm) between the inner longitudinal support 36 and the outer longitudinal supports 34. This shift makes it possible, by adjusting the elasticity of the material, to keep the assembly under stress and to maintain it by crimping the collector. While maintaining a pressure through the members 70, the ends of the wings 24 of the header plate are then folded as shown in Figure 1 to allow brazing.
La nervure 66 peut être réalisée sous d'autres formes. The rib 66 may be made in other forms.
La figure 15 montre une autre forme de réalisation dans laquelle la nervure 66 une section triangulaire avec une forme plus vive facilitant l'écrasement. Figure 15 shows another embodiment in which the rib 66 has a triangular section with a brighter shape facilitating crushing.
La figure 16 montre une surépaisseur 72 avec une forme plus 25 allongée permettant d'améliorer la qualité du joint brasé par un effet capillaire. Figure 16 shows a thickening 72 with a more elongated shape to improve the quality of the brazed joint by a capillary effect.
La figure 17 montre une autre variante dans laquelle la surépaisseur 74est continue, ce qui permet d'obtenir un 30 décalage d entre l'appui longitudinal intérieur 36 et les deux appuis longitudinaux extérieur 34. FIG. 17 shows another variant in which the excess thickness 74 is continuous, which makes it possible to obtain an offset d between the inner longitudinal support 36 and the two outer longitudinal supports 34.
L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. 35 10 En particulier, bien qu'elle ait été décrite en référence à un couvercle à deux arches, elle peut s'appliquer à des couvercles ayant plus de deux arches. The invention is capable of numerous variants. In particular, although it has been described with reference to a two-arched lid, it can be applied to lids having more than two arches.
Egalement, l'invention ne se limite pas à un refroidisseur de gaz fonctionnant avec un fluide supercritique. Also, the invention is not limited to a gas cooler operating with a supercritical fluid.
Elle peut servir aussi à la réalisation d'autres échangeurs de chaleur, en particulier des évaporateurs. L'invention trouve une application particulière aux échangeurs de chaleur pour véhicules automobiles. It can also be used for the production of other heat exchangers, in particular evaporators. The invention finds particular application to heat exchangers for motor vehicles.
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