FR3056737B1 - Boite collectrice, echangeur thermique et procede d’assemblage correspondants - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une boite collectrice (20) pour échangeur thermique (1) notamment d'un véhicule automobile comportant un faisceau d'échange thermique (10) comprenant une pluralité de tubes (11), la boite collectrice (20) comportant : - une plaque collectrice (270) présentant une pluralité d'orifices (271) respectivement destinés à recevoir une extrémité d'un tube (11) du faisceau d'échange thermique (10), et - un couvercle (23) distinct de la plaque collectrice (270) et assemblé à la plaque collectrice (270) de façon à fermer la boite collectrice (20). Selon l'invention, - la plaque collectrice (270) est réalisée en plastique, et - la boite collectrice (20) comporte en outre un moyen de maintien mécanique (50) de la plaque collectrice (270) avec le couvercle (23). L'invention, concerne encore un échangeur thermique (1) comprenant une telle boite collectrice (20) et un procédé d'assemblage correspondant.

Description

Boite collectrice, échangeur thermique et procédé d’assemblage correspondants L’invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques, notamment pourvéhicules automobiles. L’invention se rapporte en particulier aux boites collectrices pour detels échangeurs thermiques. L’invention concerne encore un procédé d’assemblage d’unéchangeur thermique comprenant de telles boites collectrices.
Les échangeurs thermiques comportent classiquement un faisceau d’échangethermique de tubes et au moins une, généralement deux boites collectrices ou boîtiers dedistribution d’un fluide. De façon connue, chaque boite collectrice comprend au moins deuxparties : une plaque collectrice recevant les extrémités des tubes et un couvercle venant coifferla plaque collectrice pour fermer au moins partiellement la boite collectrice.
Des intercalaires ou ailettes peuvent également être prévus entre les tubes pouraméliorer l’échange thermique.
Selon une solution connue, les divers éléments d’un tel échangeur thermique sontmétalliques, par exemple en aluminium ou en alliage d’aluminium, et peuvent être assembléspuis brasés par passage dans un four de brasage, pour assurer la solidarisation de l’ensembledes éléments.
Un tel échangeur thermique dont les différents éléments sont fixés définitivement lesuns aux autres par une opération de brasage est appelé échangeur thermique brasé. Avec cettetechnologie brasée, les tubes peuvent être agencés avec un pas serré, par exemple de l’ordrede 6mm. L’augmentation du nombre de tubes du faisceau d’échange thermique permetd’améliorer les performances des échangeurs thermiques dits brasés.
Cependant, les échangeurs thermiques sont soumis à beaucoup de contraintes etvariations thermiques au cours des différents cycles de fonctionnement. En particulier, desphénomènes de dilatation et de rétractation liés aux variations de températures peuvent seproduire, notamment au niveau des liaisons entre la plaque collectrice et les tubes. Cesliaisons étant rigides dans un échangeur thermique brasé, cela ne permet pas de compenser detels phénomènes de dilatation et de rétractation. Au fil du temps ces liaisons s’affaiblissent etdes ruptures et en conséquence des fuites du fluide peuvent apparaître.
En outre, dans un tel échangeur thermique brasé, la boite collectrice tout enaluminium est relativement lourde et coûteuse.
Une autre technologie connue est une technologie d’assemblage mécanique deséléments de l’échangeur thermique, à savoir à température ambiante, par exemple parsertissage, expansion, clipsage ou autre liaison mécanique. L’assemblage mécanique necomporte pas d’étape de brasage des éléments formant l’échangeur thermique. En particulier,chaque plaque collectrice peut être munie de moyens de fixation mécanique, par exemple desertissage, propres à coopérer avec un bord périphérique du couvercle qui vient se fixer sur laplaque collectrice en assurant la compression d’un joint d’étanchéité disposé sur la plaquecollectrice. En outre, les extrémités des tubes sont assemblées à chaque plaque collectrice parexpansion des extrémités des tubes de façon à comprimer le joint d’étanchéité entre lesextrémités des tubes et la plaque collectrice.
Le joint d’étanchéité permet d’assurer l’étanchéité entre le couvercle et la plaquecollectrice mais aussi entre les extrémités des tubes et la plaque collectrice. De plus, le jointd’étanchéité permet de compenser les phénomènes de dilatation et de rétraction qui peuventsurvenir. Un tel assemblage mécanique permet donc de réduire les risques de fuite du fluide.
En outre, les plaques collectrices doivent répondre à des critères de tenue mécaniquepar exemple lors du sertissage sur le couvercle et à des contraintes de pression et d’endurance.Pour cela, on utilise des plaques collectrices métalliques, notamment en aluminium ou enalliage d’aluminium.
Par ailleurs, dans les échangeurs thermiques à assemblage mécanique connus, laplaque collectrice est habituellement munie de collets traversés par les extrémités des tubes.Le nombre de tubes traversant la plaque collectrice est limité par l’épaisseur des collets, et ced’autant plus lorsque la plaque collectrice et ses collets sont métalliques. Les tubes dans unéchangeur thermique à assemblage mécanique sont donc de moindre densité que dans unéchangeur thermique brasé. H en résulte une moins bonne performance thermique dans unéchangeur thermique à assemblage mécanique par rapport à un échangeur thermique brasépour un encombrement équivalent. L’invention a donc pour objectif de pallier au moins partiellement ces problèmes del’art antérieur en proposant une boite collectrice pour échangeur thermique permettantd’optimiser les performances thermiques tout en répondant aux contraintes de pression et endiminuant les coûts. A cet effet l’invention a pour objet une boite collectrice pour échangeur thermique, notamment d’un véhicule automobile, ledit échangeur comportant un faisceau d’échangethermique comprenant une pluralité de tubes, la boite collectrice comportant : une plaque collectrice présentant une pluralité d’orifices respectivement destinés àrecevoir une extrémité d’un tube du faisceau d’échange thermique, et un couvercle distinct de la plaque collectrice et assemblé à la plaque collectrice defaçon à fermer la boite collectrice.
Selon l’invention, la plaque collectrice est réalisée en plastique, et la boite collectricecomporte en outre un moyen de maintien mécanique de la plaque collectrice avec lecouvercle.
On obtient ainsi une boite collectrice plus légère et moins chère qui peut être adaptéepour différents faisceaux d’échange thermique, et donc différents échangeurs thermiques.
La boite collectrice peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiquessuivantes, prises séparément ou en combinaison : le couvercle est réalisé en plastique ; la plaque collectrice est réalisée dans le même matériau que le couvercle ; le couvercle comprend un bord périphérique et la plaque collectrice comprend un bordpériphérique configuré pour coopérer avec le bord périphérique du couvercle, et le moyende maintien mécanique est agencé au moins partiellement autour des bords périphériquesdu couvercle et de la plaque collectrice ; le moyen de maintien mécanique est fixé autour des bords périphériques du couvercle etde la plaque collectrice, selon au moins une méthode de fixation parmi le sertissage, lacompression, le collage, ou le soudage plastique ; le moyen de maintien mécanique comprend au moins une barrette de fixation ; le moyen de maintien mécanique comprend au moins une barrette de fixation présentantdes pattes de sertissage configurées pour être rabattues sur le bord périphérique ducouvercle et/ou sur le bord périphérique de la plaque collectrice ; ladite au moins une barrette de fixation présente une seule série de pattes de sertissageconfigurées pour être rabattues sur le bord périphérique du couvercle ou sur le bordpériphérique de la plaque collectrice ; ladite au moins une barrette de fixation présente une première série de pattes de sertissageconfigurées pour être rabattues sur le bord périphérique du couvercle et une deuxième série de pattes de sertissage configurées pour être rabattues sur le bord périphérique de laplaque collectrice ; la forme de ladite au moins une barrette de fixation est choisie parmi la liste de formessuivantes : sensiblement droite, de section transversale sensiblement en « C », de sectiontransversale sensiblement en « U », de forme sensiblement rectangulaire ; le moyen de maintien mécanique est réalisé dans un matériau métallique, par exemple enaluminium ou en alliage d’aluminium ; la boite collectrice comprend en outre un joint d’étanchéité compressible configuré pourêtre agencé autour des extrémités des tubes débouchant dans la boite collectrice à l’étatassemblé de l’échangeur thermique, et la plaque collectrice est agencée entre le jointd’étanchéité et le couvercle ; la plaque collectrice comprend une pluralité d’ouvertures configurées pour recevoir lesextrémités des tubes du faisceau d’échange thermique dudit échangeur et pour recevoir lejoint d’étanchéité agencé autour des extrémités des tubes, et le joint d’étanchéité estconfiguré pour être comprimé entre chaque extrémité de tube et la plaque collectrice ; le joint d’étanchéité comporte une pluralité de collets standards configurés pour recevoirles extrémités des tubes du faisceau d’échange thermique dudit échangeur et s’étendant àtravers les ouvertures de la plaque collectrice ; la plaque collectrice est sensiblement plane et dépourvue de collet. L’invention a également pour objet un échangeur thermique, notamment pourvéhicule automobile, comportant : un faisceau d’échange thermique comprenant une pluralité de tubes, et au moins une boite collectrice telle que définie précédemment, assemblée au faisceaud’échange thermique.
Selon un aspect de l’invention, le faisceau d’échange thermique est assemblé parbrasage et est assemblé mécaniquement à ladite au moins une boite collectrice. L’invention a encore pour objet un procédé d’assemblage d’un tel échangeurthermique, comprenant les étapes suivantes : on assemble le faisceau d’échange thermique, on dispose un joint d’étanchéité comprenant des collets standards, on agence une plaque collectrice sur le joint d’étanchéité, de sorte que les collets standards du joint d’étanchéité traversent la plaque collectrice, on assemble le faisceau d’échange thermique au sous-ensemble comprenant le jointd’étanchéité et la plaque collectrice, de sorte que les extrémités des tubes du faisceaud’échange thermique traversent la plaque collectrice et le joint d’étanchéité, on évase les extrémités des tubes du faisceau d’échange thermique de façon à comprimerle joint d’étanchéité autour des extrémités des tubes contre la plaque collectrice, on agence un couvercle de manière que le pied de couvercle soit en regard d’un bordpériphérique de la plaque collectrice, on agence le moyen de maintien mécanique autour du pied de couvercle et du bordpériphérique de la plaque collectrice, et on procède à une fixation mécanique du moyen de maintien mécanique autour du pied decouvercle et du bord périphérique, par exemple par sertissage. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à lalecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et desdessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’un échangeur thermique selon l’inventionmontrant un faisceau d’échange thermique assemblé à deux boites collectrices, - la figure 2 est une vue en perspective de l’échangeur thermique de la figure 1 montrant enéclaté les éléments d’une des boites collectrices, - la figure 3a est une vue en coupe transversale montrant l’assemblage entre le faisceaud’échange thermique et une boite collectrice, - la figure 3b est une vue en perspective de la figure 3 a, - la figure 4 est une vue en perspective d’un joint d’étanchéité de la boite collectrice, - la figure 5a est une vue en perspective d’une face inférieure d’une plaque collectriced’une boite collectrice, - la figure 5b est une vue en perspective d’une face supérieure de la plaque collectrice, - la figure 5c est une vue partielle agrandie d’une portion de la figure 5b, - la figure 5d est une vue partielle selon une coupe d’axe I-I de la figure 5b, - la figure 6a est une vue en perspective montrant de façon partielle le faisceau d’échangethermique assemblé à une boite collectrice comprenant un moyen de maintien mécaniqueselon une première variante, - la figure 6b est une vue en perspective du moyen de maintien mécanique selon lapremière variante de la figure 6a, - la figure 7a est une vue en perspective montrant de façon partielle le faisceau d’échangethermique assemblé à une boite collectrice comprenant un moyen de maintien mécaniqueselon une deuxième variante, - la figure 7b est une vue en perspective du moyen de maintien mécanique selon ladeuxième variante de la figure 7a, - la figure 8a est une vue en perspective représentant de façon schématique une variante dumoyen de maintien mécanique comprenant deux barrettes de fixation en « C » et leur sensd’assemblage sur la boite collectrice, - la figure 8b est une vue en perspective représentant de façon schématique une autrevariante du moyen de maintien mécanique comprenant deux barrettes de fixation en « U »et leur sens d’assemblage sur la boite collectrice, - la figure 8c est une vue en perspective montrant de façon schématique encore une autrevariante du moyen de maintien mécanique comprenant une barrette de fixation en « U »et son sens d’assemblage sur la boite collectrice, - la figure 8d est une vue en perspective représentant de façon schématique une variante dumoyen de maintien mécanique comprenant deux barrettes de fixation droites et leur sensd’assemblage sur la boite collectrice, et - la figure 8e est une vue en perspective représentant de façon schématique une autrevariante du moyen de maintien mécanique comprenant une barrette de fixation de contourrectangulaire et son sens d’assemblage sur la boite collectrice.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ouplusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référenceconcerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement àun seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisationpeuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premierélément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier etdénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas unepriorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pasnon plus un ordre dans le temps.
Echangeur thermique L’invention concerne un échangeur thermique 1 pour véhicule automobile, tel qu’unradiateur. L’échangeur thermique 1 tel qu’illustré sur la figure 1 présente par exemple une formegénérale sensiblement parallélépipédique avec deux grandes faces latérales et deux petitesfaces latérales jointes à chaque extrémité par une face d’extrémité.
En référence aux figures 1 et 2, un échangeur thermique 1 comprend classiquement : - un faisceau d’échange thermique 10 comprenant une pluralité de tubes 11, agencés selonune ou plusieurs rangées de tubes 11, et - au moins une boite collectrice 20, généralement deux boites collectrices 20 de part etd’autre du faisceau d’échange thermique 10, comprenant chacune une plaque collectrice270 traversée par les tubes 11, et un couvercle 23 destiné à venir se fixer sur la plaquecollectrice 270 pour fermer au moins partiellement la boite collectrice 20.
Les tubes 11 peuvent s’étendre longitudinalement et être montés entre deux boitescollectrices 20, par l’intermédiaire des plaques collectrices 270 disposées transversalementpar rapport aux tubes 11 et respectivement traversées par les extrémités des tubes 11.
Les boites collectrices 20 sont assemblées au niveau des faces d’extrémité del’échangeur thermique 1.
La ou les boites collectrices 20 permettent de distribuer un premier fluide vers lestubes 11 ou de collecter le premier fluide ayant parcouru ces tubes 11. Les tubes 11 sont doncdestinés à être traversés par le premier fluide. L’invention concerne plus particulièrement une telle boite collectrice 20 pouréchangeur thermique 1.
Chaque boite collectrice 20 comporte un joint d’étanchéité 25 (figures 2 et 3). Plusprécisément, il s’agit d’un joint d’étanchéité 25 compressible destiné à être agencé autour desextrémités des tubes 11 débouchant dans la boite collectrice 20 à l’assemblage de l’échangeurthermique 1.
Faisceau d’échange thermique
En référence aux figures 1 à 3b, on décrit ci-après plus en détail le faisceau d’échangethermique 10 de l’échangeur thermique 1. H peut s’agir d’un faisceau d’échange thermique 10 assemblé par brasage, c’est-à-diredont les différents éléments sont assemblés entre eux puis brasés par passage dans un four debrasage, pour assurer la solidarisation de l’ensemble des éléments du faisceau d’échangethermique 10. A cet effet, les divers éléments du faisceau d’échange thermique d’échangeurthermique 10 sont métalliques, de préférence en aluminium ou en alliage d’aluminium.
En variante, il peut s’agir d’un faisceau d’échange thermique 10 assemblémécaniquement, à température ambiante sans étape de brasage.
Tubes
Les tubes 11 du faisceau d’échange thermique 10 sont par exemple réalisés à partird’une tôle ou bande métallique. L’étanchéité de chaque tube 11 peut être assurée par brasage.Par exemple les tubes 11 sont formés par pliage, on parle alors de « tube plié », ou ils peuventêtre agrafés ou encore il peut s’agir de tubes électro-soudés.
Selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 2, la section transversale d’un tube II peut présenter deux canaux de circulation de fluide parallèles juxtaposés 111 et séparés parau moins une cloison 113, aussi appelée jambe, formant entretoise. A titre d’exemple, chaquetube 11 peut présenter une section transversale sensiblement en « B ». Bien entendu, on peutprévoir tout autre type de pliage. Selon une alternative non représentée, on peut prévoird’autres sections, par exemple de forme sensiblement oblongue définissant un unique canal III de circulation de fluide.
En outre, le faisceau d’échange thermique 10 est destiné à être assemblémécaniquement à la ou chaque boite collectrice 20. Lorsque le faisceau d’échange thermique10 est brasé, l’échangeur thermique 1 est dans ce cas appelé un échangeur mécano-brasé.
Pour ce faire, les tubes 11 sont assemblés mécaniquement à chaque boite collectrice20. De façon détaillée, les tubes 11 sont assemblés à la boite collectrice 20 de façon à traverserla plaque collectrice 270 et le joint d’étanchéité 25, comme illustré sur la figure 2. Lesextrémités des tubes 11 débouchant dans cette boite collectrice 20 sont ensuite déformées demanière plastique. Selon le mode de réalisation décrit, cet assemblage mécanique se fait parexpansion ou évasage des extrémités des tubes 11. A cet effet, les extrémités des tubes 11 sont évasées de façon à prendre appui sur le joint d’étanchéité 25 de la boite collectrice 20. L’évasage des extrémités de tubes 11 est par exemple réalisé par poinçonnage de cesextrémités.
De préférence, l’évasage est réalisé de façon localisée. Par évasage localisé, on entendque l’évasage n’est pas réalisé sur toute la périphérie de l’extrémité d’un tube 11. Autrementdit, l’évasage est réalisé sur une ou plusieurs portions de l’extrémité du tube 11.
On peut prévoir d’évaser au moins localement les extrémités des tubes 11, de façon àdéfinir un ou plusieurs évasements 115 sur la périphérie des extrémités des tubes 11. Lesévasements 115 sur les périphéries des extrémités des tubes 11 forment des zones d’appui surle joint d’étanchéité 25. Au niveau de l’évasement ou des évasements 115, la largeur desextrémités des tubes 11 augmente. La largeur des extrémités des tubes 11 s’entend ici de ladimension entre deux grands côtés opposés de la forme sensiblement ovale ou oblongue del’extrémité d’un tube 11.
En variante, on peut prévoir en outre un ou plusieurs autres évasements dits internes117, réalisés du côté du reste du faisceau d’échange thermique 10, soit du côté intérieur dufaisceau d’échange thermique 10, comme cela est visible sur les figures 3a et 3b.
Les évasements 115, 117 permettent de comprimer le joint d’étanchéité 25 afin degarantir l’étanchéité entre la plaque collectrice 270 et les tubes 11. L’échangeur thermique 1 peut avantageusement comprendre un ou plusieurs organesde verrouillage (non représentés) agencés au niveau de l’extrémité d’un ou plusieurs tubes 11de façon à maintenir le ou les évasements 115, et ainsi maintenir la compression du jointd’étanchéité 25.
Intercalaires
Par ailleurs, le faisceau d’échange thermique 10 comprend en outre dans cet exempledes intercalaires 13 (voir figures 1 à 3b) séparant les tubes 11 les uns des autres, et destinés àêtre traversés par un deuxième fluide pour un échange thermique avec le premier fluidedestiné à traverser les tubes 11. La perturbation générée par la présence de ces intercalaires 13permet de faciliter les échanges thermiques entre les deux fluides. Ces intercalaires 13,représentés de façon schématique sur les figures 1 et 2, peuvent présenter une formesensiblement ondulée. Les intercalaires 13 sont par exemple brasés aux tubes 11 au niveau des sommets de leurs ondulations. Ces intercalaires 13 sont bien connus de l’Homme du métier etne sont pas décrits plus en détail dans la présente.
Joues
Le faisceau d’échange thermique 10 peut comprendre de plus deux joues latérales 15de part et d’autre de la pluralité de tubes 11, dans cet exemple de part et d’autre del’empilement alterné de tubes 11 et d’intercalaires 13.
Boite collectrice
Couvercle
En ce qui concerne le couvercle 23 de chaque boite collectrice 20, il est réalisé enplastique. En effet, même dans le cas d’un faisceau d’échange thermique 10 brasé,l’assemblage mécanique entre le faisceau d’échange thermique 10 et chaque boite collectrice20, c'est-à-dire sans opération de brasage, permet d’utiliser un tel couvercle 23 en plastique.Cette solution est plus économique que les solutions de l’art antérieur d’échangeur thermiquebrasé, pour lesquelles le faisceau d’échange thermique brasé est également assemblé parbrasage aux boites collectrices. Un tel couvercle 23 est également plus léger qu’un couverclemétallique.
Plus particulièrement, le couvercle 23 comporte un pied de couvercle 231 destiné àêtre fixé à la plaque collectrice 270, grâce à un moyen de maintien mécanique 50, dont desexemples de réalisation sont décrits plus en détail par la suite. On entend par « pied decouvercle », la partie inférieure du couvercle 23 qui se trouve du côté du faisceau d’échangethermique 10 à l’assemblage. H s’agit d’un bord périphérique du couvercle 23. Le pied decouvercle 231 est configuré pour venir en appui contre la plaque collectrice 270 lors del’assemblage de la boite collectrice 20.
Par ailleurs, le couvercle 23 présente généralement différentes interfaces 230permettant par exemple de fixer l’échangeur thermique 1 au véhicule, ainsi que desconnectiques 230’ permettant de raccorder l’échangeur thermique 1, à titre d’exemple nonlimitatif , à un circuit du premier fluide, un circuit de vidange, une sonde de température etautres sondes. Ces éléments sont connus de l’Homme du métier et ne sont pas détaillés dansla présente.
Joint d’étanchéité
Comme dit précédemment, chaque boite collectrice 20 comporte un joint d’étanchéité 25. Ce joint d’étanchéité 25 est agencé de façon à être comprimé entre les extrémités destubes 11 d’échange thermique et la plaque collectrice 270, à l’état assemblé de l’échangeurthermique 1 (voir figures 2 à 3b).
Le joint d’étanchéité 25, mieux visible sur la figure 4, est par exemple réalisé enélastomère tel qu’un monomère d’éthylène-propylène-diène connu sous le sigle EPDM.
En référence aux figures 2 à 4, le joint d’étanchéité 25 comprend une pluralité decollets 253, appelés par la suite collets standards, délimitant des ouvertures 254 pour lepassage des tubes 11 et s’étendant en direction du couvercle 23 à l’assemblage de la boitecollectrice 20. Les collets standards 253 sont destinés à être reçus dans la plaque collectrice270.
De plus, ces collets standards 253 sont propres à entourer les extrémités des tubes 11 àl’assemblage du faisceau d’échange thermique 10 à plaque collectrice 270.
Les collets standards 253 s’étendent selon une direction parallèle à l’axe longitudinaldes tubes 11 à l’état assemblé de l’échangeur thermique 1. Plus précisément, les colletsstandards 253 s’étendent selon le même sens que le sens d’insertion des tubes 11 dans laplaque collectrice 270.
En outre, la forme des collets standards 253 est complémentaire à celle des extrémitésdes tubes 11. Dans l’exemple illustré sur la figure 4, les collets standards 253 présentent, ensection transversale, une forme sensiblement oblongue avant assemblage de la boitecollectrice 20. Les collets standards 253 sont destinés à être comprimés lors de l’expansiondes extrémités des tubes 11. L’étanchéité entre les tubes 11 et la plaque collectrice 270 estassurée par cette compression des collets standards 253 autour des extrémités des tubes 11.
Plus précisément, ce sont les collets standards 253 protubérants du joint d’étanchéité25 qui sont comprimés entre les extrémités des tubes 11 et la plaque collectrice 270, lors del’assemblage mécanique des tubes 11 à la boite collectrice 20.
De plus, les collets standards 253 sont dimensionnés de sorte qu’à l’assemblage dufaisceau d’échange thermique 10 à la boite collectrice 20, les extrémités de tubes 11 sontsensiblement au ras des collets standards 253, c’est-à-dire pratiquement sans aucundépassement, voire sans le moindre dépassement, des extrémités des tubes 11 par rapport auxcollets standards 253 du joint d’étanchéité 25.
Enfin, les collets standards 253 sont souples et s’adaptent à la forme des tubes 11 etdes ouvertures 271 de la plaque collectrice 270. Ainsi, le joint d’étanchéité 25, en particulierses collets standards 253, assure une liaison souple entre la plaque collectrice 270 et les tubes11, ce qui permet d’absorber les contraintes de déformations liées à la dilatation thermique.
Le joint d’étanchéité 25 comporte de plus dans cet exemple une base 257, mieuxvisible sur la figure 4, à partir de laquelle s’étendent les collets standards 253.
Plaque collectrice
En ce qui concerne la plaque collectrice 270, on se réfère plus particulièrement auxfigures 5a à 5d. H s’agit d’une pièce distincte du couvercle 23. Autrement dit le couvercle 23et la plaque collectrice 270 ne sont pas réalisés d’une seule pièce.
La plaque collectrice 270 présente par exemple une forme générale sensiblementparallélépipédique, ici de parallélépipède rectangle.
Une pluralité d’ouvertures 271 sont ménagées sur la plaque collectrice 270 pour lepassage des extrémités des tubes 11 du faisceau d’échange thermique 10. Dans l’exempleillustré, la forme de ces ouvertures 271 est complémentaire à la forme des extrémités destubes 11. Par exemple, les ouvertures 271 sont sensiblement oblongues, et s’étendentlongitudinalement de façon sensiblement transversale à l’axe longitudinal des tubes 11 à l’étatassemblé de l’échangeur thermique 1. Bien entendu, on peut prévoir toute autre forme desouvertures 271 qui soit complémentaire à la forme des extrémités des tubes 11. Les ouvertures271 sont configurées pour recevoir les extrémités des tubes 11 et le joint d’étanchéité 25autour des extrémités des tubes 11, plus précisément les collets standards 253 du jointd’étanchéité 25, comme cela est représenté sur la figure 2.
Par ailleurs, selon le mode de réalisation illustré, la plaque collectrice 270 estsensiblement plane, c'est-à-dire qu’elle ne comporte pas de gorge, rainure ou analogue pourloger le joint d’étanchéité 25.
La plaque collectrice 270 présente une face inférieure 27a représentée sur la figure 5aet une face supérieure 27b opposée, représentée sur les figures 5b à 5d. En référence auxfigures 3a et 3b, la face inférieure 27a est destinée à être agencée en regard de la base 257 dujoint d’étanchéité 25 et la face supérieure 27b en regard du couvercle 23, à l’assemblage de laboite collectrice 20. La plaque collectrice 270 est donc agencée entre la base 257 du jointd’étanchéité 25 et le couvercle 23.
De façon avantageuse, la plaque collectrice 270 est agencée et en particulierdimensionnée de façon à combler les espaces entre les extrémités des tubes 11. La plaquecollectrice 270 permet de combler les espaces entre la base 257 du joint d’étanchéité 25 et lescollets standards 253 du joint d’étanchéité 25. La plaque collectrice 270 forme ainsi unenappe venant occuper la quasi-totalité de l’espace entre les extrémités protubérantes des tubes11 traversant les collets standards 253. En particulier, la plaque collectrice 270, plusprécisément sa face supérieure 27b, est agencée au plus près des extrémités des tubes 11.Autrement dit, les extrémités des tubes 11 bordées des collets standards 253 du jointd’étanchéité 25 ne dépassent quasiment pas, c’est-à-dire dépassent sur une hauteur inférieureà 2mm, voire ne dépassent pas du tout, le plan selon lequel s’étend la plaque collectrice 270.Ceci permet de réduire les pertes d’écoulement, notamment en limitant la formation de vortexou turbulences dans la zone où les tubes 11 débouchent dans la boite collectrice 20 à l’étatassemblé de l’échangeur thermique 1.
Par ailleurs, comme cela est mieux visible sur les figures 5b à 5d, la plaque collectrice270 peut être déformée localement autour des ouvertures 271. Plus précisément, la plaquecollectrice 270 est déformée localement uniquement sur face supérieure 27b. La plaquecollectrice 270 présente donc des déformations locales 273 prévues de sorte que la borduredes ouvertures 271 fait office de contre-forme complémentaire à la forme des extrémités destubes 11 après expansion. Les déformations locales 273 de la plaque collectrice 270 sont parexemple réalisées par des évasements 273. Ainsi, selon le mode de réalisation décrit, lors del’assemblage des tubes 11 à la plaque collectrice 270, les extrémités des tubes 11 sont évaséesde façon à épouser la forme des bordures délimitant les ouvertures 271 de la plaque collectrice270.
Selon une première variante de réalisation, la plaque collectrice 270 et le jointd’étanchéité 25 sont deux pièces distinctes.
Selon une deuxième variante de réalisation non représentée, la plaque collectrice 270et le joint d’étanchéité 25 sont réalisés d’une seule pièce, par exemple par co-moulage. Cettedeuxième variante permet de limiter le nombre de pièces tout en permettant d’accélérer leprocédé d’assemblage de l’échangeur thermique 1.
En outre, de façon similaire au couvercle 23, la plaque collectrice 270 estavantageusement réalisée en plastique. Plus particulièrement, le couvercle 23 et la plaque collectrice 270 peuvent être réalisés dans le même matériau.
Le choix du matériau plastique de la plaque collectrice 270 est possible du fait del’assemblage mécanique entre le faisceau d’échange thermique 10 et chaque boite collectrice20, c'est-à-dire sans opération de brasage.
En particulier lorsque le faisceau d’échange thermique 10 est brasé, contrairement auxsolutions de l’art antérieur, la plaque collectrice 270 n’est pas réalisée dans un matériaumétallique, tel que de l’aluminium, mais en plastique. Cette solution est plus économique queles solutions de l’art antérieur d’échangeur thermique brasé, pour lesquelles le faisceaud’échange thermique brasé est également assemblé par brasage aux plaques collectrices.
Enfin, la plaque collectrice 270 présente un bord périphérique 272 configuré pourcoopérer avec le pied de couvercle 231, notamment pour être assemblé en regard du pied decouvercle 231, lors de l’assemblage de la boite collectrice 20.
Moyen de maintien mécanique
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1, 3a, 3b, 6a et 7a, le moyen demaintien mécanique 50 est agencé au moins partiellement autour des bords périphériques 231,272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270. A cet effet, le moyen de maintien mécanique 50 comporte avantageusement une ouplusieurs barrettes de fixation 51 (voir figures 6a à 8e). La ou les barrettes de fixation 51 sontconfigurées de façon à entourer partiellement ou intégralement les bords périphériques 231,272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270.
Le moyen de maintien mécanique 50 peut garantir l’assemblage entre la plaquecollectrice 270 et le couvercle 23, par une fixation ou liaison physique, c'est-à-dire à l’aided’organes de fixation. En variante ou en complément, le moyen de maintien mécanique 50peut garantir l’assemblage entre la plaque collectrice 270 et le couvercle 23, par une liaisonchimique.
Le moyen de maintien mécanique 50 peut être fixé autour des bords périphériques231, 272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270 par compression. Pour ce faire, selonune variante non représentée, on peut prévoir que les barrettes de fixation 51 soientmaintenues par compression autour des bords périphériques 231, 272 du couvercle 23 et de laplaque collectrice 270.
En variante ou en complément, le moyen de maintien mécanique 50 peut assurer l’assemblage de la boite collectrice 20, en étant fixé autour des bords périphériques 231, 272du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270 par soudage plastique, ou encore par collage.
De préférence, le moyen de maintien mécanique 50 peut être fixé autour des bordspériphériques 231, 272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270 par sertissage. Pour cefaire, selon les variantes de réalisation illustrées sur les figures 1, 3a, 3b et 6a à 8e, lesbarrettes de fixation 51 présentent des organes de fixation mécanique, tels que des pattes desertissage 52 et/ou 53 susceptibles d’être rabattues sur le couvercle 23 ou sur la plaquecollectrice 270.
Bien entendu, le moyen de maintien mécanique 50 peut être fixé autour des bordspériphériques 231, 272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270 selon une combinaisonde ces diverses méthodes de fixation. A titre d’exemple non limitatif, le moyen de maintienmécanique 50 peut être assemblé par compression et sertissage autour des bords périphériques231, 272 du couvercle 23 et de la plaque collectrice 270.
Selon l’exemple de réalisation représenté sur les figures 6a et 6b, les barrettes defixation 51 présentent des organes de fixation mécanique, tels que les pattes de sertissage 52,sur un seul côté, ici du côté du couvercle 23, de façon à être rabattues sur le couvercle 23, plusprécisément sur le pied de couvercle 231, aussi appelé bord périphérique du couvercle 23.Bien entendu, on peut prévoir en variante, que les barrettes de fixation 51 présentent desorganes de fixation mécanique, tels que des pattes de sertissage 53, sur un seul côté, à savoirdu côté de la plaque collectrice 270, de façon à être rabattues sur la plaque collectrice 270,plus précisément sur le bord périphérique 272. Autrement dit, selon ces variantes, la barrettede fixation 51 présente une seule série de pattes de sertissage 52 ou 53.
Selon l’exemple de réalisation illustré sur les figures 7a et 7b, les barrettes de fixation51 présentent des organes de fixation mécanique, tels que les pattes de sertissage 52, 53, desdeux côtés. Plus précisément, la ou les barrettes de fixation 51 présentent : une première série de pattes de sertissage 52 du côté du couvercle 23, de façon à êtrerabattues sur le pied de couvercle 231, et une deuxième série de pattes de sertissage 53 du côté de la plaque collectrice 270, defaçon à être rabattues sur le bord périphérique 272 de cette dernière.
Différentes variantes de forme du moyen de maintien mécanique 50 et d’assemblagesont schématisées sur les figures 8a à 8e.
En référence à la figure 8a, on peut prévoir deux barrettes de fixation 51. Les barrettesde fixation 51 sont par exemple de section transversale sensiblement en forme de « C ». Lesbarrettes de fixation 51 présentent donc une partie sensiblement droite et est recourbée àchaque extrémité. Chaque barrette de fixation 51 présente une forme de demi-collier.
Comme schématisé par les flèches Fl et Fl’, les deux barrettes de fixation 51 peuventêtre assemblées de façon opposée l’une par rapport à l’autre, et latéralement de part et d’autredu pied de couvercle 231 et du bord périphérique 272 de la plaque collectrice 270. Enparticulier, les deux barrettes de fixation 51 sont assemblées de sorte que les parties droitesdes barrettes de fixation 51 sont agencées au niveau des grandes faces latérales de l’échangeurthermique 1 et les extrémités recourbées au niveau des petites faces latérales de l’échangeurthermique 1.
Une fois les deux barrettes de fixation 51 assemblées, elles sont agencées sur tout lepérimètre du sous-ensemble comprenant la plaque collectrice 270 et le pied de couvercle 231.
Chaque barrette de fixation 51 peut présenter des pattes de sertissage 52 et/ou 53 d’unseul côté ou des deux côtés comme décrit précédemment. Chaque barrette de fixation 51 peutde plus présenter des pattes de fixation 52, 53 uniquement au niveau de sa partie droite, ou, envariante ou en complément au niveau de son extrémité recourbée.
Les barrettes de fixation 51 peuvent ensuite être fixées par sertissage en rabattant lespattes de sertissage 52 et/ou 53 sur le couvercle 23 ou la plaque collectrice 270. Bien entendu,en variante les barrettes de fixation 51 peuvent être assemblées par compression, collage ouencore par soudage plastique ou tout autre assemblage mécanique.
En référence à la figure 8b, on peut prévoir deux barrettes de fixation 51, cette fois desection transversale sensiblement en forme de «U ». Les barrettes de fixation 51 présententdonc chacune une base formant le fond du « U » à partir de laquelle s’étendent deux brancheslatérales. Chaque barrette de fixation 51 présente une forme de demi-collier.
Comme schématisé par les flèches F2 et F2’, les deux barrettes de fixation 51 peuventêtre assemblées de part et d’autre du pied de couvercle 231 et du bord périphérique 272 de laplaque collectrice 270, de façon opposée l’une par rapport à l’autre, l’une par le haut et l’autrepar le bas de l’échangeur thermique 1, en référence à la disposition des éléments sur lesfigures. En particulier, les deux barrettes de fixation 51 sont assemblées de sorte que les basesdes « U » sont agencées en regard des petites faces latérales de l’échangeur thermique 1 et les branches latérales sont agencées en regard des grandes faces latérales de l’échangeurthermique 1.
Chaque barrette de fixation 51 peut présenter des pattes de sertissage 52 et/ou 53 d’unseul côté ou des deux côtés comme décrit précédemment. Chaque barrette de fixation 51 peutde plus présenter des pattes de fixation 52, 53 uniquement au niveau de ses branches latéraleset/ou au niveau de sa base.
De façon similaire à la variante de la figure 8a, une fois les deux barrettes de fixation51 assemblées, elles sont agencées sur tout le périmètre du sous-ensemble comprenant laplaque collectrice 270 et le pied de couvercle 231. Les barrettes de fixation 51 peuvent ensuiteêtre fixées par sertissage ou en variante par compression, collage ou encore par soudageplastique ou tout autre assemblage mécanique.
En référence à la figure 8c, on peut prévoir une seule barrette de fixation 51, desection transversale sensiblement en forme de « U » avec une base à partir de laquelles’étendent deux branches latérales. La barrette de fixation 51 présente une forme de demi-collier.
Comme schématisé par la flèche F3, la barrette de fixation 51 peut être assemblée parle bas de l’échangeur thermique 1, en référence à la disposition des éléments sur les figures.En particulier, la base du « U » est agencée en regard d’une petite face latérale de l’échangeurthermique 1 et les branches latérales sont agencées en regard des grandes faces latérales del’échangeur thermique 1.
La barrette de fixation 51 peut présenter des pattes de sertissage 52 et/ou 53 d’un seulcôté ou des deux côtés comme décrit précédemment. La barrette de fixation 51 peut de plusprésenter des pattes de fixation 52, 53 uniquement au niveau de ses branches latérales et/ou auniveau de sa base.
La barrette de fixation 51 est agencée sur une partie et non tout le périmètre du sous-ensemble comprenant la plaque collectrice 270 et le pied de couvercle 231, contrairement auxvariantes des figures 8a et 8b. Elle peut être fixée par sertissage ou en variante parcompression, collage ou encore par soudage plastique ou tout autre assemblage mécanique.
Bien entendu, on peut envisager une barrette de fixation 51 en « U » agencée de façonopposée à la variante de la figure 8c, c'est-à-dire par le haut, en référence à la disposition deséléments sur les figures.
En référence à la figure 8d, on peut prévoir deux barrettes de fixation 51 sensiblementdroites. De façon similaire à la variante de la figure 8a, les deux barrettes de fixation 51peuvent être assemblées de façon opposée l’une par rapport à l’autre, et latéralement de part etd’autre du pied de couvercle 231 et du bord périphérique 272 de la plaque collectrice 270,comme schématisé par les flèches Fl et Fl’. En particulier, les deux barrettes de fixation 51sont agencées au niveau des grandes faces latérales de l’échangeur thermique 1.
Chaque barrette de fixation 51 peut présenter des pattes de sertissage 52 et/ou 53 d’unseul côté ou des deux côtés comme décrit précédemment.
Les barrettes de fixation 51 peuvent être fixées par sertissage ou en variante parcompression, collage ou encore par soudage plastique ou tout autre assemblage mécanique.
Les barrettes de fixation 51 ne sont pas agencées sur tout le périmètre du sous-ensemble comprenant la plaque collectrice 270 et le pied de couvercle 231, contrairement auxvariantes des figures 8a et 8b.
En référence à la figure 8e, on peut prévoir une seule barrette de fixation 1 de formesensiblement rectangulaire de façon complémentaire au pied de couvercle 231 et au bordpériphérique 272 de la plaque collectrice 270. La barrette de fixation 51 présente une formede collier.
Cette barrette de fixation 51 peut être assemblée, comme schématisé par les flèchesF4, en venant par-dessus une face d’extrémité de l’échangeur thermique 1, de façon à venirautour de la plaque collectrice 270. Le couvercle 23 peut ensuite être inséré selon le mêmemouvement de sorte que le pied de couvercle 231 se trouve agencé en regard du bordpériphérique 272 de la plaque collectrice 270 et soit entouré par la barrette de fixation 51.
La barrette de fixation 51 est alors agencée sur tout le périmètre du sous-ensemblecomprenant la plaque collectrice 270 et le pied de couvercle 231.
La barrette de fixation 51 peut présenter des pattes de sertissage 52 et/ou 53 d’un seulcôté ou des deux côtés comme décrit précédemment. Elle peut être fixée par sertissage ou envariante par compression, collage ou encore par soudage plastique ou tout autre assemblagemécanique. On réalise ainsi un cerclage mécanique.
Enfin, le moyen de maintien mécanique 50 est avantageusement réalisé dans unmatériau métallique, par exemple en aluminium ou en alliage d’aluminium. Selon les modes de réalisation illustrés, la ou les barrettes de fixation 51 sont métalliques, par exemple enaluminium.
Ce moyen de maintien mécanique 50 assure la fonction d’assemblage et de maintiende la boite collectrice 20. Cette fonction n’est plus intégrée dans la plaque collectrice 270 oule couvercle 23. Ceci permet d’utiliser un couvercle 23 standard prévu pour d’autresapplications, d’autres radiateurs notamment, également pour un échangeur thermique ditmécano-brasé. Ceci permet également de simplifier l’assemblage de la plaque collectrice 270.
Procédé d’assemblage de l’échangeur thermique
En référence à l’ensemble des figures, on décrit ci-après un procédé d’assemblage,d’un échangeur thermique 1 tel que décrit précédemment.
Le procédé comprend une étape d’assemblage du faisceau d’échange thermique 10suivi d’une étape de brasage du faisceau d’échange thermique 10 par passage dans un fourdédié.
Pour l’assemblage du faisceau d’échange thermique 10, on empile une pluralité detubes 11. Selon les modes de réalisation représentés (voir figures 1 et 2), on empile demanière alternée des tubes 11 et des intercalaires 13, puis on peut assembler deux joueslatérales 15 de part et d’autre de l’empilement de tubes 11 et d’intercalaires 13. Le faisceaud’échange thermique 10 ainsi assemblé peut être brasé.
Pour l’assemblage d’une boite collectrice 20, on dispose un joint d’étanchéité 25 etune plaque collectrice 270 sur le joint d’étanchéité, de sorte que les collets standards 253 dujoint d’étanchéité 25 s’étendent à travers les ouvertures 271 de la plaque collectrice 270.Lorsque le joint d’étanchéité 25 et la plaque collectrice 270 sont réalisés d’une seule pièce, ondispose cette pièce unique formant à la fois le joint d’étanchéité 25 et la plaque collectrice 270en une seule étape.
Le faisceau d’échange thermique 10, par exemple brasé, est assemblé à chaqueextrémité au sous-ensemble comprenant un joint d’étanchéité 25 et un plaque collectrice 270.Les extrémités des tubes 11 d’échange thermique du faisceau d’échange thermique 10 brasésont insérées à travers le joint d’étanchéité 25 et la plaque collectrice 270, de sorte que lescollets standards 253 du joint d’étanchéité 25 sont agencés autour des extrémitésprotubérantes des tubes 11.
Pour l’assemblage mécanique du faisceau d’échange thermique 10 à la boitecollectrice 20, les extrémités des tubes 11 sont évasées, par exemple une première foisformant ainsi un évasement interne 117 (visibles sur la figure 3 a) de façon à comprimer lejoint d’étanchéité 25 contre la plaque collectrice 270. Les extrémités des tubes 11 sontavantageusement évasées de nouveau formant ainsi un ou plusieurs évasements externes 115de façon à comprimer le joint d’étanchéité 25, plus précisément ses collets standards 253,contre la plaque collectrice 270.
Ensuite, on met en place le couvercle 23 de manière que le pied de couvercle 231vienne en regard du bord périphérique 272 de la plaque collectrice 270.
On agence le moyen de maintien mécanique 50 autour du pied de couvercle 231 et dubord périphérique 272 de la plaque collectrice 270. En variante, le moyen de maintienmécanique 50 peut être agencé avant la mise en place du couvercle 23.
Ensuite, on procède à l’assemblage mécanique, par exemple par sertissage enrabattant les pattes de sertissage 52 et/ou 53 sur le pied de couvercle 231 et/ou le bordpériphérique 272 de la plaque collectrice 270, ce qui assure le verrouillage de la boitecollectrice 20 et la compression du joint d’étanchéité 25.
Bien entendu, l’ordre de certaines étapes de ce procédé peut être interverti.
Ainsi, on allie des performances thermiques optimisées grâce au faisceau d’échangethermique 10 brasé avec des tubes 11 ayant un pas serré, à la résistance aux chocs thermiquesdu côté de la plaque collectrice 270 grâce à l’assemblage mécanique entre les tubes 11 de cefaisceau 10 brasé et la plaque collectrice 270.
Le joint d’étanchéité 25 assure à la fois une fonction de liaison mécanique entre lefaisceau d’échange thermique 10 brasé et la boite collectrice 20, mais aussi une fonctiond’étanchéité de la boite collectrice 20 et entre les tubes 11 et la paque collectrice 270.
En outre, le moyen de maintien mécanique 50 assure la fonction d’assemblage et deverrouillage du couvercle 23 à la plaque collectrice 270. Cette fonction est dissociée de laplaque collectrice 270, ce qui permet d’utiliser une plaque collectrice 270 en plastique,comme le couvercle 23, qui est alors plus simple, plus facile à assembler et plus légère. Enoutre, le couvercle 23 peut être standard.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    1. Boite collectrice (20) pour échangeur thermique (1), notamment d’un véhiculeautomobile, ledit échangeur (1) comportant un faisceau d’échange thermique (10)comprenant une pluralité de tubes (11), la boite collectrice (20) comportant : - une plaque collectrice (270) présentant une pluralité d’orifices (271) respectivementdestinés à recevoir une extrémité d’un tube (11) du faisceau d’échange thermique(10), et un couvercle (23) distinct de la plaque collectrice (270) et assemblé à la plaquecollectrice (270) de façon à fermer la boite collectrice (20), caractérisée en ce que : - la plaque collectrice (270) est réalisée en plastique, en ce que - la boite collectrice (20) comporte en outre un moyen de maintien mécanique (50) dela plaque collectrice (270) avec le couvercle (23), en ce que la boîte collectrice comprend en outre un joint d’étanchéité (25)compressible configuré pour être agencé autour des extrémités des tubes (11)débouchant dans la boite collectrice (20) à l’état assemblé de l’échangeur thermique(1), et en ce que la plaque collectrice (270) est agencée entre le joint d’étanchéité (25) et lecouvercle (23).
  2. 2. Boite collectrice (20) selon la revendication précédente, dans laquelle le couvercle (23) estréalisé en plastique. 3. Boite collectrice (20) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle : - le couvercle (23) comprend un bord périphérique (231) et la plaque collectrice (270)comprend un bord périphérique (272) configuré pour coopérer avec le bordpériphérique (231) du couvercle (23), et dans laquelle - le moyen de maintien mécanique (50) est agencé au moins partiellement autour desbords périphériques (231,272) du couvercle (23) et de la plaque collectrice (270).
  3. 4. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle le moyen de maintien mécanique (50) est fixé autour des bords périphériques(231, 272) du couvercle (23) et de la plaque collectrice (270), selon au moins une méthode de fixation parmi le sertissage, la compression, le collage, ou le soudageplastique.
  4. 5. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle le moyen de maintien mécanique (50) comprend au moins une barrette defixation (51). 6. Boite collectrice (20) selon les revendications 3 à 5, dans laquelle le moyen de maintienmécanique (50) comprend au moins une barrette de fixation (51) présentant des pattes desertissage (52, 53) configurées pour être rabattues sur le bord périphérique (231) ducouvercle (23) et/ou sur le bord périphérique (272) de la plaque collectrice (270). 7. Boite collectrice (20) selon la revendication 6, dans laquelle ladite au moins une barrettede fixation (51) présente une seule série de pattes de sertissage (52, 53) configurées pourêtre rabattues sur le bord périphérique (231) du couvercle (23) ou sur le bord périphérique(272) de la plaque collectrice (270). 8. Boite collectrice (20) selon la revendication 6, dans laquelle ladite au moins une barrettede fixation (51) présente une première série de pattes de sertissage (52) configurées pourêtre rabattues sur le bord périphérique (231) du couvercle (23) et une deuxième série depattes de sertissage (52) configurées pour être rabattues sur le bord périphérique (272) dela plaque collectrice (270). 9. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle laforme de ladite au moins une barrette de fixation (51) est choisie parmi la liste de formessuivantes : sensiblement droite, de section transversale sensiblement en « C », de sectiontransversale sensiblement en « U », de forme sensiblement rectangulaire. 10. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle le moyen de maintien mécanique (50) est réalisé dans un matériau métallique, parexemple en aluminium ou en alliage d’aluminium. 11. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle : la plaque collectrice (270) comprend une pluralité d’ouvertures (271) configuréespour recevoir les extrémités des tubes (11) du faisceau d’échange thermique (10)dudit échangeur (1) et pour recevoir le joint d’étanchéité (25) agencé autour des extrémités des tubes ( 11 ), et dans laquelle le joint d’étanchéité (25) est configuré pour être comprimé entre chaque extrémité detube (11) et la plaque collectrice (270).
  5. 12. Boite collectrice (20) selon la revendication précédente, dans laquelle le joint d’étanchéité(25) comporte une pluralité de collets standards (253) configurés pour recevoir lesextrémités des tubes (11) du faisceau d’échange thermique (10) dudit échangeur (1) ets’étendant à travers les ouvertures (271) de la plaque collectrice (270). 13. Boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle la plaque collectrice (270) est sensiblement plane et dépourvue de collet. 14. Échangeur thermique (1) notamment pour véhicule automobile comportant : un faisceau d’échange thermique (10) comprenant une pluralité de tubes (11), etau moins une boite collectrice (20) selon l’une quelconque des revendicationsprécédentes assemblée au faisceau d’échange thermique (10).
  6. 15. Échangeur thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le faisceaud’échange thermique (10) est assemblé par brasage et est assemblé mécaniquement àladite au moins une boite collectrice (20). 16. Procédé d’assemblage d’un échangeur thermique (1) selon l’une des revendications 14 ou15, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes : on assemble le faisceau d’échange thermique (10), on dispose un joint d’étanchéité (25) comprenant des collets standards (253), on agence une plaque collectrice (270) sur le joint d’étanchéité (25), de sorte que lescollets standards (253) du joint d’étanchéité (25) traversent la plaque collectrice (270),on assemble le faisceau d’échange thermique (10) au sous-ensemble comprenant lejoint d’étanchéité (25) et la plaque collectrice (270), de sorte que les extrémités destubes (11) du faisceau d’échange thermique (10) traversent la plaque collectrice (270)et le joint d’étanchéité (25), - on évase les extrémités des tubes (11) du faisceau d’échange thermique (10) de façonà comprimer le joint d’étanchéité (25) autour des extrémités des tubes (11) contre laplaque collectrice (270), on agence un couvercle (23) de manière que le pied de couvercle (231) soit en regardd’un bord périphérique (272) de la plaque collectrice (270), on agence le moyen de maintien mécanique (50) autour du pied de couvercle (231) etdu bord périphérique (272) de la plaque collectrice (270), et on procède à une fixation mécanique du moyen de maintien mécanique (50) autour dupied de couvercle (231) et du bord périphérique (272), par exemple par sertissage.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2031669A5 (fr) * 1969-02-03 1970-11-20 Chausson Usines Sa
FR2031741A5 (fr) * 1969-02-05 1970-11-20 Chausson Usines Sa
FR2325892A1 (fr) * 1975-09-26 1977-04-22 Ferodo Sa Dispositif de jonction d'un faisceau de tubes d'echangeur de chaleur a une boite a fluide
FR2492963B1 (fr) * 1980-10-23 1986-01-31 Chausson Usines Sa Echangeur de chaleur a tubes et ailettes et a plaques collectrices assemblees mecaniquement
JPS5860197A (ja) * 1981-10-02 1983-04-09 Nippon Denso Co Ltd 熱交換器
CA2107397A1 (fr) * 1993-09-30 1995-03-31 William Wayne Wagner Collecteur de radiateur

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