FR3084408A1

FR3084408A1 - Echangeur de chaleur et procede de fabrication correspondant

Info

Publication number: FR3084408A1
Application number: FR1856830A
Authority: FR
Inventors: Benjamin Oblinger; Gregory Gangnant; Julie Pouzoulet
Original assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Current assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2038-07-24
Also published as: KR102295272B1; FR3084408B1; US20200033074A1; JP2020016237A; DE102019119551A1; KR20200011373A

Description

DESCRIPTION

Echangeur de chaleur et procédé de fabrication correspondant

La présente invention concerne en général les échangeurs de chaleur, notamment pour les lignes d’échappement de véhicule automobile.

De tels échangeurs peuvent comporter un corps d’échangeur délimitant un volume interne et une pluralité de tubes longitudinaux logés dans le volume interne, prévus pour la circulation d’un premier fluide, par exemple les gaz d’échappement. Un second fluide, par exemple un fluide de refroidissement, circule dans le corps d’échangeur, autour des tubes, depuis une entrée jusqu’à une sortie.

Un problème constant dans ce type d’échangeur est d’empêcher le second fluide de suivre le chemin le plus court depuis l’entrée jusqu’à la sortie. Si une partie importante du second fluide suit ce chemin de court-circuit, certaines zones des tubes peuvent être mal refroidies.

Il est connu d’insérer deux peignes autour des tubes, orientés en sens opposés, pour former une chicane forçant le second fluide à adopter un parcours en S depuis l’entrée jusqu’à la sortie.

Un tel agencement permet d’obtenir un échange thermique de bonne qualité entre les deux fluides, mais est mécaniquement complexe.

Dans ce contexte, l’invention vise à propose un échangeur de chaleur permettant d’obtenir un échange thermique de bonne qualité entre les deux fluides, mais qui soit mécaniquement moins complexe.

A cette fin, l’invention porte selon un premier aspect sur un échangeur de chaleur pour un système de recirculation des gaz d’échappement, comprenant : un corps d’échangeur délimitant un volume interne ; une pluralité de tubes longitudinaux logés dans le volume interne, prévus pour la circulation d’un premier fluide, au moins une partie des tubes étant juxtaposés transversalement et formant une nappe de tubes s’inscrivant entre des plans supérieur et inférieur, les tubes de ladite nappe de tubes étant séparés les uns des autres par des passages de circulation d’un second fluide, au moins le plan supérieur contenant les directions longitudinale et transversale, le plan supérieur étant directement en vis-à-vis d’une partie supérieure du corps d’échangeur et étant séparé de celle-ci par un interstice ; une entrée de second fluide débouchant dans le volume interne, ménagée dans la partie supérieure du corps d’échangeur ; et un organe de guidage du second fluide dans le volume interne, comportant un déflecteur présentant une zone transversale obturant au moins partiellement l’interstice entre la partie supérieure et le plan supérieur.

Le déflecteur empêche le second fluide d’adopter un écoulement essentiellement longitudinal au débouché de l’entrée de second fluide. Il dévie le second fluide en profondeur dans les passages, ce qui contribue à l’obtention d’une qualité d’échange thermique satisfaisant entre les fluides.

L’échangeur de chaleur peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- l’organe de guidage comprend une grille de répartition du second fluide, disposée dans l’interstice entre la partie supérieure et le plan supérieur, en face de l’entrée de second fluide ;

- le déflecteur de l’organe de guidage comprend des dents engagées dans les passages ;

- la grille de répartition, la zone transversale et les dents sont venues de matière les unes avec les autres ;

-la grille de répartition, la zone transversale et les dents sont formées dans une même plaque métallique ;

- la grille de répartition s’étend sensiblement sur toute la largeur de la nappe de tubes et présente en regard de chaque passage au moins un trou, l’entrée de second fluide étant placé en regard d’au moins un passage central parmi les passages, l’au moins un trou ayant une section de passage croissante transversalement à partir de l’au moins un passage central ;

- chaque dent s’étend transversalement sur toute la largeur du passage correspondant ;

- chaque passage s’étend sur une hauteur déterminée suivant une direction d’élévation sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale, la dent correspondante s’étendant sur une hauteur comprise entre 5% et 50% de ladite hauteur déterminée ;

- au moins un des deux tubes encadrant ledit passage présente une nervure en saillie dans le passage, prolongeant la dent selon la direction d’élévation, la nervure présentant de préférence des interruptions.

Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur ayant les caractéristiques ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : formation de l’organe de guidage du second fluide, par découpe et mise en forme d’une plaque métallique ; mise en place des tubes longitudinaux et de l’organe de guidage dans le corps d’échangeur ; fixation des tubes longitudinaux, de l’organe de guidage et du corps d’échangeur les uns aux autres.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :

La figure 1 est une représentation schématique simplifiée d’un échangeur de chaleur selon l’invention ;

La figure 2 est une vue partielle en perspective, de l’échangeur de chaleur de la figure 1, le corps étant représenté translucide pour laisser apparaître les tubes et l’organe de guidage du second fluide ;

La figure 3 est une section de l’échangeur de chaleur de la figure 2 prise dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, considérée selon l’incidence des flèches III ;

La figure 4 est une vue partielle en perspective d’une extrémité longitudinale de l’échangeur de chaleur de la figure 2, le corps d’échangeur n’étant pas représenté, les tubes longitudinaux étant coupés transversalement ;

La figure 5 est une vue en perspective de l’organe de guidage du second fluide de la figure 2 ;

Les figures 6 illustre la plaque à partir de laquelle l’organe de guidage du second fluide est fabriqué ;

La figure 7 illustre l’état de la plaque de la figure 6 après l’opération de découpe et avant l’opération de mise en forme ; et

La figure 8 est une vue en élévation d’une zone d’un tube délimitant un des passages de second fluide, montrant la nervure prolongeant la dent engagée dans ledit passage.

L’échangeur de chaleur 1 représenté sur la figure 1 est destiné à être intercalé dans une ligne d’échappement de véhicule, notamment d’un véhicule automobile tel qu’une voiture ou un camion.

Cet échangeur de chaleur est par exemple intercalé sur la ligne EGR (Exhaust Gas Recycling, ou Recyclage de Gaz d’Echappement), qui permet de recycler une partie des gaz d’échappement vers l’entrée des chambre de combustion du moteur, en mélange avec de l’air frais.

En variante, l’échangeur de chaleur est intégré dans un dispositif d’EHRS (Exhaust Heat Recovery System ou Système de Récupération de Chaleur d’Echappement) ou dans tout autre système de la ligne d’échappement.

Selon une autre variante, l’échangeur de chaleur est intégré dans un autre circuit du véhicule, voire même dans un système statique, qui n’est pas embarqué dans un véhicule.

L’échangeur de chaleur 1 est prévu pour mettre en contact thermique un premier fluide et un second fluide.

Le premier fluide est par exemple les gaz d’échappement du véhicule, le second fluide étant un fluide caloporteur destiné à refroidir les gaz d’échappement. Le second fluide est par exemple un liquide tel que de l’eau avec d’éventuels additifs.

En variante, les deux fluides sont de tout autre type.

L’échangeur de chaleur 1 comporte un corps d’échangeur 3 délimitant un volume interne 5 et une pluralité de tubes 7 longitudinaux logés dans le volume interne 5 (figures 2 et 3).

Les tubes 7 sont prévus pour la circulation du premier fluide.

Le corps d’échangeur 3 comporte une paroi tubulaire 9, d’axe central longitudinal. Dans l’exemple représenté, la paroi tubulaire 9 est un cylindre de section droite sensiblement rectangulaire.

Les tubes 7 sont typiquement tous identiques. Ils sont rectilignes, de section sensiblement rectangulaire. Ils sont parallèles les uns aux autres.

Chaque tube 7, considéré en section dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, est ainsi délimité par deux faces latérales opposées 11 opposées l’une à l’autre, une face supérieure 13 et une face inférieure 15. Les faces supérieure et inférieure 13, 15 raccordent les faces latérales 11 l’une à l’autre.

Les faces latérales 11 sont sensiblement planes et perpendiculaires à une direction transversale. La direction transversale est perpendiculaire à la direction longitudinale.

Au moins une partie des tubes 7 est juxtaposés transversalement et forme une nappe de tubes s’inscrivant entre des plans supérieur et inférieur P1 et P2 (figure 3). Les tubes 7 de ladite nappe sont séparés les uns des autres par des passages 19 de circulation du second fluide.

Dans l’exemple représenté, tous les tubes 7 sont juxtaposés dans une nappe unique.

Les tubes 7 sont disposés de telle sorte que leurs faces latérales 11 soient placées en vis-à-vis. Chaque passage 19 est ainsi délimité par les faces 11 de deux tubes voisins dans la nappe.

La nappe comporte typiquement un grand nombre de tube, par exemple au moins

5.

Chaque tube 7 présente une grande hauteur, prise selon une direction d’élévation, par comparaison avec sa largeur prise selon la direction transversale. La direction d’élévation E est sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale

L et T. Ces directions sont représentées par des flèches sur les figures 2 et 3.

Les tubes 7 s’étendent sensiblement sur toute la longueur longitudinale de la paroi tubulaire 9.

Le corps d’échangeur 3 comporte deux plaques d’extrémité 21, engagées dans les deux extrémités longitudinales opposées de la paroi tubulaire 9 (figures 2 à 4). La paroi tubulaire 9 présente à chacune de ses extrémités longitudinales un bord à contour fermé 23, fixé de manière étanche à la plaque d’extrémité 21 correspondante.

Chaque plaque d’extrémité 21 présente une pluralité d’orifices oblongs 25, juxtaposé transversalement. Chaque tube 7 présente une extrémité longitudinale fixée de manière étanche au bord périphérique de l’un des orifices oblongs d’une première des deux plaques, son extrémité longitudinale opposée étant fixée de manière étanche au bord périphérique de l’un des orifices oblongs de l’autre des deux plaques (figure 4).

Ainsi, le volume interne 5 prévue pour la circulation du second fluide est délimité par la paroi tubulaire 9 et les plaques d’extrémité 21.

Le plan supérieur P1 correspond typiquement à un plan contenant les directions longitudinale et transversale, tangent à au moins un des tubes 7 sans couper les autres tubes. Il est représenté sur la figure 3. Il est tangent à la face supérieure 13 d’au moins un tube 7. Dans l’exemple représenté, les faces supérieures 13 des tubes 7 s’inscrivent dans le plan supérieur P1.

Le plan inférieur P2 est typiquement lui aussi un plan contenant les directions longitudinale et transversale, tangent à au moins un des tubes 7 sans couper les autres tubes. Il est représenté sur la figure 3. Il est tangent à la face inférieure 15 d’au moins un tube 7. Dans l’exemple représenté, les faces inférieures 15 des tubes 7 s’inscrivent dans le plan inférieur P2.

Le plan supérieur P1 est directement en vis-à-vis d’une partie supérieure 27 du corps d’échangeur 3 et est séparé de celle-ci par un interstice 29.

L’interstice 29 s’étend typiquement sur toute la largeur transversale de la nappe de tubes et sur toute la longueur longitudinale de la nappe de tubes. Il constitue un chemin de fuite privilégié pour le second fluide.

Une entrée de second fluide 31 débouchant dans le volume interne 5 est ménagée dans la partie supérieure 27 du corps d’échangeur 3 (figure 1).

Une sortie de second fluide 33 débouchant dans le volume interne 5 est également ménagée du corps d’échangeur 3.

Comme visible sur la figure 1, l’entrée de second fluide 31 est ménagée sur une première moitié longitudinale du corps d’échangeur 3, la sortie de second fluide 33 étant ménagée sur une seconde moitié longitudinale du corps d’échangeur 3 opposée à la première moitié.

L’échangeur de chaleur 1 comporte encore un organe de guidage 35 du second fluide dans le volume interne 5, comportant :

* une grille 37 de répartition du second fluide, disposée dans l’interstice 29 entre la partie supérieure 27 et le plan supérieur P1, en face de l’entrée de second fluide 31 ;

* un déflecteur 39 comportant une zone transversale 41 obturant au moins partiellement l’interstice 29 entre la partie supérieure 27 et le plan supérieur P1, et des dents 43 engagées dans les passages 19.

Cet organe de guidage est représenté notamment sur la figure 5.

II est prévu pour guider le second fluide circulant dans le volume interne 5, depuis l’entrée de second fluide 31 jusqu’à la sortie de second fluide 33, de manière à améliorer la distribution de second fluide dans les passages 19.

La grille de répartition 37, la zone transversale 41 et les dents 43 sont venues de matière les unes avec les autres.

Plus précisément, la grille de répartition 37, la zone transversale 41 et les dents 43 sont formées dans une même plaque métallique 49, comme visible sur les figures 5 à 7.

La grille de répartition 37 est une zone plane de la plaque métallique 49, s’étendant typiquement dans un plan longitudinal et transversal, par exemple dans le plan supérieur P1. Elle s’étend sur toute la largeur de la nappe de tubes. Elle est typiquement posée sur les faces supérieures 13 des tubes 7 et rigidement fixée aux tubes 7.

La grille de répartition 37 présente en regard de chaque passage 19 au moins un trou 51 (figure 4). Typiquement elle présente un seul trou 51 en regard de chaque passage 19. Les trous 51 sont donc alignés transversalement.

L’entrée de second fluide 31 est placée en regard d’au moins un passage central, référencé ici 53, parmi les passages 19.

Dans l’exemple représenté, deux passages 53 dits centraux sont situés en face de l’entrée 31, comme visible sur la figure 3.

L’entrée 31, selon la direction transversale, est sensiblement au centre de la nappe de tubes.

L’au moins un trou 51 présente une section de passage croissante transversalement à partir de l’au moins un passage central 53.

La section de passage considérée est la section totale, offerte collectivement au second fluide par le ou les trous 51 associés au passage de second fluide 19.

On entend par là que la section de passage offerte au second fluide est relativement plus petite pour le ou les trous 51 associés aux passages centraux 53. La section de passage offerte au second fluide est un peu plus grande pour le ou les trous 51 associés aux deux passages de second fluide 19 jouxtant les passages centraux 53. La section de passage des trous augmente progressivement quand on s’éloigne transversalement des passages centraux.

Un tel agencement permet de distribuer le second fluide arrivant par l’entrée 31 de manière uniforme dans les passages 19.

La zone transversale 41 est définie par une partie pleine de la plaque 49. Elle comporte deux volets 55, 57, de même forme, plaqués l’un sur l’autre. Les deux volets 55, 57 sont exactement superposés l’un sur l’autre, comme visible sur la figure 5.

Les volets 55 et 57 sont liés l’un à l’autre par une ligne de pliage supérieure 59 de la plaque 49, d’orientation transversale. Le volet 55 est lié à un bord transversal de la grille 37 par une ligne de pliage inférieure 61, d’orientation transversale (figure 7).

Les dents 43 sont solidaires d’un bord transversal 63 du volet 57, à l’opposé de la ligne de pliage supérieure 59.

Les volets 55 et 57 s’étendent dans un plan contenant la direction d’élévation et la direction transversale. Ils sont sensiblement perpendiculaires à la grille de répartition 37.

La zone transversale 41 obture au moins 90% de la section transversale de l’interstice 29, de préférence au moins 95% de ladite section transversale, encore de préférence au moins 98% de ladite section transversale.

Comme illustré sur la figure 3, la zone transversale 41 s’inscrit dans un plan transversal déterminé. L’interstice 29 présente une section interne déterminée dans ledit plan transversal. La section externe de la zone transversale 41 est sensiblement conjuguée de la section interne de l’interstice 29 dans ledit plan.

L’entrée de second fluide 31 est ménagée sur un bossage 65 formé dans le corps d’échangeur 3 (figures 2 et 3).

Ce bossage 65 est convexe vers l’extérieur du corps d’échangeur 3. L’entrée 31 est formée au sommet du bossage 65.

La zone transversale 41 s’inscrit typiquement dans un plan transversal coupant le bossage 65. Elle a donc une forme de pyramide tronquée, comme illustré sur la figure 3.

La ligne de pliage supérieure 59 constitue l’arête supérieure de la zone transversale 41 et point vers la zone supérieure 27 du corps d’échangeur 3. Elle est plus courte selon la direction transversale que la ligne de pliage inférieure 61 et que le bord transversal 63.

La ligne de pliage supérieure 59 est raccordée à la ligne de pliage inférieure 61 par des bords obliques 67 du volet 55. Elle est raccordée au bord transversal 63 par des bords obliques 69 du volet 57, qui se superposent exactement aux bords obliques 67.

La zone transversale 41 est interposée longitudinalement entre l’entrée de second fluide 31 et la sortie de second fluide 33.

Les dents 43 sont toutes rattachées à la zone transversale 41.

Elles sont issues du bord transversal 63 du volet 57. Elles sont régulièrement espacées le long du bord transversal 63.

Chaque passage de circulation de second fluide 19 reçoit une des dents 43.

Selon une variante de réalisation non représentée, une des dents 43 est insérée entre le corps d’échangeur 3 et le tube 7 situé à la première extrémité transversale de la nappe. Une autre des dents 43 est insérée entre le corps d’échangeur 3 et le tube 7 situé à la seconde extrémité transversale de la nappe.

Chaque dent 43 s’étend transversalement sur toute la largeur du passage 19 correspondant.

Les dents 43 ont par exemple une forme en L, avec un tronçon libre 71 d’orientation selon la direction d’élévation, et un tronçon intermédiaire d’orientation sensiblement longitudinal raccordant le tronçon libre 73 à la zone transversale 41.

Chaque passage 19 s’étend sur une hauteur déterminée suivant la direction d’élévation. La dent 43 correspondante s’étendant sur une hauteur comprise entre 5% et 50% de ladite hauteur déterminée, de préférence comprise entre 10% et 30% de ladite hauteur déterminée, encore de préférence comprise entre 10% et 20 % de ladite hauteur déterminée.

De préférence, au moins un des deux tubes 7 encadrant ledit passage 19 présente une nervure 75 en saillie dans le passage 19, prolongeant la dent 43 selon la direction d’élévation. La nervure 75 est visible en particulier sur la figure 8. Elle est formée sur la face latérale 11 du tube.

Typiquement, les deux tubes 7 encadrant ledit passage 19 présente chacun une nervure 75 en saillie dans le passage 19. Ces nervures sont sensiblement identiques.

Chaque nervure 75 s’étend typiquement au moins depuis face supérieure 13 sur 50% au moins de la hauteur du tube 7 prise selon la direction d’élévation E.

Dans l’exemple représenté sur la figure 4, la nervure 75 s’étend d’abord, à partir de la face supérieure 13, selon la direction d’élévation, puis selon une direction inclinée dirigée longitudinalement vers la plaque d’extrémité 21 et suivant la direction d’élévation vers la face inférieure 15.

Les deux nervures 75 sont placées en face l’une de l’autre suivant la direction transversale. Ensemble, elles obturent le passage 19 sur sensiblement toute sa largeur transversale. Pour ce faire, chaque nervure 75 fait saillie par rapport à la face latérale 11 du tube 7 correspondant sur une hauteur telle qu’elle touche pratiquement la nervure 75 en vis-à-vis.

La nervure 75 présente de préférence des interruptions 77, typiquement régulièrement espacées. Ceci permet de créer un débit de second fluide dans le passage immédiatement derrière la nervure 75, ce qui permet d’obtenir un champ de température plus uniforme le long du tube.

La figure 8 montre que chaque tube 7 comporte des reliefs 79 en forme de plot, formés par déformation de la paroi latérale 11 du tube. Ces reliefs sont des entretoises permettant de garantir l’écartement entre les tubes 7, et donc la largeur du passage 19.

Le fonctionnement de l’échangeur de chaleur va maintenant être décrit.

Le premier fluide pénètre dans l’échangeur de chaleur par une extrémité longitudinale des tubes 7. Il circule le long des tubes 7 et sort de l’échangeur de chaleur à l’autre extrémité longitudinale des tubes 7.

Le second fluide pénètre dans l’échangeur de chaleur par l’entrée de second fluide 31. Il s’écoule dans le volume interne 5.

Le second fluide, en sortant de l’entrée 31, se trouve dans l’interstice 9. Il ne peut pas s’écouler longitudinalement le long de l’interstice 9 vers la sortie 33, du fait de la présence de la zone transversale.

Il est donc forcé de traverser la grille de distribution 37 et de pénétrer à l’intérieur des passages de circulation 19.

Le ou les trous 51 couvrant le ou les passages centraux 53, situé(s) en face de l’entrée 31, sont relativement plus petits et offrent une résistance à l’écoulement du fluide relativement plus grande. Au contraire, le ou les trous 51 couvrant le ou les passages 19 décalés transversalement par rapport l’entrée 31 sont relativement plus grands et offrent une résistance à l’écoulement du fluide relativement plus faible.

De ce fait, le second fluide se réparti de manière sensiblement uniforme dans les différents passages 19, les différents passages 19 recevant des débits de fluide respectifs proches les uns des autres.

Les dents 43 empêchent que le second fluide circule, dans un même passage 19, essentiellement longitudinalement dans la zone située immédiatement sous l’interstice 9.

Les dents 43 dévient le second fluide vers la face inférieure du tube, en profondeur dans le passage 19.

Les nervures 75 prolongent ce mouvement, et dévient le second fluide encore plus en profondeur dans les passages 19, dans une direction opposée à l’interstice 9. Un faible débit de second fluide passe à travers les interruptions 77.

Quand le second fluide atteint l’extrémité des nervures 75, il s’écoule longitudinalement vers la sortie de second fluide 33.

L’invention porte également sur un procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur 1 ayant les caractéristiques ci-dessus.

Le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :

* Formation de l’organe de guidage 39 du second fluide, par découpe et mise en forme d’une plaque métallique ;

* Mise en place des tubes longitudinaux 7 et de l’organe de guidage 39 dans le corps d’échangeur 3 ;

* Fixation des tubes longitudinaux 7, de l’organe de guidage 39 et du corps d’échangeur 3 les uns aux autres.

La plaque métallique 49 à partir de laquelle l’organe de guidage est fabriqué, est illustrée sur la figure 6.

Elle est typiquement plane, et présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm, avantageusement entre 0,3 et 0,8 mm et encore plus avantageusement 0,4 mm. Elle est en acier, de préférence en acier austénitique.

L’étape de découpe et mise en forme comprend une opération de découpe de la plaque 49, de manière à délimiter le contour de la grille de distribution et à créer les trous 51.

La découpe permet aussi de créer les bords obliques 67, 69, et les dents 43.

L’état de la plaque 49 après l’opération de découpe est illustré sur la figure 7.

L’étape de découpe et mise en forme comprend une opération de mise en forme, au cours de laquelle la plaque 49 est pliée sensiblement à 90° autour de la ligne de pliage inférieure 61, et à 180 ° autour de la ligne de pliage supérieure 59.

L’opération de mise en forme permet également de mettre en forme les dents 43.

L’opération de mise en forme est effectué après ou en même temps que l’opération de découpe.

L’étape de pliage et de mise en forme est par exemple une étape d’emboutissage.

La fixation des tubes longitudinaux 7, de l’organe de guidage 39 et du corps d’échangeur 3 les uns aux autres se fait typiquement par brasage, dans un four.

Dans la présente description il a été fait référence à des faces ou des directions supérieure et inférieure. La face supérieure et la direction supérieure ne sont pas nécessairement orientées vers le haut et peuvent être orientées dans n’importe quelle direction. Le même commentaire s’applique à la face inférieure et la direction inférieure.

L’échangeur de chaleur peut présenter de multiples variantes.

Selon une variante, les tubes sont agencés en plusieurs nappes, superposées les unes aux autres selon la direction d’élévation.

Les deux nervures en saillie dans le passage de circulation de second fluide, disposées en vis-à-vis l’une de l’autre, peuvent être remplacées par une nervure unique, portée par l’un des deux tubes.

Le corps d’échangeur et les tubes ont toutes formes appropriées.

L’entrée n’est pas nécessairement formée sur un bossage. Elle est en variante formée dans une zone qui n’est pas en saillie sur la corps d’échangeur.

L’invention présente de multiples avantages.

L’organe de guidage est particulièrement facile et peu coûteux à fabriquer du fait que la grille de répartition, la zone transversale et les dents sont formées dans une même plaque métallique

Le fait que la zone transversale obture au moins 90% d’une section transversale de l’interstice contribue à l’obtention d’une bonne répartition du second fluide dans le volume interne du corps d’échangeur, du fait de l’absence de chemin de court-circuit depuis l’entrée vers la sortie.

Le fait que la zone transversale soit interposée longitudinalement entre l’entrée de second fluide et la sortie de second fluide contribue également à la bonne répartition du second fluide.

Quand l’entrée de second fluide est ménagée sur un bossage formé dans le corps d’échangeur, la diffusion du second fluide à partir de l’entrée est facilitée. La zone transversale bloque la circulation du fluide longitudinalement dans l’interstice au plus près de l’entrée.

Les dents bloquent la circulation du second fluide longitudinalement dans la partie supérieure des passages, immédiatement sous l’interstice. Il n’est pas possible de former des nervures sur les tubes à cet endroit, car ces nervures seraient trop proches de l’arête de jonction entre la face latérale et la face supérieure des tubes.

L’utilisation de nervures en saillie formées dans les tubes dans le prolongement des dents permet de dévier le second fluide de manière commode. Ces nervures sont peu coûteuses à réaliser et facile à mettre en place.

Claims

REVENDICATIONS

1- Echangeur de chaleur (1) pour un système de recirculation des gaz d’échappement, comprenant :

⁵ - un corps d échangeur (3) délimitant un volume interne (5) ;

- une pluralité de tubes longitudinaux (7) logés dans le volume interne (5), prévus pour la circulation d’un premier fluide, au moins une partie des tubes (7) étant juxtaposés transversalement et formant une nappe de tubes s’inscrivant entre des plans supérieur et inférieur (P1, P2), les tubes de ladite nappe de tubes étant séparés les uns des autres io par des passages de circulation d’un second fluide (19), au moins le plan supérieur (P1) contenant les directions longitudinale et transversale, le plan supérieur (P1) étant directement en vis-à-vis d’une partie supérieure (27) du corps d’échangeur (3) et étant séparé de celle-ci par un interstice (29) ;

- une entrée de second fluide (31) débouchant dans le volume interne (5), 15 ménagée dans la partie supérieure (27) du corps d’échangeur (3) ; et

- un organe de guidage (35) du second fluide dans le volume interne (5), comportant un déflecteur (39) présentant une zone transversale (41) obturant au moins partiellement l’interstice (29) entre la partie supérieure (27) et le plan supérieur (P1).
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel l’organe de 20 guidage (35) comprend une grille de répartition du second fluide (37), disposée dans l’interstice (29) entre la partie supérieure (27) et le plan supérieur (P1), en face de l’entrée de second fluide (31).
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel la grille de répartition (37) s’étend sensiblement sur toute la largeur de la nappe de tubes et présente

25 en regard de chaque passage (19) au moins un trou (51), l’entrée de second fluide (31) étant placé en regard d’au moins un passage central (53) parmi les passages (19), l’au moins un trou (51) ayant une section de passage croissante transversalement à partir de l’au moins un passage central (53).
4. Echangeur de chaleur selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le

30 déflecteur de l’organe de guidage (35) comprend des dents (43) engagées dans les passages (19).
5. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel la grille de répartition (37), la zone transversale (41) et les dents (43) sont venues de matière les unes avec les autres.
6- Echangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel la grille de répartition (37), la zone transversale (41) et les dents (43) sont formées dans une même plaque métallique (49).
7. Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel chaque dent (43) s’étend transversalement sur toute la largeur du passage (19) correspondant.
8. Echangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel chaque passage (19) s’étend sur une hauteur déterminée suivant une direction d’élévation sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale, la dent (43) correspondante s’étendant sur une hauteur comprise entre 5% et 50% de ladite hauteur déterminée.
9- Echangeur de chaleur selon la revendication 8, dans lequel au moins un des deux tubes (7) encadrant ledit passage (19) présente une nervure (75) en saillie dans le passage (19), prolongeant la dent (43) selon la direction d’élévation, la nervure (75) présentant de préférence des interruptions (77).
10. Procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur selon l’une quelconque des revendications 1 â 9, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :

- Formation de l’organe de guidage du second fluide (35), par découpe et mise en forme d’une plaque métallique (49) ;

- Mise en place des tubes longitudinaux (7) et de l’organe de guidage (35) dans le corps d’échangeur (3) ;

- Fixation des tubes longitudinaux (7), de l’organe de guidage (35) et du corps d’échangeur (3) les uns aux autres.