WO2002086408A1 - Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation - Google Patents

Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation Download PDF

Info

Publication number
WO2002086408A1
WO2002086408A1 PCT/FR2002/001304 FR0201304W WO02086408A1 WO 2002086408 A1 WO2002086408 A1 WO 2002086408A1 FR 0201304 W FR0201304 W FR 0201304W WO 02086408 A1 WO02086408 A1 WO 02086408A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
strip
edges
tube
channels
central region
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/001304
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Louis Laveran
Original Assignee
Valeo Thermique Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Thermique Moteur filed Critical Valeo Thermique Moteur
Publication of WO2002086408A1 publication Critical patent/WO2002086408A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/151—Making tubes with multiple passages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0818—Manufacture of tubes by drawing of strip material through dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/09—Making tubes with welded or soldered seams of coated strip material ; Making multi-wall tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits

Definitions

  • the invention relates to a bent tube for a heat exchanger such as, for example, a motor vehicle engine cooling radiator or an air conditioning condenser.
  • such tubes enter into the composition of bundles obtained by an alternating stack of tubes arranged in parallel and corrugated spacers, forming fins for heat exchange, which extend between the large faces.
  • the tubes generally have a cross-section of flattened shape and has two faces parallel planes, joined together by two small curved faces.
  • the ends of the tubes are engaged in appropriately shaped holes formed in collecting plates which are capped by collecting boxes.
  • the assembly is then brazed in an appropriate oven to constitute a heat exchanger.
  • the tubes are traversed by a heat transfer fluid which exchanges heat with an air flow which scans the beam.
  • the heat transfer fluid which circulates in the tube tends to stagnate in the regions of connection of the partition with the large faces of the tube, which causes a decrease in the pH of the heat transfer fluid, and therefore an increase in its acidity. This results in stagnation of a corrosive medium which tends to attack the solder joint.
  • the main object of the invention is to overcome the aforementioned drawback.
  • the invention relates to a tube heat exchanger 1 in particular for a motor vehicle obtained by folding a metal strip thickness determined on itself to define two parallel sided channels having a common inner face and being leaned against each other by a partition resting on the internal face common to the two channels and arranged perpendicular to the large faces of the tubes, the said partition being formed by the parallel edges of the strip folded in contact with one another.
  • the folding radii of the parallel edges are equal to or greater than the thickness of the strip, and the ends of the partition in contact on the internal face common to the two tubes are rounded along radii substantially equal to those of the ' Eord'res ' folding radii.
  • the ends of the partition in contact on the internal face common to the two tubes form between them an opening angle of between 10 and 170 degrees.
  • the invention also relates to a method for shaping a bent tube for a heat exchanger as defined above. This process includes the following operations:
  • each of the marginal regions by folding to produce a planar border forming a variable angle with a central region of the strip which extends between the borders and having a rounded end strip, so that each border is connected with the central region by a folded region of chosen profile
  • the main advantage of the invention is that it allows better flow of the brazing fluid over the inclined ends of the partition separating the two tubes, which eliminates the small radius connection zones.
  • the internal leaves whose dimension is equal to or greater than the thickness of the metal strip also make it possible to very greatly reduce the areas at low speed of the coolant, which increases the resistance to corrosion without deteriorating the mechanical and thermal performance of the 'together.
  • FIG. 1 is an end view of a bent tube 1 according to the invention
  • FIG. 2 and 3 show a detail on an enlarged scale of the region of the tube of Figure 1 comprising the spacer according to the invention
  • - Figure 4 is an end view of a tube according to one invention during different bending phases
  • FIG. 5 is an example of assembly of tubes according to the invention in plates of manifolds of heat exchangers
  • FIG. 6 is a perspective view of tubes according to the invention assembled with cooling fins to form a heat exchanger
  • the tube 1 which is shown in Figure 1 is made from a rectangular metal strip 2 folded and brazed, preferably made of aluminum or aluminum alloy. To form the tube, the metal strip is folded back so as to form the envelope of two juxtaposed parallel channels 3a and 3b of flattened shape. These channels are separated by a partition 4 forming a spacer produced by folding at 90 ° two edges 5a and 5b of the metal strip 2.
  • edges 5a and 5b are obtained by folding from an external face 6a, respectively 6b, of the tube 1 and they are placed against one another to jointly form the partition 4.
  • the external faces 6a and 6b form together a large flat face 6 of the tube 1 which is connected to a second large flat face 7 by two small curved faces 8a and 8b.
  • each of the borders 5a and 5b is folded on the one hand, at right angles to the corresponding external face 6a, 6b with a leave on the corresponding internal faces and on the other hand, on its external edge 9 to form a curved part 9a, 9b respectively towards the inside of the corresponding channels and the edge of which comes to rest on the internal face 10 of the tube "1 common to the two channels 3a and 3b.
  • edges 9a, 9b of the edges are engaged, in the example, in a groove 10a of the internal face 10, which allows the edges to maintain a position perpendicular to the large faces 6a, 6b, 10 during the positioning of the tube with the spacers in the collector plates before brazing.
  • each of the edges 5a and 5b is folded relative to an internal face 11a, 11b of the tube
  • the radii R and R ′ of the fillets 12a, 12b and of the curved part of the external edges 9 are defined equal to or greater than the thickness “e” of the metal strip 2 in order to improve during the forming, calibration or of commissioning of the exchanger, the resistance of the tube 1.
  • the curved shape of the outer edge 9 also allows at the time of brazing a better distribution of the brazing flux and of the brazing from which it results a better resistance over time of the solder against the corrosion phenomenon.
  • each of the folded edges 5a, 5b further comprises a protruding bulge 13a, 13b, of which the thickness which depends on that of the metal strip 2, can be for example between 0.05 and 0.5 mm.
  • the protruding bulge extends on the side of the external faces 6a, 6b. The presence of the protruding bulges makes it possible to obtain an extension of the external faces 6a, 6b without exhibiting a depression between the folded external edges 5a, 5b as appears in the embodiment of FIG. 2.
  • the continuity of the large faces 6a and 6b in the regions close to the spacer 4 can be automatically ensured during the brazing operation.
  • This embodiment also makes it possible to seal the connection between the tubes 1 and the collecting areas of the heat exchanger.
  • the bulges 13a, 13b improve the maintenance of the corrugated spacers by penetrating them, which avoids the need for specific tools to ensure their maintenance during brazing.
  • the bulges 13a, 13b also contribute to better support of the edges 5a, 5b against the internal face common to the two channels of the tube 1.
  • the tube 1 described above can be obtained by shaping a metal strip 2, as shown in FIG. 4, having two parallel longitudinal edges 14a, 14b.
  • the strip 2 is flat and the edges 14a, 14b are opposite one another as shown by the dotted line in FIG. 4.
  • the shape of the tube 1 s ' is carried out by continuous folding operations which begin with the simultaneous formation of the folded edges 5a and 5b. Then, the folded edges are brought together against each other so that they jointly constitute the spacer 4.
  • These approximation operations are carried out continuously by sets of suitable knobs making it possible to produce the small curved faces 8a and 8b which each have a profile substantially in a semicircle.
  • the deformation continues until the end of the spacer 4 abuts against the interior face 10 of the central part of the strip common to the two channels 3a and 3b.
  • the tubes thus produced can then be engaged in slots of two manifold plates 15, only one of which is shown in FIG. 5 * -on which the end manifolds of the heat exchanger are mounted.
  • spacers 16 of corrugated shape are mounted between the tubes 1, and the assembly is permanently assembled by brazing.
  • FIGS. 7 to 10 An example of the configuration of a folded border in accordance with the model in FIG. 3 is shown in FIGS. 7 to 10.
  • This operation uses at least four sets of rotary knobs with complementary profiles. It begins (FIG. 7) with a folding, using a first set of knurling wheels comprising a knurling wheel 17 and a knurling wheel 18, of a marginal region of the metal strip, which extends from the edge longitudinal, to form an edge 5a, 5b determining an obtuse angle B with respect to a central region of the metal strip 2.
  • the value of the angle B is 180 ° and it gradually decreases passing through an intermediate phase where the value of the angle is of the order of 135 ° .
  • a second set of rollers comprising a roll 19 and a counter-roll 20 makes it possible to produce the profile of FIG. 8.
  • a third set of rolls comprising a roll 21 and a counter-roll 22 makes it possible to deform the strip at the connection 12a , 12b of the border and the central region so as to crush the rib and to obtain a folded outer edge 5a, 5b at 90 ° and having a protruding bulge 13a, 13b.
  • the connection on the interior side is carried out by a quarter circle leave whose radius R is equal to or greater than the thickness "e" of the strip.
  • a fourth set of rollers represented in FIG. 10 comprising a roll 23 and a counter roll 24 bends the ends 9a, 9b of the edge 5a, 5b with a radius of curvature R 'greater than or equal to that of the leave of internal connection 12a, 12b connecting the central region to the border.
  • the fillets 12a and 12b as well as the protruding bulges 13a and 13b can be obtained by creep of the material forming the borders 5a, 5b.
  • This operation is carried out after folding the borders at 90 ° relative to the central region. It consists in using a set of knurls comprising a knurl 25 and a counter-knurl 26 of complementary profile cooperating with a lateral support 27 linked to the knurl 25 and arranged to come to bear on the folded edge 5a, 5b.
  • the recess 28 between the knurling wheel 26 and the lateral support 27 makes it possible to receive the fluent material and thus to form the protruding bulge 13a, 13b.
  • the tube of the invention finds particular application to heat exchangers for motor vehicles.

Abstract

Le tube (1) est obtenu par repliement d'une bande métallique (2) d'épaisseur déterminée (e), sur elle-même, pour délimiter deux canaux 83a, 3b) séparés par une cloison (4) formant entretoise formée par les bordures repliées (5a, 5b) de la bande. Pour permettre d'accroître la résistance à la corrosion du tube, les rayons (R) de repliement des bordures parallèles (5a, 5b) sont déterminés égaux ou supérieures à l'épaisseur (e) de la bande (2) et les extrémités (9a, 9b) de la cloison (4) en contact avec la face interne (10) commune aux deux canaux (3a, 3b) sont arrondies suivant des rayons (R') sensiblement égaux à ceux des rayons (R) de repliement des bordures (5a, 5b). Application notamment aux échangeurs de chaleur de véhicules automobiles.

Description

Tube plié pour échangeur de chaleur et procédé pour sa conformation
L'invention concerne un tube plié pour échangeur de chaleur tel que, par exemple, un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile ou un condenseur de climatisation.
Dans les echangeurs de chaleur de ce type, de tels tubes entrent dans la composition de faisceaux obtenus par un empilement alterné de tubes disposés en parallèle et d'intercalaires ondulés, formant ailettes d'échange de chaleur, gui s'étendent entre les grandes faces des tubes . Les tubes présentent généralement une section transversale de forme aplatie et possèdent deux faces' planes parallèles, réunies entre elles par deux petites faces incurvées. Les extrémités des tubes sont engagées dans des trous de forme appropriée ménagés dans des plaques collectrices qui sont coiffées par des boites collectri- ces. L'ensemble est ensuite brasé dans un four approprié pour constituer un échangeur de chaleur.
En service, les tubes sont parcourus par un fluide caloporteur qui échange de la chaleur avec un flux d'air qui balaye le faisceau.
Il est connu de réaliser les tubes par repliement d'une bande métallique sur elle-même afin de délimiter deux canaux parallèles séparés par une entretoise qui permet d'augmenter la rigidité des tubes. L 'entretoise résulte de la réunion de deux bordures de la bande qui sont pliées chacune à angle droit avec un très faible rayon de courbure et qui viennent en butée sur une face plane en regard commune aux deux canaux. Dans certains tubes, les bordures sont repliées à angle droit en formant un bord extérieur plié qui comporte un renflement saillant afin que les deux bordures, une fois réunies, ne présentent pas de dépression à l'endroit de leur pliure. Cette technique a l'avantage d'une part, qu'elle permet d'assurer la continuité de chacune des grandes faces du tube dans les régions proches de l' entretoise et d'autre part, qu'elle assure l'étanchéité de la liaison entre les tubes et les plaques collectrices de l'échangeur de chaleur.
Gëpêrïdant, - la-'-demanderes-se -a - constaté que,- dans certaines circonstances, de tels tubes pouvaient induire un phénomène de corrosion dans les angles intérieurs droits formés par 1 ' entretoise et les grandes faces du tube .
D'après les études conduites par la demanderesse, cette corrosion semble due à des "effets de coin" qui se manifestent dans les régions de raccordement à très faible rayon.
Le fluide caloporteur qui circule dans le tube a tendance à stagner dans les régions de raccordement de la cloison avec les grandes faces du tube, ce qui provoque une diminution du pH du fluide caloporteur, et donc une augmentation de son acidité. Il en résulte une stagnation d'un milieu corrosif qui a tendance à s'attaquer au joint de brasure.
Le but principal de 1 ' invention est de pallier 1 ' inconvénient précité.
A cet effet, l'invention a pour objet un tube d1 échangeur de chaleur notamment pour véhicule automobile obtenu par repliement d'une bande métallique d'épaisseur déterminée sur elle-même pour délimiter deux canaux à faces parallèles ayant une face interne commune et étant adossés l'un contre l'autre par une cloison reposant sur la face interne commune aux deux canaux et disposée perpendiculairement aux grandes faces des tubes, la dite cloison étant formée par les bordures parallèles de la bande pliées en contact 1 ' une avec 1 ' autre .
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, les rayons de repliement des bordures parallèles sont égaux ou supérieurs à l'épaisseur de la bande, et les extrémités de la cloison en contact sur la face interne commune aux deux tubes sont arrondies suivant des rayons sensiblement égaux à ceux des rayons de repliement des'Eordύres".
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les extrémités de la cloison en contact sur la face interne commune aux deux tubes forment entre elles un angle d'ouverture compris entre 10 et 170 degrés.
L'invention a également pour objet un procédé pour la conformation d'un tube plié pour échangeur de chaleur comme défini ci- dessus. Ce procédé comprend les opérations suivantes:
a) prévoir une bande métallique plane de largeur déterminée délimitée par deux bords longitudinaux parallèles;
b)déformer en continu chacune des régions marginales par pliage pour réaliser une bordure plane formant un angle variable avec une région centrale de la bande qui s ' étend entre les bordures et ayant une bande d'extrémité arrondie, en sorte que chaque bordure se raccorde avec la région centrale par une région pliée de profil choisi,
c) oursuivre la déformation de la bande jusqu'à ce que chacune des bordures se raccorde à la région centrale par un angle droit avec un congé de rayon égal ou supérieur à l'épaisseur de la bande,
d) arrondir le bord d'extrémité libre de la bordure vers 1 ' intérieur de la région centrale suivant un rayon de courbure sensiblement égal à celui du congé reliant la région centrale à la bordure,
e)déformer en continu la bande de manière à rapprocher l'une contre l'autre les deux bordures pliées afin qu'elles constituent-—conjointement—une— entretoise ou cloison aboutissant jusqu'à la région centrale de la bande pour réaliser un tube à deux canaux parallèles.
L'invention a pour principal avantage qu'elle permet un meilleur écoulement du fluide de brasage sur les extrémités inclinées de la cloison séparant les deux tubes ce qui supprime les zones de raccordement à faible rayon. Les congés intérieurs dont la dimension est égale ou supérieure à l'épaisseur de la bande métallique permettent également de réduire très fortement les zones à faible vitesse du liquide de refroidissement ce qui augmente la tenue à la corrosion sans détériorer les performances mécaniques et thermiques de l'ensemble.
Dans la description détaillée qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue d'extrémité d'un tube plié selon 1 ' invention ;
- les figures 2 et 3 représentent un détail à échelle agrandie de la région du tube de la figure 1 comportant l' entretoise selon l'invention ; - la figure 4 est une vue d'extrémité d'un tube selon 1 ' invention au cours de différentes phases de pliage ;
- la figure 5 est un exemple d'assemblage de tubes selon l'invention dans des plaques de boîtes collectrices d' echangeurs de chaleur ;
- la figure 6 est une vue en perspective de tubes selon l'invention assemblés avec des ailettes de refroidissement pour former un échangeur de chaleur ;
- les figures 7 à 10 montrent les différentes étapes du procédé mis en œuvre pour réaliser les profils de repliement des bordures constituant la cloison de séparation des canaux des tubes selon 1 ' invention ; et
- la figure 11 une variante de réalisation du tube selon l'invention par fluage.
Le tube 1 qui est représenté a la figure 1 est réalisé à partir d'une bande métallique rectangulaire 2 pliée et brasée, avantageusement en aluminium ou en alliage d'aluminium. Pour former le tube, la bande métallique est repliée de façon à former l'enveloppe de deux canaux parallèles juxtaposés 3a et 3b de forme aplatie. Ces canaux sont séparés par une cloison 4 formant entretoise réalisée par repliement à 90° de deux bordures 5a et 5b de la bande métallique 2.
Les bordures 5a et 5b sont obtenues par repliement à partir d'une face externe 6a, respectivement 6b, du tube 1 et elles sont adossées l'une contre l'autre pour former conjointement la cloison 4. Ainsi les faces externes 6a et 6b forment conjointement une grande face plane 6 du tube 1 qui est raccordée à une deuxième grande face plane 7 par deux petites faces incurvées 8a et 8b.
Comme le montre plus particulièrement la figure 2, qui est une représentation agrandie de la région A entourant la cloison 4, chacune des bordures 5a et 5b est pliée d'une part, à angle droit par rapport à la face externe correspondante 6a, 6b avec un congé sur les faces internes correspondantes et d'autre part, sur son bord externe 9 pour former une partie incurvée respecti- vement 9a, 9b vers l'intérieur des canaux correspondants et dont le bord-vient reposer sur la face interne 10 du tube" 1 commune aux deux canaux 3a et 3b. Les extrémités 9a, 9b des bordures sont engagées, dans l'exemple, dans une gorge 10a de la face interne 10, ce qui permet aux bordures de conserver une position perpendiculaire aux grandes faces 6a, 6b, 10 lors de la mise en place du tube avec les intercalaires dans les plaques collectrices avant brasage.
Comme le montre également la figure 2, chacune des bordures 5a et 5b est pliée relativement à une face interne lia, 11b du tube
1 en formant un congé 12a, 12b ayant un profil sensiblement en quart de cercle. Les rayons R et R' des congés 12a, 12b et de la partie incurvée des bords externes 9 sont définis égaux ou supérieurs à l'épaisseur "e" de la bande métallique 2 afin d'améliorer lors des opérations de formage, de calibrage ou de mise en service de l' échangeur, la résistance du tube 1. La forme incurvée du bord externe 9 permet aussi au moment du brasage une meilleur répartition du flux de brasage et de la brasure d'où il résulte une meilleur tenue dans le temps de la brasure contre le phénomène de corrosion.
On évite ainsi la formation de zones de raccordement à faible rayon qui sont responsables de la stagnation du fluide caloporteur et sont donc une source possible de corrosion. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention montré à la figure 3 où les éléments homologues à ceux de la figure 1 sont représentés avec les mêmes références, chacune des bordures 5a, 5b pliées comporte en plus un renflement saillant 13a, 13b, dont l'épaisseur qui dépend de celle de la bande métallique 2, peut être comprise par exemple entre 0,05 et 0,5 mm. Le renflement saillant s'étend du côté des faces externes 6a, 6b. La présence des renflements saillants permet d'obtenir un prolongement des faces externes 6a, 6b sans présenter de dépression entre les bords extérieurs plies 5a, 5b comme cela apparaît dans le mode de réalisation de la figure 2.
Ainsi la continuité des grandes faces 6a et 6b dans les régions proches de l' entretoise 4 peut être automatiquement assurée lors de l'opération de brasage. Ce mode de réalisation permet également d'assurer l'étanchéité de la liaison entre les tubes 1 et les plages collectrices de l' échangeur de chaleur. D'autre part, les renflements 13a, 13b améliorent le maintien des intercalaires ondulés en pénétrant dans ces derniers, ce qui évite de recourir à des outillages spécifiques pour assurer leur maintien pendant le brasage. Les renflements 13a, 13b contribuent également à un meilleur appui des bordures 5a, 5b contre la face interne commune aux deux canaux du tube 1.
Le tube 1 décrit précédemment peut être obtenu par conformation d'une bande métallique 2, comme montré sur la figure 4, possédant deux bords longitudinaux parallèles 14a, 14b. Au début de l'opération, la bande 2 est plane et les bords 14a, 14b se trouvent à l'opposé l'un de l'autre ainsi que le montre le trait en pointillés de la figure 4. La conformation du tube 1 s ' effectue par des opérations de pliage en continu qui débutent par la formation simultanée des bordures pliées 5a et 5b. Ensuite, les bordures pliées sont rapprochées l'une contre l'autre afin qu'elles constituent conjointement l' entretoise 4. Ces opérations de rapprochement sont réalisées en continu par des jeux de molettes appropriées permettant de réaliser les petites faces incurvées 8a et 8b qui ont chacune un profil sensiblement en demi-cercle. La déformation se poursuit jusqu'à ce que 1 ' extrémité de 1 ' entretoise 4 vienne en butée contre la face intérieure 10 de la partie centrale de la bande commune aux deux canaux 3a et 3b.
Les tubes ainsi réalisés peuvent ensuite être engagés dans des fentes de deux plaques collectrices 15, dont une seule est -représentée figure 5*—sur- lesquelles sont montées les boîtes collectrices d'extrémité de l' échangeur de chaleur. Lors du montage, des intercalaires 16 de forme ondulée sont montés entre les tubes 1, et l'ensemble est assemblé définitivement par brasage.
Un exemple de conformation d'une bordure pliée conformément au modèle de la figure 3 est représenté aux figures 7 à 10. Cette opération met en œuvre au moins quatre jeux de molettes rotatives à profils complémentaires. Elle débute (figure 7) par un pliage, à l'aide d'un premier jeu de molettes comprenant une molette 17 et une contre-molette 18, d'une région marginale de la bande métallique, qui s'étend à partir du bord longitudinal, pour former une bordure 5a, 5b déterminant un angle obtus B par rapport à une région centrale de la bande métallique 2.
Au début, la valeur de l'angle B est de 180° et elle diminue progressivement en passant par une phase intermédiaire où la valeur de l'angle est de l'ordre de 135°. Un deuxième jeu de molettes comprenant une molette 19 et une contre-molette 20 permet de réaliser le profil de la figure 8. Un troisième jeu de molettes comprenant une molette 21 et une contre-molette 22 permet de déformer la bande au niveau du raccordement 12a, 12b de la bordure et de la région centrale de manière à écraser la nervure et à obtenir un bord extérieure plié 5a, 5b à 90 ° et présentant un renflement saillant 13a, 13b. Le raccordement côté intérieur s'effectue par un congé en quart de cercle dont le rayon R est égal ou supérieur à l'épaisseur "e" de la bande. Enfin un quatrième jeu de molettes représenté à la figure 10 comprenant une molette 23 et une contre-molette 24 effectue le recourbement des extrémités 9a, 9b de la bordure 5a, 5b avec un rayon de courbure R' supérieur ou égal à celui du congé de raccordement intérieur 12a, 12b reliant la région centrale à la bordure .
Suivant un mode de réalisation différent représenté à la figure 11, les congés 12a et 12b ainsi que les renflements saillants 13a et 13b peuvent être obtenus par fluage de la matière formant les bordures 5a, 5b. Cette opération est effectuée après repliement des bordures à 90° relativement à la région centrale. Elle consiste à utiliser un jeu de molettes comprenant une molette 25 et une contre-molette 26 de profil complémentaires coopérant avec un appui latéral 27 lié à la molette 25 et disposé pour venir en appui sur la bordure replié 5a, 5b. L'évidement 28 entre la contre-molette 26 et l'appui latéral 27 permet de recevoir la matière fluée et de former ainsi le renflement saillant 13a, 13b.
Le tube de l'invention trouve une application particulière aux echangeurs de chaleur pour véhicules automobiles.

Claims

Revendications
1. Tube d' échangeur de chaleur notamment pour véhicule automo- bile, obtenu par repliement d'une bande métallique (2) d'épaisseur déterminée (e), sur elle-même, pour délimiter deux canaux (3a, 3b) à faces externes parallèles (6a, 6b, 7) ayant une face interne (10) commune et étant adossés l'un contre l'autre par deux bordures (5a, 5b) de la bande (2), les deux bordures (5a, 5b) étant pliées chacune à angle droit relativement aux faces-externes -parallèles (6a, 6b, 10) des canaux (3a, 3b) afin de former une cloison (4) de séparation commune pour les deux canaux (3a, 3b), les extrémités (9a, 9b) des deux bordures (5a, 5b) reposant sur une face interne (10) commune aux deux canaux (3a, 3b) et parallèle aux faces externes (6a, 6b, 7),
caractérisé en -ce que les rayons (R) de repliement des bordures parallèles (5a, 5b) sont égaux ou supérieurs à l'épaisseur "e" de la bande (2) et en ce que les extrémités (9a, 9b) de la cloison (4) en contact avec la face interne (10) commune aux deux canaux (3a, 3b) sont arrondies suivant des rayons (R1) sensiblement égaux à ceux des rayons (R) de repliement des bordures (5a, 5b).
2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (9a, 9b) de la cloison (4) en contact avec la face interne (10) forment entre elles un angle d'ouverture compris entre 10 et 170 degrés.
3 . Tube selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face interne (10) commune aux deux canaux comporte une gorge (10a) dans laquelle sont engagées les extrémités (9a, 9b) de la cloison (4), afin de permettre aux bordures (5A, 5b) de conserver une position perpendiculaire aux faces externes (6a, 6b, 7) lors de la mise en place et le brasage du tube (1) dans l' échangeur de chaleur.
4. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce-qu' il comporte un renflement saillant (13a,
13b) qui s'étend au moins du côté de la face externe (6a, 6b) de la bande (2) .
5. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le renflement saillant s'étend à la fois du côté de la face externe (6a, 6b) et du côté de la bordure (5a, 5b) de la bande (2).
6. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le renflement saillant (13a, 13b) a une dimension de 0,05 à 0,5 mm.
7. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces externes (6a, 6b) auxquelles se raccordent les bordures (5a, 5b) sont coplanaires et forment conjointement une grande face du tube (1).
8. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux grandes faces planes incurvées (6a, 6b, 7) réunies par deux petites faces incurvées (8a, 8b).
9. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est formé en aluminium ou en alliage à base d'aluminium.
10. Procédé pour la conformation d'un tube d'échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a)prévoir une bande métallique plane (2) de largeur déterminée délimitée par deux bords longitudinaux parallèles;
b)déformer en continu chacune des régions marginales par pliage pour réaliser une bordure plane (5a, 5b) formant un angle variable (B) avec une région centrale de la bande (2) qui s'étend entre les bordures (5a, 5b) et ayant une bande d'extrémité arrondie, en sorte que chaque bordure se raccorde avec la région centrale par une région pliée de profil choisi,
c-)rpou:rsu-ïv e- lâ—déïo-rmation de -la bande- jusqu'à ce que chacune des bordures (5a, 5b) se raccorde à la région centrale par un angle droit avec un congé de rayon "R" égal ou supérieur à l'épaisseur "e" de la bande (2),
d) arrondir le bord d'extrémité libre (9a, 9b) de la bordure (5a, 5b) vers l'intérieur de la région centrale suivant un rayon de courbure "R'" sensiblement égal à celui du congé reliant la région centrale à la bordure,
e) déformer en continu la bande de manière à rapprocher l'une contre l'autre les deux bordures pliées (5a, 5b) afin qu'elles constituent conjointement une entretoise ou cloison (4) aboutissant jusqu'à la région centrale de la bande pour réaliser un tube à deux canaux parallèles (3a, 3b).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que dans l'opération d) les extrémités libres (9a, 9b) des bordures (5a, 5b) sont arrondies de façon à présenter entre elles un angle d'écartement compris environ entre 10° et 170° lorsque en fin de l'opération e) celles ci viennent buter sur la région centrale de la bande(2).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que dans l'opération b) la région pliée de profil choisi comporte une nervure en saillie qui est écrasée lors de l'opération (c) pour former un renflement saillant (13a, 13b) .
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications revendication 10 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste dans l'opération ( C) à former un renflement saillant par fluage.
-14.—P-rocédé selon -1 '--une-quelconque des revendications 10--à 13, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer chacune des opérations b, c, et d par au moins un jeu de molettes comprenant une molette(17; 19; 21; 23; 25) et une contre-molette (18; 20; 22; 24; 26).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que l'opération e) comprend la déformation de la région centrale pour former une grande face plane (7) reliée par deux petites faces incurvées (8a, 8b) à une grande face plane opposée comprenant une partie coplanaire (6a, 6b) s 'étendant de part et d'autre des bordures pliées (5a, 5b).
16. Echangeur de chaleur comprenant une multiplicité de tubes (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15.
PCT/FR2002/001304 2001-04-20 2002-04-16 Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation WO2002086408A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0105381A FR2823840B1 (fr) 2001-04-20 2001-04-20 Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
FR01/05381 2001-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002086408A1 true WO2002086408A1 (fr) 2002-10-31

Family

ID=8862533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2002/001304 WO2002086408A1 (fr) 2001-04-20 2002-04-16 Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2823840B1 (fr)
WO (1) WO2002086408A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2869678A1 (fr) * 2004-04-29 2005-11-04 Valeo Systemes Thermiques Soc Tubes plies pour echangeur de chaleur, procede d'obtention de tels tubes et echangeur de chaleur muni de ces tubes
FR2869679A1 (fr) * 2004-04-29 2005-11-04 Valeo Climatisation Sa Tubes plies multi-canaux pour echangeur de chaleur, procede d'obtention de tels tubes et echangeur de chaleur muni de ces tubes
EP1952904A3 (fr) * 2007-02-05 2009-02-18 Behr GmbH & Co. KG Procédé de déformation et dispositif de déformation pour la formation d'un pliage dans un tube d'échangeur de chaleur
FR2986314A1 (fr) * 2012-01-31 2013-08-02 Valeo Systemes Thermiques Tube d'echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondant
EP3190372A1 (fr) * 2016-01-08 2017-07-12 Mahle International GmbH Tube plat pour un échangeur de chaleur
US11346616B2 (en) 2020-03-27 2022-05-31 Denso International America, Inc. Dimpled heat exchanger tube

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038736A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Delphi Technologies Inc 向流式熱交換器アッセンブリ
FR2962204B1 (fr) * 2010-06-30 2014-11-21 Valeo Systemes Thermiques Tube d'echangeur de chaleur, echangeur de chaleur comportant de tels tubes et procede d'obtention d'un tel tube.

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (fr) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Tube plat pour un échangeur de chaleur
JPH09122804A (ja) * 1996-05-07 1997-05-13 Calsonic Corp 熱交換器用溶接チューブ及びその製造方法
EP0829316A2 (fr) * 1996-09-16 1998-03-18 Denso Corporation Méthode et dispositif de profilage par roulage des tubes plats
US5934365A (en) * 1997-08-21 1999-08-10 Ford Motor Company Heat exchanger
US6000461A (en) * 1997-03-21 1999-12-14 Livernois Research And Development Co. Method and apparatus for controlled atmosphere brazing of folded tubes
JP2000158070A (ja) * 1998-12-02 2000-06-13 Toyota Motor Corp 熱交換器用チューブ
FR2787180A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-16 Valeo Thermique Moteur Sa Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
JP2000213882A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器用チュ―ブおよび熱交換器コア

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (fr) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Tube plat pour un échangeur de chaleur
JPH09122804A (ja) * 1996-05-07 1997-05-13 Calsonic Corp 熱交換器用溶接チューブ及びその製造方法
EP0829316A2 (fr) * 1996-09-16 1998-03-18 Denso Corporation Méthode et dispositif de profilage par roulage des tubes plats
US6000461A (en) * 1997-03-21 1999-12-14 Livernois Research And Development Co. Method and apparatus for controlled atmosphere brazing of folded tubes
US5934365A (en) * 1997-08-21 1999-08-10 Ford Motor Company Heat exchanger
JP2000158070A (ja) * 1998-12-02 2000-06-13 Toyota Motor Corp 熱交換器用チューブ
FR2787180A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-16 Valeo Thermique Moteur Sa Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
JP2000213882A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器用チュ―ブおよび熱交換器コア

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 09 30 September 1997 (1997-09-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 09 13 October 2000 (2000-10-13) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 11 3 January 2001 (2001-01-03) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2869678A1 (fr) * 2004-04-29 2005-11-04 Valeo Systemes Thermiques Soc Tubes plies pour echangeur de chaleur, procede d'obtention de tels tubes et echangeur de chaleur muni de ces tubes
FR2869679A1 (fr) * 2004-04-29 2005-11-04 Valeo Climatisation Sa Tubes plies multi-canaux pour echangeur de chaleur, procede d'obtention de tels tubes et echangeur de chaleur muni de ces tubes
EP1952904A3 (fr) * 2007-02-05 2009-02-18 Behr GmbH & Co. KG Procédé de déformation et dispositif de déformation pour la formation d'un pliage dans un tube d'échangeur de chaleur
FR2986314A1 (fr) * 2012-01-31 2013-08-02 Valeo Systemes Thermiques Tube d'echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondant
WO2013113698A1 (fr) * 2012-01-31 2013-08-08 Valeo Systemes Thermiques Tube d'échangeur thermique, échangeur thermique et procédé d'obtention correspondant
EP3190372A1 (fr) * 2016-01-08 2017-07-12 Mahle International GmbH Tube plat pour un échangeur de chaleur
DE102016200152A1 (de) * 2016-01-08 2017-07-13 Mahle International Gmbh Flachrohr für einen Wärmeübertrager
US11346616B2 (en) 2020-03-27 2022-05-31 Denso International America, Inc. Dimpled heat exchanger tube

Also Published As

Publication number Publication date
FR2823840A1 (fr) 2002-10-25
FR2823840B1 (fr) 2004-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0505244B1 (fr) Echangeur de chaleur à faisceau de tubes, en particulier pour véhicule automobile
FR2787180A1 (fr) Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
FR2902510A1 (fr) Plaque laterale pour echangeur de chaleur, procede de fabrication d'un echangeur de chaleur et cet echangeur de chaleur
EP2588825A2 (fr) Tube d'echangeur de chaleur, echangeur de chaleur comportant de tels tubes et procede d'obtention d'un tel tube
FR2742531A1 (fr) Plaque collectrice d'echangeur de chaleur, procede pour sa fabrication et echangeur de chaleur comprenant une telle plaque collectrice
WO2007048888A1 (fr) Echangeur de chaleur à tubes plats déformés par torsion
EP0776454B1 (fr) Tube plat pour echangeur de chaleur
FR2772901A1 (fr) Tube plie et brase pour echangeur de chaleur, et echangeur de chaleur comportant de tels tubes
EP3011252B1 (fr) Échangeur de chaleur, notamment pour les boucles ou circuits de climatisation des véhicules
WO2002086408A1 (fr) Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
WO2012131038A1 (fr) Tube pour echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondants
EP0686823B1 (fr) Echangeur de chaleur utile notamment pour le refroidissement d'un flux d'air à haute température
FR2728492A1 (fr) Procede de fabrication d'un echangeur de chaleur a tubes ailetes
WO2018060626A1 (fr) Faisceau d'échange thermique pour échangeur thermique, échangeur thermique et procédé d'assemblage associés
EP1957927B1 (fr) Collecteur renforcé pour boîte collectrice d'un échangeur de chaleur et boîte collectrice comportant un tel collecteur
FR2923591A1 (fr) Tubes multicanaux pour un echangeur de chaleur brase
WO2018060624A1 (fr) Boite collectrice, échangeur thermique et procédé d'assemblage correspondants
EP2691725A1 (fr) Boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile, et échangeur thermique correspondant
EP2810008A1 (fr) Tube d'échangeur thermique, échangeur thermique et procédé d'obtention correspondant
FR2780153A1 (fr) Echangeur de chaleur a tubes plats, en particulier pour vehicule automobile
FR2817334A1 (fr) Echangeur de chaleur brase, notamment pour vehicule automobile, et son procede de fabrication
FR3062901A1 (fr) Tube d’echangeur thermique, echangeur thermique et procede d’assemblage du tube correspondants
FR2836546A1 (fr) Tube plie poue echangeur de chaleur
FR2810727A1 (fr) Tube plie pour un echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comportant de tels tubes
FR2657423A1 (fr) Echangeur de chaleur a lames allongees, en particulier radiateur de refroidissement d'huile.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP