WO2012131046A1 - Boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile, et échangeur thermique correspondant - Google Patents

Boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile, et échangeur thermique correspondant Download PDF

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WO2012131046A1
WO2012131046A1 PCT/EP2012/055807 EP2012055807W WO2012131046A1 WO 2012131046 A1 WO2012131046 A1 WO 2012131046A1 EP 2012055807 W EP2012055807 W EP 2012055807W WO 2012131046 A1 WO2012131046 A1 WO 2012131046A1
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WO
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collector
height
heat exchanger
radius
manifold
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/055807
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English (en)
Inventor
Laurent Moreau
Sory SIDIBE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • 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
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    • 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
    • F28D1/04—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 tubular conduits
    • F28D1/053—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 tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—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 tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084—Condensers

Definitions

  • Slip box for heat exchanger particularly for a motor vehicle, and corresponding heat exchanger
  • the invention relates to a manifold of a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
  • Heat exchangers used in motor vehicles are already known, for example as condensers in an air conditioning circuit.
  • Such a circuit generally comprises a compressor, a condenser or gas cooler, an expander and an evaporator.
  • the condenser is arranged to condense and / or cool the first fluid by heat exchange with the second fluid.
  • the first fluid used may be a refrigerant, such as a freon-based fluid, and the second fluid by a cooling fluid such as air.
  • the heat exchanger comprises a bundle of heat exchange tubes, and a header.
  • the manifold is made in one piece, for example by extrusion.
  • collector boxes made in two parts, namely comprising a manifold for receiving the ends of the tubes and a cover which is fixed on the manifold to close the manifold ensuring sealing.
  • the manifold has a generally round overall shape. This configuration allows good resistance to bursting.
  • the invention therefore aims to overcome these disadvantages of the prior art by providing an optimized collector for heat exchanger for good resistance to bursting while reducing the overall size of the collector and therefore the heat exchanger.
  • the invention relates to a manifold for a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a heat exchange bundle with a plurality of heat exchange tubes, said manifold comprising a flat-bottomed fluid collector for receiving the ends of said tubes, characterized in that said collector comprises two side walls extending from said flat bottom forming respectively a curvature between said side walls and said flat bottom of radius between 1.5 and 4 mm and in that said manifold has a ratio between the burst strength and the height of said manifold upper than 10.
  • Said manifold may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • said collector has a generally "U" -shaped general shape
  • said height is of the order of 11 mm
  • said collector has a thickness of between 1 and 1.2 mm
  • said collector has flanges for receiving the ends of said tubes.
  • FIG. 1 represents a perspective view of a heat exchanger
  • FIG. 2a is a sectional view of a manifold of the exchanger of FIG. 1 comprising a substantially U-shaped flat-bottomed collector,
  • FIG. 2b is a sectional view of the manifold of the exchanger of FIG. 1 comprising a substantially U-shaped flat bottom collector receiving the ends of tubes of an exchange bundle of the heat exchanger;
  • FIG. 3b is a graph showing schematically the evolution of the height of the flat-bottomed collector as a function of the radius of the flat-bottom collector, and
  • FIG. 1 is a simplified representation of a heat exchanger 1, such as a condenser of an air conditioning circuit, comprising a beam formed of a multiplicity of tubes 3, arranged in one or more rows of tubes 3.
  • the exchanger 1 comprises in the illustrated example two fluid manifolds 5 so as to allow the admission of a fluid to circulate in the beam, then the evacuation of the fluid.
  • the manifold 5 further includes a cover 11 to close the box 5.
  • the collector 9 and the cover 11 are made in two distinct parts.
  • the collector 9 has a material thickness of between 1 and 1.2 mm, for example of the order of 1.2 mm.
  • the collector 9 has for example a width_1 of the order of 15 mm and a height h of the order of 11 mm.
  • Such a collector box 5 with a flat bottom collector 9 has a crushed shape with respect to a collector box with a round collector, and therefore has a height h less than the height of a collector box with round collector, which allows a gain of congestion.
  • the collector 9 has as an example a generally "U" -shaped general shape with a central wall 13 and two lateral walls 15 which extend on either side of the central wall 13. The collector 9 delimits thus a cavity 17.
  • the collector 9 has a flat bottom, namely according to this example that the central wall 13 of the "U" shape is substantially flat. This central wall 13 forms the flat bottom of the collector 9.
  • This central wall 13 has a multiplicity of transverse slots (not visible in the figures) parallel to each other and whose shape is adapted to that of the tube ends 3 which pass through the collector 9.
  • transverse slots are flanked by flanges 19 (FIG. 2b) to receive the ends of the tubes 3.
  • the side walls 15 extend according to the illustrated example substantially perpendicular to the central wall 13.
  • the collector 9 thus has a curvature 14 making the connection between the central wall 13 and the side wall 15.
  • the collector 9 has a radius R ( Figure 2a) between 1.5 and 4 mm.
  • the bursting strength is of the order of 90 bars
  • the resistance to burst is of the order of 133 bars
  • the bursting strength is of the order of 147 bars.
  • each tube 3 inserted in an associated slot of the collector 9 has, on the one hand, a height of tube h1 between the end of the tube 3 inside the collector 9 and the lateral end of the associated slot, and secondly a tube height h2 inside the collector 9.
  • This height h2 corresponds to the height of the tube between the end of the tube 3 inside the collector 9 and the inlet of the tube 3 in the associated slot.
  • the reference for the second height h2 is for example substantially the middle of the slot.
  • the first height hl is set to optimize the performance of the exchanger, especially for reasons of mechanical strength, or pressure drop.
  • the height h1 with respect to the lateral end of the slot is thus determined and it is the height h2 of tube 3 inside the collector 9 which varies according to the shape of the collector 9.
  • this height h2 is even smaller than the collector 9 is flat, that is to say that the radius R is small.
  • the higher the lateral end of the slot the higher the tube portion that protrudes inside the collector 9 increases since the height hl of tube relative to this lateral end is fixed.
  • the lateral end of the slot is all the higher as the radius R is large.
  • the height h2 of the tube inside the collector 9 therefore increases with the radius R.
  • the lower the lateral end of the slot the smaller the portion of tube that projects inside the manifold 9 decreases since the height h1 of tube relative to this lateral end is fixed.
  • the lateral end of the slot is even lower than the radius R is small.
  • the height h2 of the tube inside the collector 9 decreases with the radius R.
  • the increase in the height of the manifold with the radius R is schematically represented by a linear line on the graph of FIG. 3b with the radius R in mm on the abscissa and the height h of the manifold 5 in the y-axis. mm.
  • the radius R must not be too important not to generate overconsumption of tube material 3 and therefore an increase in the height of the collector 9, therefore the manifold 5 and therefore ⁇ total size of the exchanger 1 .
  • the height h2 of the tube inside the collector 9 decreases the collector 9 is flat, and therefore decreases with the radius R.
  • the height of the tube 3 for the heat exchange is fixed, the height h2 decreasing with the radius R, the total length of the tube 3 is decreased and we obtain a saving of material.
  • This height h less than 15 mm and the radius R between 1.5 and 4 mm make it possible to reduce the overall size of the exchanger 1 compared to the solutions of the state of the art while ensuring a good resistance to wear. bursting.
  • the optimized ratios or ratio lie for a radius R between 1.5 and 4 mm, and in particular for a radius R of the order of 2 to 4 mm.
  • the Applicant has found an optimized solution for a radius R of the order of 2 to 3 mm with a height h of the manifold 5 of the order of 11 mm. Furthermore, with reference again to FIGS. 2a, 2b, the side walls 15 of the collector 9 have at their ends, crimping tabs 21 intended to be folded towards the inside of the cavity 17 so as to be supported on the outer face of the lid 11.
  • the latter for example has substantially the same thickness as the collector 9, namely here a thickness of between 1 and 1.2 mm.
  • the lid 11 has a shape complementary to the collector 9.
  • the cover 11 also has a generally "U" -shaped general shape with a central wall 25 and two side walls
  • the central wall 25 may be substantially flat similar to the flat bottom of the collector 9.
  • the side walls 27 extend according to the illustrated example substantially perpendicular to the central wall 25.
  • the cover may have a curvature 29 making the connection between the central wall 25 and a side wall 27.
  • This curvature 29 is of complementary shape to the shape of the crimping tabs 21 of the collector 9 for the immobilization of the cover 29 inside the cavity 17.
  • the distance between the outer faces of the side walls 27 of the cover 11 is substantially equal, in lower values, to the distance between the internal faces of the side walls 15 of the collector 9.
  • external face is meant a face oriented towards the outside of the cavity 17.
  • internal face is meant a face oriented towards the inside of the cavity 17.
  • the distance that separates the external faces of the curvatures 29 of the cover 11 is substantially equal, in lower values, to the distance between the internal faces of the crimping lugs 21 of the collector 9.
  • a collector with a flat bottom and having a radius R of the order of 1.5 to 4 mm at the curvature connecting the flat bottom of the collector 9 and the side walls 15 makes it possible to obtain a space saving and an optimized ratio between the burst strength and the height h of the manifold 5.

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Abstract

L'invention concerne une boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile, ledit échangeur comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes (3) d'échange thermique, ladite boîte collectrice comportant un collecteur (9) de fluide à fond plat (13) pour recevoir les extrémités desdits tubes (3), caractérisé en ce que ledit collecteur (9) comporte deux parois latérales (15) s'étendant depuis ledit fond plat (13) en formant respectivement une courbure entre lesdites parois latérales (15) et ledit fond plat (13) de rayon (R) compris entre 1,5 et 4 mm et en ce que ledit collecteur (9) présente un rapport entre la tenue à l'éclatement et la hauteur (h) de ladite boîte collectrice supérieur à 10.

Description

Boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile, et échangeur thermique correspondant
L'invention concerne une boîte collectrice d'un échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile.
On connaît déjà des échangeurs thermiques utilisés dans les véhicules automobiles, par exemple comme condenseur dans un circuit de climatisation.
Un tel circuit comporte généralement un compresseur, un condenseur ou refroidisseur de gaz, un détendeur et un évaporateur. Le condenseur est agencé de façon à condenser et/ou refroidir le premier fluide par échange thermique avec le second fluide.
Dans ce cas, le premier fluide mis en œuvre peut être un fluide réfrigérant, tel qu'un fluide à base de fréon, et le second fluide par un fluide de refroidissement tel que de l'air.
Généralement, l'échangeur thermique comprend un faisceau de tubes d'échange thermique, et une boîte collectrice.
Selon une solution connue, la boîte collectrice est réalisée d'une seule pièce, par exemple par extrusion.
On connaît aussi des boîtes collectrices réalisées en deux parties, à savoir comprenant un collecteur pour recevoir les extrémités des tubes et un couvercle venant se fixer sur le collecteur pour fermer la boîte collectrice en assurant l'étanchéité.
De façon courante, la boîte collectrice présente une forme générale sensiblement ronde. Cette configuration permet une bonne tenue à l'éclatement.
Cependant, cette configuration entraîne une surconsommation de matière des tubes reçus à l'intérieur de la boîte collectrice. De plus de grandes longueurs de tubes à l'intérieur de la boîte collectrice génèrent des problèmes de perte de charge.
De plus, cette configuration présente une hauteur importante ce qui rajoute à l'encombrement de l'échangeur.
Par ailleurs, on connaît des collecteurs à fond plat. Cependant, pour des raisons de tenue à l'éclatement de tels collecteurs présentent généralement un encombrement important.
L'invention a donc pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un collecteur optimisé pour échangeur thermique permettant une bonne tenue à l'éclatement tout en diminuant l'encombrement général du collecteur et donc de l'échangeur thermique.
À cet effet, l'invention a pour objet une boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes d'échange thermique, ladite boîte collectrice comportant un collecteur de fluide à fond plat pour recevoir les extrémités desdits tubes, caractérisé en ce que ledit collecteur comporte deux parois latérales s'étendant depuis ledit fond plat en formant respectivement une courbure entre lesdites parois latérales et ledit fond plat de rayon compris entre 1,5 et 4 mm et en ce que ledit collecteur présente un rapport entre la tenue à l'éclatement et la hauteur de ladite boîte collectrice supérieur à 10.
Ladite boîte collectrice peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- ledit rayon est de l'ordre de 2 à 3 mm,
- ledit collecteur présente une forme générale sensiblement en « U »,
- ledit échangeur comporte un couvercle pour fermer ledit collecteur, de forme complémentaire de la forme dudit collecteur,
- ledit collecteur présente une hauteur inférieure à 15 mm,
- ladite hauteur est de l'ordre de 11 mm,
- ledit collecteur présente une épaisseur comprise entre 1 et 1,2 mm,
- ledit collecteur présente des collets pour recevoir les extrémités desdits tubes.
L'invention concerne aussi un échangeur thermique notamment pour véhicule automobile comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes d'échange thermique, et au moins une boîte collectrice telle que définie ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, ledit échangeur est un condenseur notamment pour un circuit de climatisation dans un véhicule automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un échangeur thermique,
- la figure 2a est une vue en coupe d'une boîte collectrice de l'échangeur de la figure 1 comprenant un collecteur à fond plat sensiblement en « U »,
- la figure 2b est une vue en coupe de la boîte collectrice de l'échangeur de la figure 1 comportant un collecteur à fond plat sensiblement en « U » recevant les extrémités de tubes d'un faisceau d'échange de l'échangeur thermique,
- la figure 3 a est un graphe représentant schématiquement l'évolution de la tenue à l'éclatement en fonction du rayon du collecteur à fond plat,
- la figure 3b est un graphe représentant schématiquement l'évolution de la hauteur du collecteur à fond plat en fonction du rayon du collecteur à fond plat, et
- la figure 4 représente l'évolution du rapport entre la tenue à l'éclatement et la hauteur du collecteur en fonction du rayon du collecteur à fond plat.
Dans ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.
On a représenté de façon simplifiée sur la figure 1, un échangeur thermique 1, tel qu'un condenseur d'un circuit de climatisation, comprenant un faisceau formé d'une multiplicité de tubes 3, agencés selon une ou plusieurs rangées de tubes 3. L'échangeur 1 comporte dans l'exemple illustré deux boîtes collectrices 5 de fluide de façon à permettre l'admission d'un fluide pour circuler dans le faisceau, puis l'évacuation du fluide.
On prévoit à cet effet des brides 7 d'entrée et de sortie du fluide montées selon l'exemple illustré sur une boîte collectrice 5. En se référant aux figures 2a et 2b, une boîte collectrice 5 comporte une partie formant collecteur 9 à fond plat pour recevoir les extrémités des tubes 3; une seule extrémité d'un tube 3 est visible sur la figure 2b.
La boîte collectrice 5 comporte encore un couvercle 11 pour fermer la boîte 5. Selon le mode de réalisation illustré, le collecteur 9 et le couvercle 11 sont réalisés en deux parties distinctes.
Selon le mode de réalisation illustré, le collecteur 9 présente une épaisseur matière comprise entre 1 et 1,2 mm, par exemple de l'ordre de 1,2 mm.
Le collecteur 9 présente par exemple une largeur_1 de l'ordre de 15 mm et une hauteur h de l'ordre de 11 mm.
Ces dimensions correspondent aux dimensions de la boîte collectrice 5 fermée.
La boîte collectrice 5 présente donc dans cet exemple une largeur _1 de l'ordre de 15 mm et une hauteur h de l'ordre de 11 mm.
Une telle boîte collectrice 5 à collecteur 9 à fond plat présente une forme écrasée par rapport à une boîte collectrice à collecteur rond, et présente donc une hauteur h inférieure à la hauteur d'une boîte collectrice à collecteur rond, ce qui permet un gain d'encombrement.
Par ailleurs, le collecteur 9 présente à titre d'exemple une forme générale sensiblement en « U » avec une paroi centrale 13 et deux parois latérales 15 qui s'étendent de part et d'autre de la paroi centrale 13. Le collecteur 9 délimite ainsi une cavité 17.
Le collecteur 9 est à fond plat, à savoir selon cet exemple que la paroi centrale 13 de la forme en « U » est sensiblement plane. Cette paroi centrale 13 forme le fond plat du collecteur 9.
Cette paroi centrale 13 présente une multiplicité de fentes transversales (non visibles sur les figures) parallèles les unes aux autres et dont la forme est adaptée à celle des extrémités de tube 3 qui traversent le collecteur 9.
On peut prévoir aussi que les fentes transversales soient bordées de collets 19 (figure 2b) pour recevoir les extrémités des tubes 3. Les parois latérales 15 s'étendent selon l'exemple illustré sensiblement perpendiculairement à la paroi centrale 13.
Le collecteur 9 présente donc une courbure 14 faisant la liaison entre la paroi centrale 13 et la paroi latérale 15.
Au niveau de la courbure 14 entre une paroi latérale 15 et la paroi centrale 13, le collecteur 9 présente un rayon R (figure 2a) compris entre 1,5 et 4 mm.
Plus le rayon R est important, plus on renforce la tenue à l'éclatement du collecteur 9.
On peut citer notamment des données de calculs réalisés par la Demanderesse, selon lesquels :
- pour un rayon R de 1 mm, la tenue à l'éclatement est de l'ordre de 90 Bars,
- pour un rayon R de 2 mm, la tenue à l'éclatement est de l'ordre de 133 Bars, et - pour un rayon R de 3 mm, la tenue à l'éclatement est de l'ordre de 147 Bars.
Ceci est illustré de façon schématique sur le graphe de la figure 3a avec en abscisse le rayon R en mm et en ordonnée la tenue à l'éclatement P en Bars.
Toutefois, plus le rayon R est important et plus la longueur de dépassement d'un tube 3 à l'intérieur du collecteur 9 est augmentée.
En effet, en se référant à nouveau à la figure 2b, chaque tube 3 inséré dans une fente associée du collecteur 9, présente d'une part une hauteur de tube hl entre l'extrémité du tube 3 à l'intérieur du collecteur 9 et l'extrémité latérale de la fente associée, et d'autre part une hauteur de tube h2 à l'intérieur du collecteur 9.
Cette hauteur h2 correspond à la hauteur de tube entre l'extrémité du tube 3 à l'intérieur du collecteur 9 et l'entrée du tube 3 dans la fente associée. La référence pour la deuxième hauteur h2 est par exemple sensiblement le milieu de la fente.
Comme l'illustre la figure 2b, la hauteur hl de tube 3 par rapport à l'extrémité latérale de la fente est inférieure à la hauteur h2 de tube 3 à l'intérieur du collecteur 9.
La première hauteur hl est définie pour optimiser les performances de l'échangeur, notamment pour des raisons de tenue mécanique, ou de perte de charge.
La hauteur hl par rapport à l'extrémité latérale de la fente est donc déterminée et c'est la hauteur h2 de tube 3 à l'intérieur du collecteur 9 qui varie en fonction de la forme du collecteur 9.
Plus précisément cette hauteur h2 est d'autant plus petite que le collecteur 9 est plat, c'est-à-dire que le rayon R est petit.
En effet, plus l'extrémité latérale de la fente est haute, plus la partie de tube qui dépasse à l'intérieur du collecteur 9 augmente puisque la hauteur hl de tube par rapport à cette extrémité latérale est fixée. L'extrémité latérale de la fente est d'autant plus haute que le rayon R est grand. La hauteur h2 de tube à l'intérieur du collecteur 9 augmente donc avec le rayon R.
A contrario, plus l'extrémité latérale de la fente est basse, plus la partie de tube qui dépasse à l'intérieur du collecteur 9 diminue puisque la hauteur hl de tube par rapport à cette extrémité latérale est fixée. L'extrémité latérale de la fente est d'autant plus basse que le rayon R est petit. La hauteur h2 de tube à l'intérieur du collecteur 9 diminue avec le rayon R.
Cette augmentation de dépassement d'un tube 3, c'est-à-dire de la hauteur de tube h2 à l'intérieur du collecteur 9, engendre une augmentation de la hauteur h du collecteur 9 importante.
L'augmentation de la hauteur de la boîte collectrice avec le rayon R est représentée de façon schématique par une droite linéaire sur le graphe de la figure 3b avec en abscisse le rayon R en mm et en ordonnée la hauteur h de la boîte collectrice 5 en mm. Le rayon R ne doit donc pas être trop important pour ne pas engendrer une surconsommation de matière de tube 3 et par conséquent une augmentation de la hauteur du collecteur 9, donc de la boîte collectrice 5 et donc de Γ encombrement total de l'échangeur 1.
En référence aux graphes des figures 3a,3b, lorsque le rayon R est compris entre 1,5 et 4 mm, on obtient une bonne tenue à l'éclatement avec une hauteur h de boîte collectrice 5 inférieure à 15 mm, par exemple comprise entre 10 et 15 mm.
Un tel rayon R permet donc un gain d'encombrement.
En effet, comme mentionné précédemment la hauteur h2 de tube à l'intérieur du collecteur 9 diminue plus le collecteur 9 est plat, et par conséquent diminue avec le rayon R.
Si on garde la même longueur de tube 3 que dans les solutions de l'art antérieur, lorsque le rayon R diminue la hauteur h2 de tube à l'intérieur du collecteur diminue et donc le ratio entre la hauteur de tube 3 pour l'échange thermique et la hauteur h2 dépassant à l'intérieur du collecteur 9 augmente.
C'est donc la hauteur du tube 3 dédiée à l'échange thermique qui augmente sans nécessité de matière supplémentaire.
Pour un même encombrement, on améliore donc les performances d'échange thermique.
En variante, si c'est la hauteur du tube 3 pour l'échange thermique qui est fixée, la hauteur h2 diminuant avec le rayon R, la longueur totale du tube 3 est diminuée et on obtient un gain de matière.
Cette hauteur h inférieure à 15 mm et le rayon R entre 1,5 et 4 mm permettent de diminuer l'encombrement général de l'échangeur 1 par rapport aux solutions de l'état de l'art tout en assurant une bonne tenue à l'éclatement.
En effet, en faisant un rapport de la tenue à l'éclatement sur la hauteur h de collecteur 9, illustré par la courbe en cloche sur le graphe de la figure 4 avec en abscisse le rayon R en mm et en ordonnée le rapport précité, les rapports ou ratio optimisés, c'est-à-dire le haut de la courbe en cloche, se situent pour un rayon R compris entre 1,5 et 4 mm, et en particulier pour un rayon R de l'ordre de 2 à 4 mm.
En effet, avec un rayon R compris entre 1,5 et 4 mm le rapport entre la tenue à l'éclatement et la hauteur de la boîte collectrice est supérieur à 10.
La Demanderesse a constaté une solution optimisée pour un rayon R de l'ordre de 2 à 3 mm avec une hauteur h de la boîte collectrice 5 de l'ordre de 11 mm. Par ailleurs, en se référant à nouveau aux figures 2a,2b, les parois latérales 15 du collecteur 9 présentent à leurs extrémités, des pattes de sertissage 21 destinées à être repliées vers l'intérieur de la cavité 17 de façon à s'appuyer sur la face externe du couvercle 11.
En ce qui concerne le couvercle 11, ce dernier présente par exemple sensiblement la même épaisseur que le collecteur 9, à savoir ici une épaisseur comprise entre 1 et 1,2 mm.
Comme mentionné précédemment le couvercle 11 présente une forme complémentaire du collecteur 9.
Selon le mode de réalisation illustré, le couvercle 11 présente également une forme générale sensiblement en « U » avec une paroi centrale 25 et deux parois latérales
27 qui s'étendent de part et d'autre de la paroi centrale 25.
La paroi centrale 25 peut être sensiblement plane de façon similaire au fond plat du collecteur 9.
Les parois latérales 27 s'étendent selon l'exemple illustré sensiblement perpendiculairement à la paroi centrale 25. Le couvercle peut présenter une courbure 29 faisant la liaison entre la paroi centrale 25 et une paroi latérale 27.
Cette courbure 29 est de forme complémentaire de la forme des pattes de sertissage 21 du collecteur 9 pour l'immobilisation du couvercle 29 à l'intérieur de la cavité 17.
Pour permettre l'introduction du couvercle 11 à l'intérieur de la cavité 17 délimitée par le collecteur 9, la distance qui sépare les faces externes des parois latérales 27 du couvercle 11 est sensiblement égale, par valeurs inférieures, à la distance qui sépare les faces internes des parois latérales 15 du collecteur 9.
On entend par « face externe », une face orientée vers l'extérieur de la cavité 17. Et, on entend par « face interne », une face orientée vers l'intérieur de la cavité 17.
De même, la distance qui sépare les faces externes des courbures 29 du couvercle 11 est sensiblement égale, par valeurs inférieures, à la distance qui sépare les faces internes des pattes de sertissage 21 du collecteur 9.
On comprend donc qu'un collecteur à fond plat et présentant un rayon R de l'ordre de 1,5 à 4 mm au niveau de la courbure faisant liaison entre le fond plat du collecteur 9 et les parois latérales 15 permet d'obtenir un gain d'encombrement et un rapport optimisé entre la tenue à l'éclatement et la hauteur h de la boîte collectrice 5.

Claims

REVENDICATIONS
1. Boîte collectrice pour échangeur thermique notamment pour véhicule automobile comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes (3) d'échange thermique, et ladite boîte collectrice comprenant un collecteur (9) de fluide à fond plat (13) pour recevoir les extrémités desdits tubes (3), caractérisée en ce que :
- ledit collecteur (9) comporte deux parois latérales (15) s'étendant depuis ledit fond plat (13) en formant respectivement une courbure entre lesdites parois latérales (15) et ledit fond plat (13) de rayon (R) compris entre 1,5 et 4 mm, et en ce que
- ledit collecteur (9) présente un rapport entre la tenue à l'éclatement et la hauteur (h) de ladite boîte collectrice (5) supérieur à 10.
2. Boîte collectrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit rayon (R) est de l'ordre de 2 à 3 mm.
3. Boîte collectrice selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit collecteur (9) présente une forme générale sensiblement en « U ».
4. Boîte collectrice selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un couvercle pour fermer ledit collecteur (9), de forme complémentaire de la forme dudit collecteur (9).
5. Boîte collectrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une hauteur (h) inférieure à 15 mm.
6. Boîte collectrice selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite hauteur (h) est de l'ordre de 11 mm.
7. Boîte collectrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit collecteur (9) présente une épaisseur (e) comprise entre 1 et 1,2 mm.
8. Boîte collectrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit collecteur (9) présente des collets (19) pour recevoir les extrémités desdits tubes (3).
9. Échangeur thermique notamment pour véhicule automobile comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes (3) d'échange thermique, et au moins une boîte collectrice conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Échangeur thermique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est un condenseur notamment pour un circuit de climatisation dans un véhicule automobile.
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