WO2016096765A1 - Collecteur pour échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, ensemble et échangeur de chaleur comprenant un tel collecteur et procédé associé - Google Patents

Collecteur pour échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, ensemble et échangeur de chaleur comprenant un tel collecteur et procédé associé Download PDF

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WO2016096765A1
WO2016096765A1 PCT/EP2015/079654 EP2015079654W WO2016096765A1 WO 2016096765 A1 WO2016096765 A1 WO 2016096765A1 EP 2015079654 W EP2015079654 W EP 2015079654W WO 2016096765 A1 WO2016096765 A1 WO 2016096765A1
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WO
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collector
component
cover
plate
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/079654
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English (en)
Inventor
Ewa SEYNAT
Gaël DURBECQ
Alan Day
Véronique WESTERMANN
Mathieu SALENGROS
Arnaud CINGET
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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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
    • 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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    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • 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
    • F28D1/04—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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    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/12—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements
    • F28F2275/122—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements by crimping, caulking or clinching

Definitions

  • Collector for heat exchanger especially for a motor vehicle, assembly and heat exchanger comprising such a collector and associated method.
  • the invention relates to the field of heat exchangers, especially for a motor vehicle.
  • the invention relates to collectors for heat exchanger.
  • Heat exchangers are known, in particular in engine compartments for motor vehicles. These exchangers are composed of a beam composed of parallel tubes, said beam allowing a heat exchange between a first fluid circulating inside the tubes, and a second fluid flowing between the tubes.
  • Said heat exchangers further comprise collectors, connected to the tubes, and possibly a desiccant bottle.
  • Said collectors are composed of two metal parts, including a collector plate and a cover inside which the first fluid flows, under pressure. Said metal parts are brazed to one another to ensure both a joining of the two parts together and a strong seal of the collector.
  • fastening components are used, among which fastening flanges or desiccant bottle holders which are secured to the collectors.
  • these components are secured to the receptacle of the collector by welding, therefore at high temperatures, which requires the use of metal fastening components. It is also known, for securing said components, to use deformation methods, such as riveting, which require access to the interior of the collector.
  • deformation methods such as riveting
  • the brazing of the parts constituting the collector is necessarily performed after the assembly of the fastening component, the high temperatures inherent in the brazing still imposing in this case metal components.
  • Collectors are still known where the components are pre-assembled to the collector during crimping of the metal parts that constitute it. In this process, the brazing of the container is also involved after the crimping operation, the use of metal components is necessary. Thus, these collectors have the significant disadvantage of making unavoidable the use of metal fastening components.
  • Collectors are also known to which plastic components are added after brazing, for example by means of a screw-nut or latching system. These collectors have the disadvantage of being complex and / or fragile.
  • the invention proposes to solve the aforementioned problems by providing a collector to overcome the metal dependence for the fastening components and while remaining simple and robust.
  • the invention proposes a collector for a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, said collector comprising a cover and a collector plate (which can be brazed to one another), said collector having at least one zone said insertion zone, at which a longitudinal edge of said collector plate is situated at a distance from said cover so as to allow, subsequently, a crimping of a component by folding of a longitudinal portion contiguous to said edge of said the collector plate on said component so that a portion of said component is then immobilized between said cover and said collector plate.
  • the collector according to the invention makes it possible to crimp non-metallic fastening components, in particular plastic, the container of said collector having been previously sealed by soldering.
  • this result is achieved by using the collector's own components so without using additional parts.
  • Said longitudinal edge is derived from lateral branches of said collecting plate, said longitudinal edge is in contact with said cover at the areas of the manifold separate from said insertion zone,
  • said collector plate and the cover are made of metal
  • the collector plate and / or said cover has a U-shape
  • the cover and the collector plate are mounted head to tail.
  • the invention also relates to an assembly comprising a collector as described above and a component crimped on said collector. According to different embodiments, which can be taken together or separately:
  • Said component is made of plastic
  • said component comprises a bracket
  • said component is provided with a base, in contact with the cover,
  • said component is a desiccant bottle carrier.
  • the invention further relates to a heat exchanger comprising an assembly as described above.
  • the invention also relates to a method of mounting a component on a collector as described above.
  • Said method comprises a step of crimping said component by folding said longitudinal portion contiguous to the longitudinal edge of the collector plate of said collector, so as to immobilize said component between the cover and said plate of said collector.
  • FIG. 1 represents a front view of a portion of a heat exchanger comprising a collector according to the invention.
  • Figure 2 shows a perspective view of a collector according to the invention.
  • Figure 3 shows a cross-sectional view of said manifold (section B-B).
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of said manifold (section A-A).
  • FIG 5 shows the exchanger of Figure 1 provided with hooking components.
  • Figure 6 shows a cross sectional view (section C-C) of an assembly according to the invention.
  • the invention relates to a collector 1 for a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
  • Said exchanger 2 is for example a condenser configured to allow heat energy exchange between a first fluid and a second fluid.
  • said first fluid is advantageously a refrigerant circulating inside the heat exchanger 2.
  • the second fluid is for example ambient air flowing through the grille of a motor vehicle and engulfing a motor compartment so as to pass through said condenser.
  • said heat exchanger 2 here comprises a heat exchange beam 23 only part of which is shown.
  • Said exchanger 2 is further provided with collectors 1, only one of the collectors 1 being illustrated.
  • Said beam 23 is for example composed of tubes 230 inside which said first fluid flows and between which said second fluid circulates.
  • Said tubes 230 are advantageously oriented parallel to each other in a direction perpendicular to a principal direction of longitudinal extension of the collectors 1.
  • collectors 1 are located at two opposite sides of said beam 23, the tubes 230 of the beam 23 opening into said collector 1, at their ends.
  • Said beam 23 may further comprise fins, positioned between the tubes 230.
  • said collector 1 is of the "bipartite" type, that is to say that it comprises a cover 14 and a collector plate 12 each having a main direction longitudinal extension parallel to that of the collector 1.
  • the cover 14 and the collector plate 12 are brazed to one another in a lengthwise direction.
  • Said collector 1 thus formed has a substantially tubular general shape and extends along its main direction of longitudinal extension between two ends of the collector 1, said axial ends.
  • Said collector plate 12 defines a bottom 124 extended by two lateral branches 126 so that each leg 126 extends longitudinally and continuously from one axial end to the other of the collector 1.
  • the collector plate 12 has, for example, a section transversely substantially U. These branches 126 extend parallel to each other and vis-à-vis one another. It will be noted that each of the branches 126 has a longitudinal portion 122 contiguous to a longitudinal edge 123 of the plate 12. Said longitudinal edges 123 are parallel to the direction of extension of the manifold 1 and delimit between them a longitudinal opening 129 closed by the lid 14.
  • slits for example oblong, all along it.
  • Said slots are parallel to each other and oriented orthogonally to the direction of extension of the manifold 1. Said slots are intended to receive the corresponding ends of the parallel tubes 230 and may be flanked by flanges 19 visible in Figure 2.
  • each lateral branch 126 may successively have a longitudinal fold and a fold so as to form a protrusion 127.
  • Said projection can be obtained for example by deformation of the branch 126. It extends longitudinally and continuously from one axial end of the collector 1 to another, parallel to the longitudinal edges 123.
  • Said projection 127 is oriented inwardly of the collector 1 and is located approximately midway along the branch 126, between the longitudinal edge 123 and the bottom 124 of the collector plate 12.
  • Said projection 127 has two slopes connected one to the other. Another at an angular ridge 121 of said projection 127.
  • the slope closest to the longitudinal edge 123 advantageously forms a planar base extending continuously from one end to the other of the collector 1.
  • Said slope is designed to serve as a positioning support for the cover 14. Note that said slope is oriented parallel to a base 140 of the cover 14.
  • the cover 14 extends longitudinally between the two axial ends of the manifold 1 and has a substantially U-shaped cross section.
  • Said cover 14 comprises the base 140, in particular provided slightly concave.
  • Said base 140 is here extended by side branches 142, parallel and vis-à-vis one of the other, preferably shorter than those of the header plate 12.
  • the lateral branches 142 of the lid 14 extend longitudinally from one axial end to the other of the collector 1.
  • the bottom 124 of the plate 12 and the base 140 of the cover 14 are opposite one another and are parallel to each other.
  • the distance, called the width, separating the two lateral branches 142 from the cover 14 is smaller than the distance, called the width, separating the two lateral branches 126 from the collecting plate 12.
  • the dimension, especially in width of the 14, is such that the side branches 142 fit head to tail between the lateral branches 126 of the header plate 12.
  • each side branch 142 of the cover 14 is in contact with a lateral branch 126 of the header plate 12.
  • the assembly of the cover 14 and the collector plate 12 defines an internal space 10 in which said first fluid is circulated.
  • the cross section of the collector 1 is approximately oval or rectangular with rounded corners.
  • the cover 14 and the collector plate 12 are crimped and then soldered to each other at the side branches (142, 126) so as to ensure that the cover 14 and the plate 12 are secured and sealed.
  • said crimping can be performed by crimping a portion of each side branch 126 of the header plate 12 on one of the lateral branches 142 of the cover 14.
  • Partitions 18 are optionally provided at each of the longitudinal ends of the manifold 1 to close said manifold 1
  • Intermediate partitions, which can make two parts of the collector 1 hermetic to one another can also be provided. These partitions comprise, for example, a stop for positioning the cover 14.
  • the collector 1 is further divided into several zones or sections succeeding each other from one axial end to another of the collector 1. Among these zones, there are simple zones 16 'and insertion areas 16.
  • Said simple zones 16 ' are regions of the collector 1 in which the contiguous longitudinal portions 122 of each lateral branch 126 of the collector plate 12 are entirely crimped with the cover 14.
  • the contiguous portions 122 and thus the longitudinal edges 123 are in full contact with the cover 14.
  • said insertion zones 16 are themselves regions of the collector 1 in which the longitudinal edges 123 of the collector plate 12 are spaced from said cover 14 so as to subsequently allow the crimping of a component of FIG. hanging 30 between said contiguous longitudinal portions 122 and said cover 14.
  • the contiguous longitudinal portions 122 are, for example, oriented orthogonally to the bottom 124 of the header plate 12.
  • said insertion zones 16 are configured to allow crimping of said fastening component 30 by subsequently folding said contiguous longitudinal portions 122 on said component 30, once it is positioned on the cover 14, so that a portion of said component 30 is then immobilized on the collector 1, between said cover 14 and said collector plate 12.
  • the lateral branches 126 of the collector plate 12 are not or only partially crimped onto the cover 14 of so that said contiguous longitudinal portions 122 remain at least partially straight and at a distance from the cover 14.
  • the collector 1 is provided with inlet flanges 20 and outlet 21.
  • the function of the inlet and outlet flanges 20 and 21 is to ensure the fluidic connections via pipes, not shown, between, on the one hand, a compressor of the circuit air conditioning and the interior space 10 of the collector 1 and secondly between the interior space 10 of the collector 1 and an expander. Said flanges are soldered to the collector 1.
  • the crimping by folding of the lateral branch 126 is facilitated by the presence of a hinge zone 125 on the branch 126.
  • Said hinge zone 125 is located at a commissure between the contiguous portion 122 and the rest of the lateral branch 126.
  • the hinge zone 125 allows the subsequent crimping of the contiguous longitudinal portion 122 while limiting the force on the rest of the lateral branch 126 of the
  • the hinge zones 125 allow easy crimping of the side branches 126 on the cover 14. The force required will be less important to crimp said contiguous portion 122 of the plate 12 on the cover 14 or the component 30.
  • the crimping is facilitated and the hinge zone 125 is obtained by the thinning of the contiguous portion 122 relative to the rest of the branch 126.
  • the rest of the branch 126 and the bottom 124 of the header plate 8 are intended to provide a pressure resistance of the first fluid. Thinning is obtained by any appropriate mechanical operation (rolling, drawing, stamping, etc.).
  • the contiguous portion 122 is thinned, that is to say that it has a thickness of material lower than the material thickness at the rest of the branch 126 and the bottom 124 of the plate 12.
  • FIG. 3 shows a sectional view of the collector 1 before a subsequent crimping of the contiguous longitudinal portion 122 around the fastening component 30.
  • the thinned portion extends from said hinge zone 125 to the longitudinal edge 123 of the plate 12, here in a straight and substantially parallel way from one branch to another.
  • said contiguous portion 122 has a thickness of, for example, between 25% and 75% of the thickness of the remainder of the lateral branch 126. More specifically, it is expected that said contiguous portion 122 has a thickness of between 40% and 60% of the thickness of the remainder of the branch 126, in particular about 50%.
  • the contiguous portions 122 of the header plate 12 are advantageously provided, before partial folding, slots 128. Said slots 128 are configured to facilitate, at the level of the insertion zones 16, a subsequent folding of the contiguous portion 122 in order to secure said component 30.
  • Each of said slots 128 is located at the junction between an insertion zone 16 and a simple zone 16 'and opens on one of said longitudinal edges 123.
  • the slots 128 advantageously extend from the longitudinal edges 123 to the commissure between said portions. contiguous 122 and the rest of the branches 126.
  • said slots 128 are oriented and extend in a direction perpendicular to the longitudinal edges 123 of the plate 12 and have, in this perpendicular direction, a dimension substantially equal to the distance between the longitudinal edges 123 of said hinge zones 125.
  • the invention also relates to an assembly comprising a collector 1, as described above, provided with hooking components 30. Said components 30 are intended for fixing the exchanger 1 on appropriate supports of the vehicle.
  • Said attachment component 30 may for example be composed of a base 300 and an extension 302, said extension 302 coming from said base 300, said base 300 being in contact with the collector 1.
  • Said extension 302 is for example a bracket and advantageously has a slot 304 for example of oblong shape for the passage of an assembly means, such as a screw nut assembly.
  • Said base 300 extends in a main direction of longitudinal extension. Said base 300 is advantageously slightly curved at said ends so as to fit a convex portion of the cover 14.
  • the base 300 of the component 30 is designed to match the shape of the collector 1 on the cover 14 thereof, at said insertion zone 16. It should also be noted that the component 30 is here designed so that, during positioning on the manifold 1, two opposite sides of the base 300 are in contact, with a close game, with one of the lateral branches 126 of the header plate 12.
  • said component 30 may be plastic, brazing the collector having been made prior to mounting said component 30.
  • the component 30 may be made of another material, for example metal.
  • Said component 30 may alternatively be a desiccant bottle support.
  • said hooking component 30 is crimped on said manifold 1, at said insertion zone 16 and on the cover 14.
  • Said fastening component 30 may in particular be crimped at the level of said insertion zone 16 by the contiguous portion 122 of the header plate 12 on the base 300 of the component 30. In this way, the component 30 is immobilized and secured by crimping between said cover 14 and the lateral branches 126 of said header plate 12. In particular, said opposite sides of the base 300 of the component 30 are immobilized by crimping between the cover 14 and each of the adjacent longitudinal portions 122 .
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising the beam 23 and the assembly as described above. Said assembly and the beam 23 are, for example, secured by brazing.
  • the invention also relates to a method of mounting a fastening component on a collector as described above.
  • Said mounting method comprises a step of crimping said component 30 by folding said contiguous longitudinal portion 122 to said longitudinal edge 123 of the collector plate 12 of said collector 1, so as to immobilize said component 30 between the cover 14 and said collector plate 12 of said manifold 1.
  • Said crimping of the component 30, as mentioned above occurs at one of said insertion zones 16.
  • Said collector 1 is previously obtained by brazing the cover 14 on the collector plate 12, possibly together with the inlet flanges 20 and outlet 21 of the first fluid and / or partitions already mentioned. The brazing of the beam 23 and the collectors 1 can take place simultaneously, these having been pre-assembled beforehand.

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Abstract

L'invention concerne un collecteur (1) pour échangeur de chaleur notamment pour un véhicule automobile, ledit collecteur (1) comprenant un couvercle (14) et une plaque collectrice (12) brasés l'un à l'autre, ledit collecteur (1) présentant au moins une zone, dite zone d'insertion (16), au niveau de laquelle un bord longitudinal (123) de ladite plaque collectrice (12) est situé à distance dudit couvercle (14) de manière à permettre, par la suite, un sertissage d'un composant d'accrochage par pliage d'une portion longitudinale contiguë (122) audit bord de la plaque collectrice (12) sur ledit composant de sorte qu'une partie dudit composant soit alors immobilisée entre ledit couvercle (14) et ladite plaque collectrice (12). L'invention concerne encore un ensemble comportant un tel collecteur (1), un échangeur de chaleur comprenant un tel ensemble et un procédé pour la réalisation d'un tel ensemble.

Description

Collecteur pour échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, ensemble et échangeur de chaleur comprenant un tel collecteur et procédé associé.
L'invention concerne le domaine des échangeurs de chaleur, notamment pour véhicule automobile. En particulier, l'invention concerne des collecteurs pour échangeur de chaleur. II est connu des échangeurs de chaleur, notamment dans les compartiments moteurs de véhicules automobiles. Ces échangeurs sont composés d'un faisceau composé de tubes parallèles, ledit faisceau permettant un échange de chaleur entre un premier fluide, circulant à l'intérieur des tubes, et un second fluide, circulant entre les tubes. Lesdits échangeurs comprennent en outre des collecteurs, connectés aux tubes, et éventuellement une bouteille déshydratante. Lesdits collecteurs sont composés de deux pièces métalliques, dont une plaque collectrice et un couvercle à l'intérieur desquels circule le premier fluide, sous pression. Lesdites pièces métalliques sont brasées l'une à l'autre afin d'assurer à la fois une solidarisation des deux pièces entre elles et une forte étanchéité du collecteur.
Pour accrocher lesdits échangeurs à d'autres éléments d'un environnement moteur, on utilise des composants d'accrochage parmi lesquels des brides de fixations ou des supports pour bouteille déshydratante qui sont solidarisés aux collecteurs.
Dans le cas de collecteurs métalliques, selon une première solution connue, ces composants sont solidarisés au récipient du collecteur par soudage, donc à températures élevées, ce qui impose l'utilisation de composants d'accrochage métalliques. II est connu encore, pour solidariser lesdits composants, d'utiliser des procédés de déformation, comme le rivetage, qui nécessitent d'avoir accès à l'intérieur du collecteur. Dans ce cas, le brasage des pièces constituant le collecteur est nécessairement effectué après l'assemblage du composant d'accrochage, les hautes températures inhérentes au brasage imposant encore dans ce cas des composants métalliques. On connaît encore des collecteurs où les composants sont pré-assemblés au collecteur lors d'un sertissage des pièces métalliques qui le constituent. Dans ce procédé, le brasage du récipient intervenant là aussi après l'opération de sertissage, l'utilisation de composants métalliques est nécessaire. Ainsi, ces collecteurs présentent l'inconvénient notable de rendre incontournable l'utilisation de composants d'accrochage métalliques.
On connaît encore des collecteurs auxquels sont ajoutés des composants en plastique, après brasage, par exemple grâce à un système de vis-écrou ou d'encliquetage. Ces collecteurs présentent le désavantage d'être complexes et/ou fragiles. L'invention se propose de résoudre les problèmes précités en proposant un collecteur permettant de s'affranchir de la dépendance au métal pour les composants d'accrochage et ce tout en restant simple et robuste. A cette fin, l'invention propose un collecteur pour échangeur de chaleur notamment pour un véhicule automobile, ledit collecteur comprenant un couvercle et une plaque collectrice (qui peuvent être brasés l'un à l'autre), ledit collecteur présentant au moins une zone, dite zone d'insertion, au niveau de laquelle un bord longitudinal de ladite plaque collectrice est situé à distance dudit couvercle de manière à permettre, par la suite, un sertissage d'un composant par pliage d'une portion longitudinale contiguë audit bord de la plaque collectrice sur ledit composant de sorte qu'une partie dudit composant soit alors immobilisée entre le dit couvercle et ladite plaque collectrice. De cette manière, le collecteur selon l'invention rend possible le sertissage de composants d'accrochage non métalliques, notamment en plastique, le récipient dudit collecteur ayant été au préalable rendu étanche par brasage. De plus, ce résultat est obtenu en se servant des propres composants du collecteur donc sans utiliser de pièces supplémentaires.
Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément : Ledit bord longitudinal est issu de branches latérales de ladite plaque collectrice, ledit bord longitudinal est au contact dudit couvercle au niveau de zones du collecteur distinctes de ladite zone d'insertion,
ladite portion longitudinale contiguë audit bord de la plaque collectrice est amincie rapport au reste des branches latérales de ladite plaque collectrice,
ladite plaque collectrice et le couvercle sont en métal,
la plaque collectrice et/ou ledit couvercle présente une forme en U,
le couvercle et la plaque collectrice sont montés tête-bêche.
L'invention concerne encore un ensemble comprenant un collecteur tel que décrit ci-dessus et un composant serti sur ledit collecteur. Selon différents modes de réalisation, qui pourront être pris ensemble ou séparément :
Ledit composant est en matière plastique,
ledit composant comprend une patte de fixation,
ledit composant est muni d'une embase, en contact avec le couvercle,
ledit composant est un support de bouteille déshydratante.
L'invention concerne encore un échangeur de chaleur comprenant un ensemble tel que décrit ci- dessus.
L'invention concerne encore un procédé de montage d'un composant sur un collecteur tel que décrit ci-dessus. Ledit procédé comprend une étape de sertissage dudit composant par pliage de ladite portion longitudinale contiguë au bord longitudinal de la plaque collectrice dudit collecteur, de manière à immobiliser ledit composant entre le couvercle et ladite plaque dudit collecteur.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle- ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés :
La figure 1 représente une vue de face d'une partie d'un échangeur de chaleur comprenant un collecteur selon l'invention.
La figure 2 représente une vue en perspective d'un collecteur selon l'invention.
La figure 3 représente une vue de coupe transversale dudit collecteur (section B-B).
La figure 4 représente une vue de coupe transversale dudit collecteur (section A-A).
La figure 5 représente l'échangeur de la figure 1 muni de composants d'accrochage.
La figure 6 représente une vue de coupe transversale (section C-C) d'un ensemble selon l'invention.
Comme illustré aux différentes figures, l'invention concerne un collecteur 1 pour échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile. Ledit échangeur 2 est par exemple un condenseur configuré pour permettre un échange d'énergie thermique entre un premier fluide et un second fluide. Dans les modes de réalisation décrits ici, ledit premier fluide est avantageusement un fluide réfrigérant circulant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 2. Le second fluide est par exemple de l'air ambiant circulant à travers la calandre d'un véhicule automobile et s'engouffrant dans un compartiment moteur de manière à traverser ledit condenseur.
Comme illustré à la figure 1, ledit échangeur de chaleur 2 comprend ici un faisceau 23 d'échange de chaleur dont une partie seulement est représentée. Ledit échangeur 2 est en outre muni de collecteurs 1, seul l'un des collecteurs 1 étant illustré. Ledit faisceau 23 est par exemple composé de tubes 230 à l'intérieur desquels circule ledit premier fluide et entre lesquels circule ledit second fluide. Lesdits tubes 230 sont avantageusement orientés parallèlement les uns aux autres selon une direction perpendiculaire à une direction principale d'extension longitudinale des collecteurs 1. Les collecteurs 1 sont situés au niveau de deux côtés opposés dudit faisceau 23, les tubes 230 du faisceau 23 débouchant dans ledit collecteur 1, à leurs extrémités. Ledit faisceau 23 pourra en outre comprendre des ailettes, positionnées entre les tubes 230.
Comme cela est visible en particulier aux figures 2 à 4, ledit collecteur 1 selon l'invention est de type « bipartite », c'est-à-dire qu'il comprend un couvercle 14 et une plaque collectrice 12 présentant chacun une direction principale d'extension longitudinale parallèle à celle du collecteur 1. Le couvercle 14 et la plaque collectrice 12 sont brasés l'un à l'autre dans un sens de la longueur. Ledit collecteur 1 ainsi formé présente une forme générale sensiblement tubulaire et s'étend selon sa direction principale d'extension longitudinale entre deux extrémités du collecteur 1, dites extrémités axiales.
Ladite plaque collectrice 12 définit un fond 124 prolongé de deux branches latérales 126 de sorte que chaque branche 126 s'étend longitudinalement et continûment d'une extrémité axiale à l'autre du collecteur 1. La plaque collectrice 12 présente, par exemple, une section transversale sensiblement en U. Lesdites branches 126 s'étendent parallèlement l'une à l'autre et en vis-à-vis l'une de l'autre. On notera que chacune des branches 126 présente une portion longitudinale 122 contiguë à un bord longitudinal 123 de la plaque 12. Lesdits bords longitudinaux 123 sont parallèles à la direction d'extension du collecteur 1 et délimitent entre eux une ouverture longitudinale 129 obturée par le couvercle 14.
En outre, dans le fond 124 de la plaque collectrice 12, sont aménagées des fentes, par exemple oblongues, tout du long de celui-ci. Lesdites fentes sont parallèles entre elles et orientées orthogonalement à la direction d'extension du collecteur 1. Lesdites fentes sont destinées à recevoir les extrémités correspondantes des tubes parallèles 230 et pourront être bordées de collets 19 visibles à la figure 2.
Avantageusement, dans le mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, chaque branche latérale 126 pourra présenter successivement un pli et un repli longitudinaux de manière à former une saillie 127. Ladite saillie peut être obtenue par exemple par déformation de la branche 126. Elle s'étend longitudinalement et continûment d'une extrémité axiale du collecteur 1 à une autre, de manière parallèle aux bords longitudinaux 123. Ladite saillie 127 est orientée vers l'intérieur du collecteur 1 et est approximativement située à mi-hauteur, le long de la branche 126, entre le bord longitudinal 123 et le fond 124 de la plaque collectrice 12. Ladite saillie 127 présente deux versants reliés l'un à l'autre au niveau d'une crête anguleuse 121 de ladite saillie 127. Le versant le plus proche du bord longitudinal 123 forme avantageusement une base plane s'étendant continûment d'une extrémité à l'autre du collecteur 1. Ledit versant est conçu pour servir de support de positionnement au couvercle 14. On notera que ledit versant est orienté de manière parallèle à une base 140 du couvercle 14.
Avantageusement, le couvercle 14 s'étend longitudinalement entre les deux extrémités axiales du collecteur 1 et présente une section transversale sensiblement en U. Ledit couvercle 14 comprend la base 140, notamment prévue légèrement concave. Ladite base 140 est ici prolongée par des branches latérales 142, parallèles et en vis-à-vis l'une de l'autre, avantageusement plus courtes que celles de la plaque collectrice 12. Les branches latérales 142 du couvercle 14 s'étendent longitudinalement d'une extrémité axiale à l'autre du collecteur 1.
Le fond 124 de la plaque 12 et la base 140 du couvercle 14 sont en vis-à-vis l'un de l'autre et sont parallèles l'un à l'autre.
On notera que la distance, dite largeur, séparant les deux branches latérales 142 du couvercle 14 est plus faible que la distance, dite largeur, séparant les deux branches latérales 126 de la plaque collectrice 12. Autrement dit, la dimension, notamment en largeur du couvercle 14, est telle que les branches latérales 142 s'ajustent tête-bêche entre les branches latérales 126 de la plaque collectrice 12. De cette manière, chaque branche latérale 142 du couvercle 14 est en contact avec une branche latérale 126 de la plaque collectrice 12. L'assemblage du couvercle 14 et de la plaque collectrice 12 définit un espace interne 10 dans lequel est amené à circuler ledit premier fluide. De par une forme emboîtée des U de la plaque 12 et du couvercle 14, la section transversale du collecteur 1 est approximativement ovale ou rectangulaire à coins arrondis. Le couvercle 14 et la plaque collectrice 12 sont sertis puis brasés l'un à l'autre au niveau des branches latérales (142, 126) de manière à garantir une solidarisation et une étanchéité entre le couvercle 14 et la plaque 12. En particulier, ledit sertissage pourra être effectué par sertissage d'une partie de chaque branche latérale 126 de la plaque collectrice 12 sur une des branches latérales 142 du couvercle 14. Des cloisons 18 sont éventuellement prévues à chacune des extrémités longitudinales du collecteur 1 pour fermer ledit collecteur 1. Des cloisons intermédiaires, pouvant rendre deux parties du collecteur 1 hermétiques l'une à l'autre peuvent également être prévues. Ces cloisons comprennent par exemple, une butée pour le positionnement du couvercle 14.
Selon l'invention, le collecteur 1 est, en outre, divisé en plusieurs zones ou sections se succédant les unes aux autres d'une extrémité axiale à une autre du collecteur 1. On distingue, parmi ces zones, des zones simples 16' et des zones d'insertion 16.
Lesdites zones simples 16' sont des régions du collecteur 1 dans lesquelles les portions longitudinales contiguës 122 de chaque branche latérale 126 de la plaque collectrice 12 sont entièrement serties avec le couvercle 14. Autrement dit, au niveau des zones simples 16', les portions contiguës 122 et donc les bords longitudinaux 123 sont intégralement en contact avec le couvercle 14.
Au contraire, lesdites zones d'insertion 16 sont, elles, des régions du collecteur 1 dans lesquelles les bords longitudinaux 123 de la plaque collectrice 12 sont à distance dudit couvercle 14 de manière à permettre par la suite le sertissage d'un composant d'accrochage 30 entre lesdites portions longitudinales contiguës 122 et ledit couvercle 14. Ainsi, au niveau de la zone d'insertion 16, les portions longitudinales contiguës 122 sont, par exemple, orientées orthogonalement au fond 124 de la plaque collectrice 12. Autrement dit, lesdites zones d'insertion 16 sont configurées de manière à permettre le sertissage dudit composant d'accrochage 30 par pliage ultérieur desdites portions longitudinales contiguës 122 sur ledit composant 30, une fois celui-ci positionné sur le couvercle 14, de sorte qu'une partie dudit composant 30 est alors immobilisée sur le collecteur 1, entre ledit couvercle 14 et ladite plaque collectrice 12. Autrement dit encore, le long des zones d'insertion 16, les branches latérales 126 de la plaque collectrice 12 ne sont pas ou que partiellement serties sur le couvercle 14 de sorte que lesdites portions longitudinales contiguës 122 demeurent, au moins partiellement, droites et à distance du couvercle 14.
On notera qu'il existe, tant au niveau des zones d'insertion 16 que des zones simples 16', une partie de chaque branche latérale 126 de la plaque collectrice 12 en contact et brasée avec le couvercle. Autrement dit, même au niveau des zones d'insertion 16, l'étanchéité et la solidarisation du collecteur 1 sont garanties par un brasage dépourvu de discontinuité le long du collecteur 1. Avantageusement, comme cela est visible aux figures 1 et 2, le collecteur 1 est muni de brides d'entrée 20 et de sortie 21. La fonction des brides d'entrée 20 et de sortie 21 est d'assurer les connexions fluidiques via des conduites, non représentées, entre, d'une part un compresseur du circuit de climatisation et l'espace intérieur 10 du collecteur 1 et d'autre part entre l'espace intérieur 10 du collecteur 1 et un détendeur. Lesdites brides sont brasées au collecteur 1. Avantageusement, le sertissage par pliage de la branche latérale 126 est facilité par la présence d'une zone charnière 125 sur la branche 126. Ladite zone charnière 125 est située à une commissure entre la portion contiguë 122 et le reste de la branche latérale 126. En particulier, au niveau desdites zones d'insertion 16, la zone charnière 125 permet le sertissage ultérieur de la portion longitudinale contiguë 122 tout en limitant l'effort sur le reste de la branche latérale 126 de la plaque collectrice 12. En outre, au niveau des zones d'insertion 16, les zones charnières 125 permettent un sertissage facilité des branches latérales 126 sur le couvercle 14. L'effort nécessaire sera donc moins important pour sertir ladite portion contiguë 122 de la plaque 12 sur le couvercle 14 ou sur le composant 30. Cela permettra non seulement de réduire le risque de déformation du collecteur 1 mais aussi d'éviter l'utilisation de pièce faisant contre forme. De préférence, mais non exclusivement, le sertissage est facilité et la zone charnière 125 est obtenue par l'amincissement de la portion contiguë 122 par rapport au reste de la branche 126. En effet, le reste de la branche 126 et le fond 124 de la plaque collectrice 8 sont eux destinés à offrir une résistance à la pression du premier fluide. L'amincissement est obtenu par toute opération mécanique appropriée (laminage, étirage, emboutissage, etc.). Autrement dit, la portion contiguë 122 est amincie, c'est-à-dire qu'elle présente une épaisseur de matière plus faible que l'épaisseur de matière au niveau du reste de la branche 126 et du fond 124 de la plaque 12.
La figure 3 présente une vue en coupe du collecteur 1 avant un sertissage ultérieur de la portion longitudinale contiguë 122 autour du composant d'accrochage 30. Dans cet exemple, la partie amincie s'étend de ladite zone charnière 125 au bord longitudinal 123 de la plaque 12, ici de façon droite et sensiblement parallèle d'une branche à l'autre.
Pour faciliter au mieux le repliement par sertissage de la portion contiguë 122 de la plaque collectrice 12 sur le couvercle 14 sans risquer sa casse, il est prévu que ladite portion contiguë 122 présente une épaisseur comprise, par exemple, entre 25% et 75% de l'épaisseur du reste de la branche latérale 126. Plus précisément, il est prévu que ladite portion contiguë 122 présente une épaisseur comprise entre 40% et 60% de l'épaisseur du reste de la branche 126, notamment environ 50%.
Afin de faciliter le pliage des portions contiguës 122 au niveau des zones simples, avant brasage, et leur maintien à distance, au moins de manière partielle, du couvercle 14 au niveau des zones d'insertion 16, les portions contiguës 122 de la plaque collectrice 12 sont avantageusement munies, avant pliage partiel, de fentes 128. Lesdites fentes 128 sont configurées de manière à faciliter, au niveau des zones d'insertion 16, un repliement ultérieur de la portion contiguë 122 afin de solidariser ledit composant 30.
Chacune desdites fentes 128 est située à la jonction entre une zone d'insertion 16 et une zone simple 16' et débouche sur l'un desdits bords longitudinaux 123. Les fentes 128 s'étendent avantageusement des bords longitudinaux 123 à la commissure entre lesdites portions contiguës 122 et le reste des branches 126. Autrement dit, lesdites fentes 128 sont orientées et s'étendent selon une direction perpendiculaire aux bords longitudinaux 123 de la plaque 12 et présentent, selon cette direction perpendiculaire, une dimension sensiblement égale à la distance séparant les bords longitudinaux 123 desdites zones charnières 125. Comme illustré à la figure 5, l'invention concerne encore un ensemble comprenant un collecteur 1, tel que décrit plus haut, muni de composants d'accrochage 30. Lesdits composants 30 sont destinés à la fixation de l'échangeur 1 sur des supports appropriés du véhicule.
Ledit composant d'accrochage 30 pourra par exemple être composé d'une embase 300 et d'une extension 302, ladite extension 302 étant issue de ladite embase 300, ladite embase 300 étant en contact avec le collecteur 1.
Ladite extension 302 est par exemple une patte de fixation et présente avantageusement une lumière 304 par exemple de forme oblongue permettant le passage d'un moyen d'assemblage, tel qu'un ensemble vis écrou.
Ladite embase 300 s'étend selon une direction principale d'extension longitudinale. Ladite embase 300 est avantageusement légèrement recourbée au niveau desdites extrémités de manière à épouser une partie convexe du couvercle 14. Autrement dit, l'embase 300 du composant 30 est conçue pour épouser la forme du collecteur 1 sur le couvercle 14 de celui-ci, au niveau de ladite zone d'insertion 16. Il est à noter également que le composant 30 est ici conçu pour que, lors du positionnement sur le collecteur 1, deux côtés opposés de l'embase 300 soient en contact, à un jeu près, avec une des branches latérales 126 de la plaque collectrice 12.
Avantageusement, ledit composant 30 pourra être en plastique, le brasage du collecteur ayant été réalisé préalablement au montage dudit composant 30. Cependant, alternativement, le composant 30 pourra être réalisé dans un autre matériau, par exemple en métal. Ledit composant 30 pourra en variante être un support de bouteille déshydratante.
Comme illustré à la figure 5, ledit composant d'accrochage 30 est serti sur ledit collecteur 1, au niveau de ladite zone d'insertion 16 et sur le couvercle 14.
Ledit composant d'accrochage 30 pourra en particulier être serti par pliage, au niveau de ladite zone d'insertion 16, de la portion contiguë 122 de la plaque collectrice 12 sur l'embase 300 du composant 30. De la sorte, le composant 30 est immobilisé et solidarisé par sertissage entre ledit couvercle 14 et les branches latérales 126 de ladite plaque collectrice 12. En particulier, lesdits côtés opposés de l'embase 300 du composant 30 sont immobilisées par sertissage entre le couvercle 14 et chacune des portions longitudinales contiguës 122.
L'invention concerne encore un échangeur de chaleur comprenant le faisceau 23 et l'ensemble tels que décrit ci-dessus. Ledit ensemble et le faisceau 23 sont, par exemple, solidarisés par brasage.
L'invention concerne encore un procédé de montage d'un composant d'accrochage sur un collecteur tel que décrit ci-dessus. Ledit procédé de montage comprend une étape de sertissage dudit composant 30 par pliage de ladite portion longitudinale contiguë 122 audit bord longitudinal 123 de la plaque collectrice 12 dudit collecteur 1, de manière à immobiliser ledit composant 30 entre le couvercle 14 et ladite plaque collectrice 12 dudit collecteur 1. Ledit sertissage du composant 30, comme dit plus haut, intervient au niveau de l'une desdites zones d'insertion 16. Ledit collecteur 1 est préalablement obtenu par brasage du couvercle 14 sur la plaque collectrice 12, éventuellement accompagné des brides d'entrée 20 et de sortie 21 du premier fluide et/ou des cloisons déjà évoquées. Le brasage du faisceau 23 et des collecteurs 1 pourra avoir lieu simultanément, ceux-ci ayant été préalablement pré-assemblés.

Claims

REVENDICATIONS
1. Collecteur (1) pour échangeur de chaleur notamment pour un véhicule automobile, ledit collecteur (1) comprenant un couvercle (14) et une plaque collectrice (12), ledit collecteur (1) présentant au moins une zone, dite zone d'insertion (16), au niveau de laquelle un bord longitudinal (123) de ladite plaque collectrice (12) est situé à distance dudit couvercle (14) de manière à permettre, par la suite, un sertissage d'un composant d'accrochage (30) par pliage d'une portion longitudinale contiguë (122) audit bord de la plaque collectrice (12) sur ledit composant (30) de sorte qu'une partie dudit composant (30) soit alors immobilisée entre ledit couvercle (14) et ladite plaque collectrice (12).
2. Collecteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit bord longitudinal (123) est au contact dudit couvercle (14) au niveau de zones du collecteur (1) distinctes de ladite zone d'insertion (16).
3. Collecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel ledit bord longitudinal (123) est issu de branches latérales (126) de ladite plaque collectrice (12).
4. Collecteur (1) selon la revendication précédente dans lequel ladite portion longitudinale contiguë (122) audit bord (123) de la plaque collectrice (12) est amincie par rapport au reste des branches latérales (126).
5. Collecteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque collectrice (12) et le couvercle (14) présentent une forme en U et sont montés tête-bêche.
6. Ensemble comprenant le collecteur (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes, et le composant (30), serti sur ledit collecteur (1).
7. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel ledit composant (30) est en matière plastique.
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel ledit composant (30) comprend une patte de fixation (302).
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel ledit composant (30) est muni d'une embase (300), en contact avec le couvercle (14).
10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel ledit composant (30) est un support de bouteille déshydratante.
11. Echangeur de chaleur comprenant un ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 10.
12. Procédé de montage d'un composant d'accrochage sur un collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ledit procédé comprenant une étape de sertissage dudit composant (30) par pliage de ladite portion longitudinale contiguë (122) au bord longitudinal (123) de la plaque collectrice (12) dudit collecteur (1), de manière à immobiliser ledit composant (30) entre le couvercle (14) et ladite plaque (12) dudit collecteur (1).
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