WO2021209270A1 - Boite de circulation de fluide et echangeur de chaleur, notamment pour vehicule automobile, comprenant une telle boite - Google Patents

Boite de circulation de fluide et echangeur de chaleur, notamment pour vehicule automobile, comprenant une telle boite Download PDF

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WO2021209270A1
WO2021209270A1 PCT/EP2021/058585 EP2021058585W WO2021209270A1 WO 2021209270 A1 WO2021209270 A1 WO 2021209270A1 EP 2021058585 W EP2021058585 W EP 2021058585W WO 2021209270 A1 WO2021209270 A1 WO 2021209270A1
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WO
WIPO (PCT)
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cover
box
collector plate
relief
orifice
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/058585
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English (en)
Inventor
Yves SEYNAT
Remi Tournois
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0091—Radiators
    • F28D2021/0094—Radiators for recooling the engine coolant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
    • F28F2275/045—Fastening; Joining by brazing with particular processing steps, e.g. by allowing displacement of parts during brazing or by using a reservoir for storing brazing material

Definitions

  • the invention relates to a fluid circulation box and an exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising such a box. It is in particular a cooling radiator, intended to be positioned on the front face of the vehicle, at the rear of the grille.
  • exchangers comprising a bundle configured to allow heat exchange between a heat transfer fluid and an air flow passing through the shell. They further include boxes in which the heat transfer fluid flows to or from the bundle. Said boxes comprise collecting plates, through which tubes for circulating the fluid pass, and covers defining with the collecting plates a chamber for circulating the fluid.
  • the covers are crimped onto the collector plates, the seal between the two parts being ensured by an elastomeric seal.
  • the covers and the collector plates are brazed to each other.
  • the objective of the invention is to alleviate at least in part the aforementioned drawbacks and to this end proposes a fluid circulation box for a heat exchanger, in particular a heat exchanger for a motor vehicle, said box comprising a manifold plate, intended to receive tubes of said exchanger, said box further comprising a cover, said header box having a through orifice, formed on one of the two among the cover and the header plate, and a fixing relief, produced by a blind deformation of material, on the other of the two from the cover and the collector plate, said fixing relief allowing the cover and the collector plate to be hooked by being housed inside said orifice, said orifice or said relief being produced facing a chamber fluid circulation defined at least in part by said collector plate and said cover.
  • the size of the box is limited, in particular in the longitudinal direction of the tubes of the exchanger.
  • the fixing relief being produced by a blind deformation, this makes it possible to avoid having to deal with another through orifice than the one in which said relief is housed. In this way, the risks of leakage are limited by virtue of a double wall thickness in the vicinity of the relief.
  • the invention does not require holes opening through the material in the vicinity of the relief. In other words, said relief is obtained neither by puncturing nor by cutting. It should also be noted that the invention makes it possible to use particularly simple configurations of covers and collector plates.
  • the exchanger in accordance with the invention may also have the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination which form as many embodiments of the invention:
  • said cover and said collector plate are intended to be inserted one into the other in a direction substantially orthogonal to a bottom of said cover and / or of said collector plate,
  • the stops are offset along a longitudinal axis of the box relative to the orifices
  • said relief has a configuration allowing it to snap into the orifice
  • said orifice has a width and / or a length of between 1 and 10 mm
  • said relief has a sharp edge intended to abut against one side of said orifice, said relief has a soft edge intended to facilitate the introduction of the cover into the collector plate,
  • said cover has a U-shaped cross section
  • - Said collector plate has a U-shaped cross section, oriented opposite to the cover,
  • - Said box further comprises end partitions closing said fluid circulation chamber
  • - Said collector plate has a slot for passage of a side cheek of the exchanger, - Said slot is positioned so that said cheek comes opposite, or even in contact with, an external face of one of said partitions.
  • the invention also relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a box as described above.
  • FIG. 1 illustrates in perspective an exploded, partial view of an example of an exchanger according to the invention
  • FIG. 2 illustrates in perspective an exploded view of a manifold of the exchanger of FIG. 1,
  • FIG. 3 illustrates in perspective, in a cross-sectional view, the box of FIG. 2.
  • the invention relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
  • Said exchanger is in particular configured to be fixed to a motor vehicle frame, for example behind a grille of said vehicle so as to be traversed by an air flow which has previously passed through the grille.
  • Said exchanger is integrated, in particular, in a loop in which circulates a heat transfer fluid intended for cooling various components of the vehicle.
  • Said exchanger comprises, for example, a bundle configured to allow heat exchange between the coolant and said air flow.
  • Said bundle comprises tubes for circulating the heat transfer fluid and corrugated fins defining at least in part an exchange surface with the air, the fins being situated between two neighboring tubes.
  • the exchanger comprises two side cheeks 2 bordering the bundle. In order not to weigh down the figure, the tubes and the fins have not been shown.
  • the tubes and the fins as well as the cheeks 2 are, for example, made of metal or a metal alloy, in particular an aluminum alloy.
  • all or part of these components have a brazing alloy on the surface.
  • Said exchanger further comprises manifolds 10 defining a chamber 20 for circulation of the heat transfer fluid.
  • manifolds 10 defining a chamber 20 for circulation of the heat transfer fluid.
  • FIG 1 only one of these boxes has been illustrated, the other being at an opposite edge of the bundle.
  • Said box extends in an axial direction parallel to a Z axis.
  • said manifold 10 comprises a manifold plate 12, receiving the tubes of said exchanger.
  • Said collector box is thus crossed by the circulation tubes, for example at the level of passage orifices 14.
  • Said passage orifices 14 are preferably bordered by collars 16, for example defined by a local deformation of the collector plate 12 and / or turned towards the inside of the box.
  • Said collars 16 are intended to be in contact with an outer surface of the tubes.
  • Said collector box 10 further comprises a cover 18 fixed to said collector plate 12.
  • Said cover 18 here has a U-shaped cross section.
  • Said collector plate 12 also has a U-shaped cross section, oriented opposite to the cover 18.
  • Said box manifold 10 and said cover 18 define longitudinal walls of the circulation chamber 20 of the heat transfer fluid.
  • Said cover 18 and said collector plate 12 are intended to be inserted into one another in a direction Y substantially orthogonal to a bottom 24 of said cover 18 and / or to a bottom 26 of said collector plate 12.
  • said cover 18 is inserted into said collector plate 12, in particular partially inserted.
  • Said collector plate 12 is provided with free longitudinal edges 40, located opposite sides 42 of cover 18.
  • Said cover 18 is provided with free longitudinal edges 44, located opposite sides 46 of the plate. collector.
  • the longitudinal edges 40 of the collector plate have here, in the thickness, a guide chamfer 48 for the introduction of the cover 18.
  • Said manifold 10 further comprises end partitions 22 closing off said fluid circulation chamber 20, at lateral sides of said circulation chamber 20.
  • Said partitions 22 are here sandwiched between the collector plate 12 and the cover 18, following their internal contour. They are located, in particular, slightly set back from the axial end edges of said collector plate 12 and of said cover 18.
  • Said cover 18 may have notches 23 intended to accommodate a peripheral portion of the partitions 22.
  • Said box 10 may also include a pipe 11 for entering and / or leaving the fluid. Said pipe 11 is inserted into a passage, here provided in the cover 18.
  • the collector plate 12 and the cover 18, or even the partitions 22 and / or the pipe 11, are, for example, made of metal or a metal alloy, in particular an aluminum alloy.
  • all or part of these components have a brazing alloy on the surface.
  • an all-metal exchanger is available, all of the components of which can be brazed together, including the cover. This allows assembly of the exchanger without mechanical operation such as crimping parts and without having to use an elastomeric seal between the parts.
  • the circulation of the heat transfer fluid takes place, for example, as follows.
  • the heat transfer fluid enters the exchanger through one of the manifolds 10 inside which it is distributed in the circulation tubes. It then travels through the circulation tubes and emerges from each of the circulation tubes into the manifold box located on the opposite side and leaves the exchanger. At the bundle, heat exchange takes place between the heat transfer fluid and the air flow by conduction of heat through the walls of the circulation tubes and the fins.
  • the assembly is advantageously carried out as follows.
  • the beam is formed by stacking the tubes and fins then positioning the side cheeks on each side.
  • the tubes are then introduced into the orifices 14 of the manifold plates 12 then the partitions 22 and the cover 18 are positioned on the manifold plate 12.
  • brazing is carried out in order to obtain a definitive and tight fixing of the components between them. This being the case, it is also conceivable to independently form the manifolds 10 and the bundle and then to relate them to one another subsequently. It is understood that a good pre-positioning of the parts between them before brazing is favorable to the good realization of the manifolds and more generally of the exchanger.
  • said cover 18 here has shapes 28, for example grooves allowing positioning of said partitions 22.
  • said grooves 22, provided in pairs, form in particular a provisional guiding and holding groove. of said partitions 22 between two grooves of the same pair.
  • Said shapes 28 are produced, in particular, in the form of stampings.
  • said collector plate 12 has slots 30 for passage of the side cheeks 2 of the exchanger. Said slots 30 are positioned so that said cheeks 2 face, or even come into contact, an external face of said partitions.
  • said manifold 10 have through openings 32, formed on one of the two among the cover 18 and the manifold plate 12.
  • fixing reliefs 34 produced by a blind deformation of material, on the other of the two among the cover 18 and the manifold plate 12, said fixing reliefs allowing an attachment of the cover 18 and the manifold plate 12.
  • Block deformation of material is understood to mean without the production of holes opening through the material in the vicinity of the relief. In other words, said reliefs are obtained neither by puncturing nor by cutting.
  • said orifices 32 are formed in the collector plate 12 and said reliefs 34 are formed in the cover 18.
  • said reliefs 34 are respectively housed inside said orifices 32, said orifices 32 or said reliefs 34 being produced facing the fluid circulation chamber.
  • it is the reliefs which are located opposite the circulation chamber 20 of the heat transfer fluid.
  • Such a configuration allows a pre-assembly of the manifold plate 12 and the cover 18 while limiting, or even eliminating, the extra thicknesses of material or the complex shapes encountered in the boxes of exchangers of the state of the art.
  • the assembly according to the invention is also particularly reliable.
  • a solder joint forms along the free longitudinal edges 40, 44 of the collector plate 12 and / or of the cover 18, ensuring the seal.
  • said orifices 32 and / or said associated reliefs 34 are located at a distance from said free longitudinal edges 40, 44.
  • said relief 34 extends within the limit of a thickness of said orifice 32.
  • a distal end of said relief 34 does not protrude externally from said orifice 32.
  • the relief 34 remains confined therein. , taking into account the material thickness of the part, here the collector plate 12, in which said orifice 32 is provided.
  • Said manifold 10 therefore does not have a thickness greater than the sum of the wall thicknesses of the manifold plate 12 and of the cover 18, including at and near the orifice 32 and the associated relief 34.
  • Said relief 34 is configured to be received in said orifice 32 during an assembly movement of the cover on the collector plate. According to the illustrated implementation example, it is therefore, as already mentioned, a movement in the Y direction.
  • Said orifice 32 has a transverse section, advantageously closed, just greater than a cross section of a base 36 of said relief 34. This will promote filling of the space left free between the side walls of said orifice 32 and said relief 34 with material. brazing, without this being necessary since, as already mentioned, brazing preferably takes place along the free longitudinal edges 40, 44 of the collector plate 12 and / or of the cover 18.
  • Said orifice 32 has, for example, a width and / or a length of between 1 and 10 mm. Said orifice 32 advantageously has sharp edges to promote the fixing of the relief 34.
  • Said relief 34 preferably has a configuration allowing it to snap into the orifice 32. Here it has a sharp edge 50 intended to abut against a side 52 of said orifice 32, preventing the removal of the cover 18 from the collector plate 12 once the relief has been raised. 34 inserted into the orifice 32. Said relief 34 also has a soft edge 54 intended to facilitate the introduction of the cover 18 into the collector plate 12 despite the presence of the relief 32, in particular by cooperation with the chamfer 48.
  • Said cover 18 has a flat 56 between its free longitudinal edges 44 and said soft edge 52 of the neighboring relief (s) 34.
  • Said flat 56 is located opposite a flat wall of the collector plate 12, in particular its sides thereby promoting good contact and therefore good brazing between the collector plate 12 and the cover 18, including in the vicinity of the orifices 32 and reliefs 34.
  • said collector plate 12 has stops 58, intended to cooperate with the free longitudinal edges 44 of the cover 18. They determine the depth of insertion of the cover 18 in the collector plate 12. Said stops 58 protrude internally.
  • the box 10 is configured so that the reliefs 34 are located in their associated orifice 32 when the cover 18 comes into contact with the stops 58 and any removal of the cover 18 is then avoided by virtue of said reliefs 34, in particular by a stopper. their sharp edge 50 against the corresponding side 52 in the orifices 32.
  • the stops 58 are advantageously offset axially with respect to the orifices 32, in particular towards a central part of the box 10.
  • the partitions 22 are configured so as not to obstruct or at the very least come into contact with the bottom of the collector plate 12 and / or the bottom of the cover 18 simultaneously with the contacting of the cover 18 on the stops 58 and / or the introduction of the reliefs 34 into the associated orifices 32.
  • Said reliefs 34 and / or said stops 58 are obtained, for example, by stamping and / or stamping of the collector plate 12 and / or, respectively, of said cover 18.

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Abstract

Boîte de circulation de fluide pour échangeur de chaleur, notamment échangeur de chaleur pour véhicule automobile, ladite boîte (10) comprenant une plaque collectrice (12), destinée à recevoir des tubes dudit échangeur, ladite boîte (10) comprenant en outre un couvercle (18), ladite boîte collectrice (10) présentant un orifice débouchant (32), formé sur l'un des deux parmi le couvercle (18) et la plaque collectrice (12), et un relief de fixation (34), réalisé par une déformation borgne de matière, sur l'autre des deux parmi le couvercle (18) et la plaque collectrice (12), ledit relief de fixation (34) permettant un accrochage du couvercle (18) et de la plaque collectrice (12) en étant logé à l'intérieur dudit orifice (32), ledit orifice (32) ou ledit relief (34) étant réalisé en regard d'une chambre (20) de circulation du fluide définie au moins en partie par ladite plaque collectrice (12) et ledit couvercle (18).

Description

BOITE DE CIRCULATION DE FLUIDE ET ECHANGEUR DE CHALEUR, NOTAMMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UNE TELLE BOITE
L'invention concerne une boîte de circulation de fluide et un échangeur, notamment pour véhicule automobile, comprenant une telle boîte. Il s'agit en particulier d'un radiateur de refroidissement, destiné à être positionné en face avant du véhicule, à l'arrière de la calandre.
Dans ce domaine, il est connu des échangeurs comprenant un faisceau configuré pour permettre un échange de chaleur entre un fluide caloporteur et un flux d'air passant à travers la calandre. Ils comprennent en outre des boîtes dans lesquels le fluide caloporteur circule vers ou en provenance du faisceau. Lesdites boîtes comprennent des plaques collectrices, traversées par des tubes de circulation du fluide, et des couvercles définissant avec les plaques collectrices une chambre de circulation du fluide.
Selon une première technologie, les couvercles sont sertis sur les plaques collectrices, l'étanchéité entre les deux pièces étant assurée par un joint élastomère.
Selon une autre technologie, les couvercles et les plaques collectrices sont brasés l'un à l'autre. Selon cette technologie, il est nécessaire de pré-assembler les couvercles et les plaques collectrices, avant brasage, de manière à ce que les mouvements relatifs entre les uns et les autres soient limités. En effet, cela est nécessaire pour que la boîte, une fois brasée, présente des dispersions de fabrication qui restent limitées. Cela est également nécessaire pour que le brasage s'effectue de façon satisfaisante, en particulier pour que la brasure puisse se répartir au niveau des zones d'interface entre les couvercles et les plaques collectrices et réalise une fixation étanche.
De nombreuses solutions ont été proposées pour réaliser un tel pré-assemblage. Elles nécessitent cependant des configurations de boîtes complexes ou encombrantes. Elles peuvent aussi générer des risques de fuite du fluide. L'invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénient précités et propose à cette fin une boîte de circulation de fluide pour échangeur de chaleur, notamment échangeur de chaleur pour véhicule automobile, ladite boîte comprenant une plaque collectrice, destinée à recevoir des tubes dudit échangeur, ladite boîte comprenant en outre un couvercle, ladite boîte collectrice présentant un orifice débouchant, formé sur l'un des deux parmi le couvercle et la plaque collectrice, et un relief de fixation, réalisé par une déformation borgne de matière, sur l'autre des deux parmi le couvercle et la plaque collectrice, ledit relief de fixation permettant un accrochage du couvercle et de la plaque collectrice en étant logé à l'intérieur dudit orifice, ledit orifice ou ledit relief étant réalisé en regard d'une chambre de circulation du fluide définie au moins en partie par ladite plaque collectrice et ledit couvercle.
En positionnant l'orifice ou le relief en regard de la chambre de circulation, on limite l'encombrement de la boîte, en particulier selon la direction longitudinale des tubes de l'échangeur. En outre, en prévoyant un orifice débouchant pour accueillir le logement de fixation, plutôt qu'un logement formé par emboutissage, cela permet de loger le relief sans entraîner la surépaisseur de matière que formerait l'embouti. Par ailleurs, le relief de fixation étant réalisé par une déformation borgne, cela permet d'éviter d'avoir affaire à un autre orifice débouchant que celui dans lequel ledit relief est logé. On limite de la sorte les risques de fuite grâce à une double épaisseur de paroi au voisinage du relief. Autrement dit, l'invention ne nécessite pas de trous débouchant à travers la matière au voisinage du relief. Encore autrement dit, ledit relief n'est obtenu ni par crevage ni par découpe. Il est aussi à noter que l'invention permet d'utiliser des configurations de couvercles et de plaques collectrices particulièrement simples.
L'échangeur conforme à l'invention pourra également présenter les caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement possibles qui forment autant de modes de réalisation de l'invention :
- ledit relief s'étend dans la limite d'une épaisseur dudit orifice,
- ledit relief est configuré pour être accueilli dans ledit orifice lors d'un mouvement d'assemblage du couvercle sur la plaque collectrice,
- ledit couvercle et ladite plaque collectrice sont destinés à être insérés l'un dans l'autre selon une direction sensiblement orthogonale à un fond dudit couvercle et/ou de ladite plaque collectrice,
- ledit couvercle est partiellement inséré dans ladite plaque collectrice,
- ledit orifice est formé dans la plaque collectrice et ledit relief est formé dans le couvercle,
- ladite plaque collectrice et/ou ledit couvercle sont munis de bords longitudinaux libres,
- ledit orifice et/ou ledit relief sont situés à distance desdits bords longitudinaux libres,
- les bords longitudinaux libres de la plaque collectrice présentent dans l'épaisseur un chanfrein de guidage pour l'introduction du couvercle,
- ladite plaque collectrice présente une butée destinée à coopérer avec l'un des bords longitudinaux libres du couvercle,
- ladite boîte présente plusieurs dits orifices et plusieurs dits reliefs associés ainsi que plusieurs dites butées,
- les butées sont décalées selon un axe longitudinal de la boîte par rapport aux orifices,
- ledit relief présente une configuration permettant un encliquetage dans l'orifice,
- ledit orifice présente une section juste supérieure à une section transversale d'une base dudit relief,
- ledit orifice présente une largeur et/ou une longueur comprise entre 1 et 10 mm,
- ledit orifice présente des arêtes vives,
- ledit relief présente un bord vif destiné à faire butée contre un côté dudit orifice, ledit relief présente un bord doux destiné à faciliter l'introduction du couvercle dans la plaque collectrice,
- ledit couvercle présente un plat entre l'un de ses bords longitudinaux libres et ledit bord doux du ou des reliefs voisins,
- ledit plat est situé en regard d'une paroi plane de la plaque collectrice,
- ledit couvercle présente une section transversale en U,
- ladite plaque collectrice présente une section transversale en U, orientée de façon opposée au couvercle,
- ladite boîte comprend en outre des cloisons d'extrémité fermant ladite chambre de circulation du fluide,
- ledit couvercle présente des formes de positionnement desdites cloisons,
- ladite plaque collectrice présente une fente de passage d'une joue latérale de l'échangeur, - ladite fente est positionnée de manière à ce que ladite joue vienne en regard, voire au contact d'une face externe de l'une desdites cloisons.
L'invention concerne aussi un échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile, comprenant une boîte telle que décrite plus haut.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - [Fig. 1] la figure 1 illustre en perspective une vue éclatée, partielle, un exemple d'échangeur selon l'invention,
- [Fig. 2] la figure 2 illustre en perspective une vue éclatée d'une boîte collectrice de l'échangeur de la figure 1,
- [Fig. 3] la figure 3 illustre en perspective, selon une vue de coupe transversale, la boîte de la figure 2.
Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne un échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile. Ledit échangeur est en particulier configuré pour être fixé sur un châssis de véhicule automobile, par exemple derrière une calandre dudit véhicule de sorte à être traversé par un flux d'air ayant préalablement traversé la calandre. Ledit échangeur est intégré, notamment, dans une boucle dans laquelle circule un fluide caloporteur destiné au refroidissement de différents composants du véhicule.
Ledit échangeur comprend, par exemple, un faisceau configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et ledit flux d'air. Ledit faisceau comprend des tubes de circulation du fluide caloporteur et des ailettes ondulées définissant au moins en partie une surface d'échange avec l'air, les ailettes étant situés entre deux tubes voisins. L'échangeur comprend deux joues latérales 2 bordant le faisceau. Pour ne pas alourdir la figure, les tubes et les ailettes n'ont pas été représentés. Les tubes et les ailettes ainsi que les joues 2 sont, par exemple, en métal ou alliage de métaux, notamment en alliage d'aluminium. Avantageusement, tout ou partie de ces composants présentent en surface un alliage de brasage.
Ledit échangeur comprend en outre des boîtes collectrices 10 définissant une chambre 20 de circulation du fluide caloporteur. A la figure 1, seule l'une de ces boîtes a été illustrée, l'autre se trouvant au niveau d'un bord opposé du faisceau. Ladite boîte s'étend selon une direction axiale parallèle un axe Z.
Comme illustré à la figure 2, ladite boîte collectrice 10 comprend une plaque collectrice 12, recevant les tubes dudit échangeur. Ladite boîte collectrice est de la sorte traversée par les tubes de circulation, par exemple au niveau d'orifices de passage 14. Lesdits orifices de passage 14 sont préférentiellement bordés de collets 16, par exemple définis par une déformation locale de la plaque collectrice 12 et/ou tournés vers l'intérieur de la boîte. Lesdits collets 16 sont destinés à être en contact avec une surface extérieure des tubes.
Ladite boîte collectrice 10 comprend en outre un couvercle 18 fixé sur ladite plaque collectrice 12. Ledit couvercle 18 présente ici une section transversale en U. Ladite plaque collectrice 12 présente également une section transversale en U, orientée de façon opposée au couvercle 18. Ladite boîte collectrice 10 et ledit couvercle 18 définissent des parois longitudinales de la chambre de circulation 20 du fluide caloporteur.
Ledit couvercle 18 et ladite plaque collectrice 12 sont destinés à être insérés l'un dans l'autre selon une direction Y sensiblement orthogonale à un fond 24 dudit couvercle 18 et/ou à un fond 26 de ladite plaque collectrice 12. Ici, ledit couvercle 18 est inséré dans ladite plaque collectrice 12, en particulier partiellement inséré. Bien que cela ne soit pas illustré, l'inverse est possible tout en restant conforme à l'invention.
Ladite plaque collectrice 12 est munie de bords longitudinaux 40 libres, situés en vis-à-vis de flancs 42 du couvercle 18. Ledit couvercle 18 est muni de bords longitudinaux 44 libres, situés en vis-à-vis de flancs 46 de la plaque collectrice. Les bords longitudinaux 40 de la plaque collectrice présentent ici, dans l'épaisseur, un chanfrein 48 de guidage pour l'introduction du couvercle 18.
Ladite boîte collectrice 10 comprend en outre des cloisons 22 d'extrémité fermant ladite chambre 20 de circulation du fluide, au niveau de côtés latéraux de ladite chambre 20 de circulation. Lesdites cloisons 22 sont ici prises en sandwich entre la plaque collectrice 12 et le couvercle 18, en suivant leur contour intérieur. Elles sont situées, notamment, légèrement en retrait de bords d'extrémité axiale de ladite plaque collectrice 12 et dudit couvercle 18. Ledit couvercle 18 pourra présenter des encoches 23 destinés à accueillir une portion périphérique des cloisons 22.
Ladite boîte 10 pourra encore comprendre une tubulure 11 d'entrée et/ou de sortie du fluide. Ladite tubulure 11 est insérée dans un passage, ici ménagé dans le couvercle 18.
La plaque collectrice 12 et le couvercle 18, voire les cloisons 22 et/ou la tubulure 11, sont, par exemple, en métal ou alliage de métaux, notamment en alliage d'aluminium. Avantageusement, tout ou partie de ces composants présentent en surface un alliage de brasage.
On dispose de la sorte d'un échangeur entièrement métallique dont tous les composants peuvent être brasés entre eux, y compris le couvercle. Ceci permet un assemblage de l'échangeur sans opération mécanique tel qu'un sertissage de pièces et sans avoir à utiliser de joint élastomère d'étanchéité entre les pièces.
La circulation du fluide caloporteur s'effectue, par exemple, de la façon suivante. Le fluide caloporteur pénètre dans l'échangeur par l'une des boîtes collectrices 10 à l'intérieur de laquelle il est distribué dans les tubes de circulation. Il parcoure alors les tubes de circulation et débouche de chacun des tubes de circulation dans la boîte de collectrice se trouvant au niveau du côté opposé et sort de l'échangeur. Au niveau du faisceau, un échange de chaleur a lieu entre le fluide caloporteur et le flux d'air par conduction de chaleur à travers les parois des tubes de circulation et les ailettes. L'assemblage s'effectue avantageusement de la façon suivante. On forme le faisceau par empilage des tubes et des ailettes puis on positionne les joues latérales de chaque côté. Les tubes sont alors introduits dans les orifices 14 des plaques collectrices 12 puis on positionne les cloisons 22 et le couvercle 18 sur la plaque collectrice 12. Une fois tous ces composants préassemblés, on procède au brasage afin d'obtenir une fixation définitive et étanche des composants entre eux. Cela étant, il est aussi envisageable de former indépendamment les boîtes collectrices 10 et le faisceau puis de les rapporter l'un sur l'autre par la suite. On comprend qu'un bon pré-positionnement des pièces entre elles avant brasage est favorable à la bonne réalisation des boîtes collectrices et plus généralement de l'échangeur.
Dans ce but, ledit couvercle 18 présente ici des formes 28, par exemple des rainures permettant un positionnement desdites cloisons 22. Dans le mode de réalisation illustré, lesdites rainures 22, prévues par paire, forment en particulier une gorge de guidage et de maintien provisoire desdites cloisons 22 entre deux rainures d'une même paire. Lesdites formes 28 sont réalisées, notamment, sous la forme d'emboutis. Par ailleurs, ladite plaque collectrice 12 présente des fentes 30 de passage des joues latérales 2 de l'échangeur. Lesdites fentes 30 sont positionnées de manière à ce que lesdites joues 2 viennent en regard, voire en contact, d'une face externe desdites cloisons
22. Comme illustré à la figure 3, à nouveau dans le but d'un bon pré-positionnement des pièces, ladite boîte collectrice 10 présentent des orifices débouchant 32, formés sur l'un des deux parmi le couvercle 18 et la plaque collectrice 12, et des reliefs de fixation 34, réalisés par une déformation borgne de matière, sur l'autre des deux parmi le couvercle 18 et la plaque collectrice 12, lesdits reliefs de fixation permettant un accrochage du couvercle 18 et de la plaque collectrice 12. Par « déformation borgne de matière », on entend sans la réalisation de trous débouchant à travers la matière au voisinage du relief. Autrement dit, lesdits reliefs sont obtenus ni par crevage ni par découpe. Ici, lesdits orifices 32 sont formés dans la plaque collectrice 12 et lesdits reliefs 34 sont formés dans le couvercle 18.
En outre, lesdits reliefs 34 sont respectivement logés à l'intérieur desdits orifices 32, lesdits orifices 32 ou lesdits reliefs 34 étant réalisés en regard de la chambre de circulation du fluide. Ici, ce sont les reliefs qui sont situés en regard de la chambre de circulation 20 du fluide caloporteur.
Une telle configuration permet un pré-assemblage de plaque collectrice 12 et du couvercle 18 tout en limitant, voire en éliminant, les surépaisseurs de matière ou les formes complexes rencontrées dans les boîtes des échangeurs de l'état de l'art. L'assemblage conforme à l'invention est en outre particulièrement fiable.
Lors du brasage, un joint de brasure se forme le long des bords longitudinaux libres 40, 44 de la plaque collectrice 12 et/ou du couvercle 18, assurant l'étanchéité.
Préférentiellement, lesdits orifices 32 et/ou lesdits reliefs 34 associés sont situés à distance desdits bords longitudinaux libres 40, 44.
On décrit dans la suite l'un desdits orifices 32 et le relief 34 associés tout en sachant que l'ensemble des orifices 32 et des reliefs 34 associés d'une même boîte sont préférentiellement identiques.
Avantageusement, ledit relief 34 s'étend dans la limite d'une épaisseur dudit orifice 32. On entend par là qu'une extrémité distale dudit relief 34 ne dépasse pas extérieurement dudit orifice 32. Le relief 34 reste au contraire confiné dans celui-ci, compte-tenu de l'épaisseur de matière de la pièce, ici la plaque collectrice 12, dans laquelle ledit orifice 32 est ménagé. Ladite boîte collectrice 10 ne présente donc pas une épaisseur supérieure à la somme des épaisseurs de paroi de plaque collectrice 12 et du couvercle 18, y compris au niveau et au voisinage de l'orifice 32 et du relief 34 associé. Ledit relief 34 est configuré pour être accueilli dans ledit orifice 32 lors d'un mouvement d'assemblage du couvercle sur la plaque collectrice. Selon l'exemple de mise en oeuvre illustré, il s'agit donc, comme déjà évoqué, d'un mouvement selon la direction Y.
Ledit orifice 32 présente une section transversale, avantageusement fermée, juste supérieure à une section transversale d'une base 36 dudit relief 34. Ceci favorisera un remplissage de l'espace laissé libre entre des parois latérales dudit orifice 32 et dudit relief 34 par du matériau de brasage, sans que cela soit d'ailleurs nécessaire puisque, comme déjà évoqué, un brasage intervient préférentiellement le long des bords longitudinaux libres 40, 44 de la plaque collectrice 12 et/ou du couvercle 18.
Ledit orifice 32 présente, par exemple, une largeur et/ou une longueur comprise entre 1 et 10 mm. Ledit orifice 32 présente avantageusement des arêtes vives pour favoriser la fixation du relief 34.
Ledit relief 34 présente préférentiellement une configuration permettant un encliquetage dans l'orifice 32. Il présente ici un bord 50 vif destiné à faire butée contre un côté 52 dudit orifice 32, empêchant le retrait du couvercle 18 de la plaque collectrice 12 une fois le relief 34 inséré dans l'orifice 32. Ledit relief 34 présente en outre un bord 54 doux destiné à faciliter l'introduction du couvercle 18 dans la plaque collectrice 12 malgré la présence du relief 32, notamment par coopération avec le chanfrein 48.
Ledit couvercle 18 présente un plat 56 entre ses bords longitudinaux libres 44 et ledit bord doux 52 du ou des reliefs 34 voisins. Ledit plat 56 est situé en regard d'une paroi plane de la plaque collectrice 12, en particulier de ses flancs favorisant de la sorte un bon contact et donc un bon brasage entre la plaque collectrice 12 et le couvercle 18, y compris au voisinage des orifices 32 et reliefs 34.
Avantageusement, ladite plaque collectrice 12 présente des butées 58, destinées à coopérer avec les bords longitudinaux libres 44 du couvercle 18. Elles déterminent la profondeur d'insertion du couvercle 18 dans la plaque collectrice 12. Lesdites butées 58 font saillie intérieurement. Autrement dit, la boîte 10 est configurée de sorte que les reliefs 34 soient situés dans leur orifice 32 associé quand le couvercle 18 vient en contact des butées 58 et un éventuel démontage du couvercle 18 est alors évité grâce auxdits reliefs 34, notamment par butée de leur bord vif 50 contre le côté 52 correspondant dans les orifices 32. Les butées 58 sont avantageusement décalées axialement par rapport aux orifices 32, notamment vers une partie centrale de la boîte 10.
Avantageusement, les cloisons 22 sont configurés pour ne pas faire obstacle ou à tout le moins venir en contact avec le fond de la plaque collectrice 12 et/ou le fond du couvercle 18 simultanément à la mise en contact du couvercle 18 sur les butées 58 et/ou l'introduction des reliefs 34 dans les orifices 32 associés.
Lesdits reliefs 34 et/ou lesdites butées 58 sont obtenus, par exemple, par emboutissage et/ou matriçage de la plaque collectrice 12 et/ou, respectivement, dudit couvercle 18.

Claims

REVENDICATIONS
1. Boîte de circulation de fluide pour échangeur de chaleur, notamment échangeur de chaleur pour véhicule automobile, ladite boîte (10) comprenant une plaque collectrice (12), destinée à recevoir des tubes dudit échangeur, ladite boîte (10) comprenant en outre un couvercle (18), ladite boîte collectrice (10) présentant un orifice débouchant (32), formé sur l'un des deux parmi le couvercle (18) et la plaque collectrice (12), et un relief de fixation (34), réalisé par une déformation borgne de matière, sur l'autre des deux parmi le couvercle (18) et la plaque collectrice (12), ledit relief de fixation (34) permettant un accrochage du couvercle (18) et de la plaque collectrice (12) en étant logé à l'intérieur dudit orifice (32), ledit orifice (32) ou ledit relief (34) étant réalisé en regard d'une chambre (20) de circulation du fluide définie au moins en partie par ladite plaque collectrice (12) et ledit couvercle (18).
2. Boîte selon la revendication précédente dans laquelle ledit relief (34) s'étend dans la limite d'une épaisseur dudit orifice (32).
3. Boîte selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle ledit couvercle (18) et ladite plaque collectrice (12) sont destinés à être insérés l'un dans l'autre selon une direction sensiblement orthogonale à un fond (24, 26) de ladite plaque collectrice (12) et/ou dudit couvercle (18), ledit relief (34) étant configuré pour être accueilli dans ledit orifice (32) lors d'un mouvement d'assemblage du couvercle (18) sur la plaque collectrice (12).
4. Boîte selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle ladite plaque collectrice (12) et/ou ledit couvercle (18) sont munis de bords longitudinaux libres (40, 44).
5. Boîte selon la revendication précédente dans laquelle ledit orifice (32) et/ou ledit relief (34) sont situés à distance desdits bords longitudinaux libres (40, 44).
6. Boîte selon l'une des revendications 4 ou 5 dans laquelle les bords longitudinaux libres (40) de la plaque collectrice (12) présentent dans l'épaisseur un chanfrein (48) de guidage pour l'introduction du couvercle (18). 7. Boîte selon l'une des revendications 4 à 6 dans laquelle ladite plaque collectrice
(12) présente une butée (58), destinée à coopérer avec l'un des bords longitudinaux libres (44) du couvercle (18).
8. Boîte selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle ledit relief (34) présente une configuration permettant un encliquetage dans l'orifice (32).
9. Boîte selon la revendication précédente dans laquelle ledit relief (34) présente un bord vif (50) destiné à faire butée contre un côté (52) dudit orifice (32) et un bord doux (54) destiné à faciliter l'introduction du couvercle (18) dans la plaque collectrice (12).
10. Echangeur de chaleur comprenant une boîte (10) selon l'une quelconques des revendications précédentes.
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