Brevet FR2679636A1 — publié le 19930129

Echangeur de chaleur muni de tubulures d'entrée et de sortie coudées et procédé de fabrication de ces tubulures L'invention concerne les échangeurs de chaleur comprenant une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie pour un fluide à refroidir, raccordées à un corps dans lequel s'effectue un transfert de chaleur entre ledit fluide à refroidir et un fluide réfrigérant, notamment les échangeurs destinés au refroidissement de l'huile moteur des véhicules automobiles et plus particulière- ment les échangeurs du type huile-eau montés entre le filtre à huile et le carter moteur. Dans ce type d'échangeurs, les tubulures d'entrée et de sortie se raccordent généralement au corps perpendiculairement à une face de celleci et, l'espace disponible en regard de cette face étant limité, les tubulures doivent être coudées au voisinage immédiat de celle-ci pour s'éloigner ensuite du corps sensible- ment parallèlement à cette face. Le rayon de courbure minimal qu'on peut impartir à un tube de section transversale circulaire, sans rupture ni déformation dangereuse, est fonction croissante de son diamètre L'encombre- ment minimal des tubulures dans la direction perpendiculaire à la face de raccordement est donc déterminé par le diamètre des tubulures et, par conséquent, par la section de passage du fluide. Le but de l'invention est de réduire cet encombrement minimal pour une section de passage déterminé. L'invention a pour objet un échangeur de chaleur du type défini en introduction, dont les tubulures d'entrée et de sortie comportent une région coudée au voisinage du corps, caractérisé en ce que ladite région coudée présente une section transversale allongée dont la plus petite dimension s'étend dans la direction du rayon de courbure de l'axe longitudinal de la tubulure. Le rayon de courbure minimal est alors celui qui correspond à un diamètre de tube égal à la dimension de la région coudée dans la direction du rayon de courbure, alors que la section de passage est plus grande que celle correspondant à ce même diamètre. L'invention s'applique particulièrement lorsque les axes longitudinaux des tubulures s'étendent, au niveau de leur raccordement au corps, sensiblement perpendiculairement à une paroi du corps à laquelle elles sont soudées ou brasées. Les tubulures peuvent présenter une section transversale allongée sur toute leur longueur Toutefois, pour faciliter le raccorde- ment de leurs extrémités libres à des tuyaux souples, elles comportent de préférence, au-delà de la région coudée, une région de section transversale sensiblement circulaire. Pour fabriquer une tubulure comportant une telle région de section transversale circulaire, on peut partir d'une portion de tube de section transversale sensiblement circulaire, l'aplatir sur une partie de sa longueur pour obtenir une section transver- sale allongée et couder la partie aplatie selon un rayon de courbure s'étendant dans la direction de la plus petite dimension de sa section transversale, pour former la région coudée. Une autre façon de procéder consiste à partir d'une portion de tube de section transversale allongée, à la couder sur une partie de sa longueur, selon un rayon de courbure s'étendant dans la direction de la plus petite dimension de sa section transversale, pour former la région coudée, et à arrondir sa section transver- sale sur la partie restante de sa longueur pour former la région de section transversale sensiblement circulaire. Les moyens particuliers pour réaliser ces déformations des portions de tube sont connus en eux-mêmes et ne font pas partie de l'invention Pour amener le tube à une section transversale aplatie ou, au contraire, circulaire, on peut notamment y introduire un mandrin de section appropriée Pour éviter d'écraser le tube de section transversale allongée en le coudant, on peut le remplir d'un matériau divisé, tel que du sable, ou d'un matériau déformable, tel que du caoutchouc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description détaillée d'un exemple de réalisation non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un échangeur huile-eau selon l'invention, selon la ligne I-I de la figure 2; et la figure 2 est une vue de dessus de cet échangeur. Les figures montrent un échangeur de chaleur huile-eau 1 de type connu, destiné à être monté entre le filtre à huile et le carter du moteur d'un véhicule automobile, comprenant un corps ou boîtier 2 et deux tubulures en aluminium 3 pour l'entrée et la sortie de l'huile La structure interne du boîtier 2 et le fonctionnement de l'échangeur ne font pas partie de l'invention et ne seront pas décrits ici Les tubulures 3 traversent une paroi en tôle 4, limitant le boîtier 2, à laquelle elles sont brasées Au niveau du raccordement à la paroi 4, les axes longitudinaux 5 des tubulures 3 s'étendent perpendiculairement à celle-ci Au voisinage de la paroi 4 et à l'extérieur du boîtier, les axes 5 s'incurvent sensiblement selon un quart de cercle, de rayon R, dans une région 6 des tubulures à laquelle se raccorde une région rectiligne 7 s'étendant jusqu'à l'extré- mité libre 8 de celles-ci. Selon l'invention, les tubulures 3, dans leur région coudée 6 et jusqu'à leur extrémité 10 intérieure au corps, présentent, comme on le voit à la figure 2, une section transversale allongée dont la plus petite dimension e s'étend dans la direction du rayon de courbure R La région d'extrémité rectiligne 7, après une zone de transition 9 avec la région aplatie 6, présente une section transversale circulaire pour recevoir un tuyau souple La longueur D dont les tubulures 3 font saillie par rapport à la paroi plane 4 est plus petite que si elles avaient sur toute leur longueur une section circulaire de même surface que celle de la section allongée de la région coudée 6, ce qui réduit l'encombre- ment de l'échangeur dans la direction perpendiculaire à la paroi 4. Revendications 1 Echangeur de chaleur ( 1) comprenant une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie ( 3) pour un fluide à refroidir, raccordés à un corps ( 2) dans lequel s'effectue un transfert de chaleur entre ledit fluide à refroidir et un fluide de réfrigé- rant, lesdites tubulures d'entrée et de sortie comportant une région coudée ( 6) au voisinage du corps, caractérisé en ce que ladite région coudée présente une section transversale allongée dont la plus petite dimension (e) s'étend dans la direction du rayon de courbure (R) de l'axe longitudinal ( 5) de la tubulure. 2 Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes longitudinaux ( 5) des tubulures s'étendent, au niveau de leur raccordement au corps, sensiblement perpendicu- lairement à une paroi ( 4) du corps à laquelle elles sont soudées ou brasées. 3 Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les tubulures comportent, au-delà de la région coudée, une région ( 7) de section transversale sensible- ment circulaire. 4 Echangeur de chaleur selon la revendication 2 et la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe longitudinal ( 5) des tubulures s'étend, dans la région ( 7) de section transversale sensiblement circulaire, sensiblement parallèlement à ladite paroi ( 4). 5 Echangeur de chaleur selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'il est du type huile-eau. 6 Procédé de fabrication d'une tubulure d'entrée ou de sortie pour un échangeur de chaleur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on part d'une portion de tube de section transversale sensiblement circulaire, qu'on l'aplatit sur une partie de sa longueur pour obtenir une section transversale allongée, et qu'on coude la partie aplatie selon un rayon de courbure (R) s'étendant dans la direction de la plus petite dimension (e) de sa section transversale pour former la région coudée ( 6). 7 Procédé de fabrication d'une tubulure d'entrée ou de sortie pour un échangeur de chaleur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on part d'une portion de tube de section transversale allongée, qu'on la coude sur une partie de sa longueur, selon un rayon de courbure (R) s'étendant dans la direction de la plus petite dimension (e) de sa section transver- sale, pour former la région coudée, et qu'on arrondit sa section transversale sur la partie restante de sa longueur pour former la région ( 7) de section transversale sensiblement circulaire.