Brevet FR2735856A1 — publié le 19961227

Procédé de fixation de cloisons transversales dans une boîte à fluide tubulaire d'échangeur de chaleur L'invention concerne un procédé de réalisation d'un échangeur de chaleur comprenant au moins une boîte à fluide délimitée par une paroi tubulaire et séparée en compartiments par au moins une cloison transversale intermédiaire, et une multiplicité de tubes parallèles, communiquant chacun avec un compartiment de la boîte à fluide par une ouverture de ladite paroi tubulaire, procédé dans lequel on introduit chaque cloison dans la paroi tubulaire, par une extrémité ouverte de celle-ci, pour l'amener à la place qu'elle doit occuper, et on immobilise la cloison par déformation de la paroi tubulaire de part et d'autre de celle-ci. Un tel procédé est décrit dans FR-A-2 676 535. Dans ce procédé connu, la déformation de la paroi tubulaire est réalisée sous la forme de moulures s'étendant de façon continue sur toute la circonférence de celle-ci et par conséquent en particulier dans la région du périmètre dans laquelle sont pratiquées les ouvertures de passage des tubes. On a constaté que, lorsque ces ouvertures sont réalisées avant le moulurage, celui-ci entraîne une déformation des ouvertures pouvant conduire à une difficulté d'assemblage des tubes avec la boîte à fluide et/ou à des défauts d'étanchéité. L'invention vise notamment un procédé du genre défini en introduction, et prévoit que ladite déformation est réalisée exclusivement dans au moins une région du périmètre de la paroi tubulaire distincte de celle dans laquelle sont pratiquées lesdites ouvertures. De façon surprenante, la limitation de la déformation à une ou plusieurs régions restreintes du périmètre ne nuit pas au positionnement correct des cloisons. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après - Ladite déformation est réalisée dans deux régions dudit périmètre disposées à peu près symétriquement l'une de l'autre par rapport à un plan axial de la paroi tubulaire passant par les centres des ouvertures. - Lesdites deux régions sont à peu près diamétralement opposées. - Les déformations sont quasi-ponctuelles dans la direction circonférentielle. - On ferme les extrémités de la paroi tubulaire par des cloisons transversales terminales, l'immobilisation par déformation de la paroi tubulaire étant réalisée aussi bien pour les cloisons terminales que pour les cloisons intermédiaire. - Pour déformer la paroi tubulaire, on enfonce celle-ci vers l'intérieur de la boîte à fluide. - On réalise lesdites ouvertures avant la mise en place des cloisons transversales et leur immobilisation par déformation. - On brase la paroi tubulaire à la cloison et/ou aux tubes de façon étanche au fluide. - La paroi tubulaire est constituée par une feuille roulée dont deux bords opposés sont liés selon une génératrice de la paroi. L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur tel qu'on peut l'obtenir par le procédé défini ci-dessus, comprenant au moins une boîte à fluide séparée en compartiments par au moins une cloison transversale, et une multiplicité de tubes parallèles, communiquant chacun avec un compartiment de la boîte à fluide par une ouverture de celleci, la boîte à fluide comportant une paroi tubulaire percée par lesdites ouvertures et entourant le bord de la cloison, et déformée de part et d'autre de celle-ci pour l'immobiliser, dans au moins une région de son périmètre distincte de celle dans laquelle sont pratiquées lesdites ouvertures. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle d'un échangeur de chaleur selon l'invention, en coupe transversale à l'axe de la paroi tubulaire, selon la ligne II-II de la figure 2; et - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale selon la ligne II-II de la figure i. L'échangeur de chaleur partiellement illustré, destiné notamment à servir de condenseur dans une installation de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, est du genre de celui décrit dans FR-A-2 676 535 et comprend une boîte à fluide 1 dont la paroi tubulaire 2 présente une multiplicité d'ouvertures 3. Dans chacune de celles-ci s'engage un tube 4 dont la section transversale est allongée dans la direction transversale de la boîte à fluide, les tubes 4 étant parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction longitudinale de la boîte à fluide. Une extrémité 5 de chacun des tubes 4 se trouve à l'intérieur de la boîte à fluide 1, l'extrémité opposée pouvant se trouver à l'inté- rieur d'une autre boîte à fluide non représentée, semblable à la boîte à fluide 1 et s'étendant parallèlement à celle-ci. Des intercalaires non représentés constitués par des bandes de tôle métallique courbées en forme de sinusoïde sont placés dans les intervalles entre les tubes 4 pour venir en contact thermique avec ceux-ci. Des cloisons 6 s'étendent transversalement à l'intérieur de la boîte à fluide, à savoir au moins une cloison intermédiai re, et le cas échéant des cloisons terminales. Seule une cloison intermédiaire 6 est visible à la figure 2, et sépare deux compartiments 7 et 8 de la boîte à fluide. Chacune des cloisons 6 est immobilisée à sa place par des déformations 9 de la paroi tubulaire 2. Dans l'exemple illustré, quatre déformations 9 sont prévues, en saillie vers l'intérieur de la boîte à fluide, pour la même cloison 6, dont deux du côté du compartiment 7 et deux du côté du compartiment 8. Comme on le voit sur la figure 1, chaque saillie 9 est quasi-ponctuelle dans la direction circonférentielle de la paroi tubulaire, en ce sens qu'elle présente un profil en forme de cloche s'étendant sur une faible longueur d'arc.De chaque côté de la cloison 6, les deux déformations 9 sont disposées symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan axial P de la boîte tubulaire passant par les centres 10 des ouvertures 3, et sont écartées l'une de l'autre d'à peu près une demi-circonférence. Le bord périphérique des cloisons 6 est brasé de façon étanche à la surface interne de la paroi tubulaire 2, et la surface externe des tubes 4 est brasée de façon étanche aux bords des ouvertures 3. Pour la réalisation de l'échangeur de chaleur, on part d'une paroi tubulaire 2 de forme cylindrique, présentant une section transversale intérieure uniforme sensiblement circulaire et suffisamment grande pour permettre le glissement longitudinal des cloisons 6, dont le contour est également circulaire. La paroi tubulaire 2 peut être constituée par une feuille roulée et assemblée, notamment soudée, bord à bord. On introduit chacune des cloisons par l'une des extrémités ouvertes de la paroi tubulaire et on la fait glisser longitudinalement jusqu'à la place qu'elle doit occuper. On réalise alors les déformations 9 qui immobilisent les cloisons en position. Ces déformations peuvent être obtenues au moyen d'un outil s'appuyant sur la face extérieure de la paroi 2. On introduit ensuite dans la boîte à fluide 1, par les ouvertures 3, les extrémités 5 des tubes 4, lesquelles viennent en butée contre la surface interne de la paroi tubulaire 2, comme montré à la figure 1. Contrairement à ce qui est décrit dans le document précité, les ouvertures 3 ont ici été réalisées avant les déformations 9, et sans formation de cratères vers l'intérieur de la boîte à fluide. Par conséquent, la région du périmètre de la paroi tubulaire sur laquelle s'étendent les ouvertures 3 présente un profil en arc de cercle uniforme sur toute la longueur de la paroi 2. L'étanchéité entre la surface extérieure des tubes 4 et les ouvertures 3 d'une part, entre le bord des cloisons 6 et la surface interne de la paroi tubulaire 2 d'autre part, est obtenue par brasage au moyen d'un revêtement métallique fusible qu'on fait fondre en chauffant l'échangeur de chaleur assemblé. Ce revêtement est prévu de préférence sur la surface extérieure de la paroi tubulaire 2 pour sa liaison avec les tubes, et sur les cloisons pour leur liaison avec la paroi tubulaire. On évite la présence d'un tel revêtement sur la surface interne de la paroi tubulaire, qui risquerait de provoquer une obturation partielle des extrémités des tubes. Revendications 1. Procédé de réalisation d'un échangeur de chaleur comprenant au moins une boîte à fluide (1) délimitée par une paroi tubulaire (2) et séparée en compartiments (7, 8) par au moins une cloison transversale intermédiaire (6), et une multiplicité de tubes parallèles (4), communiquant chacun avec un compartiment de la boîte à fluide par une ouverture (3) de ladite paroi tubulaire, procédé dans lequel on introduit chaque cloison dans la paroi tubulaire, par une extrémité ouverte de celle-ci, pour l'amener à la place qu'elle doit occuper, et on immobilise la cloison par déformation de la paroi tubulaire de part et d'autre de celle-ci, caractérisé en ce que ladite déformation (9) est réalisée exclusivement dans au moins une région du périmètre de la paroi tubulaire distincte de celle dans laquelle sont pratiquées lesdites ouvertures. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite déformation (9) est réalisée dans deux régions dudit périmètre disposées à peu près symétriquement l'une de l'autre par rapport à un plan axial (P) de la paroi tubulaire passant par les centres (10) des ouvertures. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deux régions sont à peu près diamétralement opposées. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les déformations sont quasi-ponctuelles dans la direction circonférentielle. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ferme les extrémités de la paroi tubulaire par des cloisons transversales terminales, l'immobilisation par déformation de la paroi tubulaire étant réalisée aussi bien pour les cloisons terminales que pour les cloisons intermédiaires. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour déformer la paroi tubulaire, on enfonce celle-ci vers l'intérieur de la boîte à fluide. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise lesdites ouvertures (3) avant la mise en place des cloisons transversales et leur immobilisation par déformation. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on brase la paroi tubulaire à la cloison et/ou aux tubes de façon étanche au fluide. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi tubulaire est constituée par une feuille roulée dont deux bords opposés sont liés selon une génératrice de la paroi. 10. Échangeur de chaleur tel qu'on peut l'obtenir par le procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins une boîte à fluide (1) séparée en compartiments (7, 8) par au moins une cloison transversale (6) et une multiplicité de tubes parallèles (4), communiquant chacun avec un compartiment de la boîte à fluide par une ouverture (3) de celle-ci, la boîte à fluide comportant une paroi tubulaire (2) percée par lesdites ouvertures et entourant le bord de la cloison, et déformée (9) de part et d'autre de celle-ci pour l'immobiliser, dans au moins une région de son périmètre distincte de celle dans laquelle sont pratiquées lesdites ouvertures.