Brevet FR2745078A1 — publié le 19970822

Procédé de sertissaae de cloisons transversales dans une boîte à fluide L'invention concerne un procédé de réalisation d'un échangeur de chaleur comprenant au moins une bote à fluide comportant une paroi tubulaire en travers de laquelle s'étend au moins une cloison transversale délimitant au moins un compartiment intérieur de la boîte à fluide, 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 déformat or. de la paroi tubulaire en enfonçant celle-ci localement vers l'intérieur de la boîte à fluide. Un tel procédé est décrit dans FR-A-2 676 535. Dans ce procédé connu, utilisable notamment pour la réalisation d'un condenseur dans une installation de climatisation de véhicule automobile, la déformation de la paroi tubulaire est réalisée sous la forme de deux moulures s'étendant de part et d'autre de l'épaisseur de la cloison. On a constaté que, lorsque ces ouvertures sont réalisées avant le moulurage, celui-ci entraîne une déformation des ouvertures destinées à recevoir les tubes ou une modification de l'écartement entre deux ouvertures, pouvant conduire à une difficulté d'assemblage des tubes avec la boîte à fluide et/ou à des défauts d'étanchéité. De plus, l'écartement mutuel entre deux ouvertures consécutives séparées par une cloison ne peut être inférieur à la somme de l'épaisseur de la cloison et des longueurs axiales occupées par les deux moulures. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. L'invention vise notamment un procédé du genre défini en introduction, et prévoit que ladite déformation est réalisée au moins pour l'essentiel dans la région de la longueur de la paroi tubulaire située en regard de la cloison. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - Ladite déformation est sensiblement centrée par rapport à l'épaisseur de la cloison. - L'enfoncement de la paroi tubulaire forme une gorge dans le chant de la cloison. - 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. - 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. - Les cloisons transversales comprennent au moins une cloison terminale délimitant l'espace intérieur de la boîte à fluide et/ou au moins une cloison intermédiaire séparant entre eux deux compartiments adjacents. - 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 tel que défini cidessus, comprenant au moins une boîte à fluide présentant au moins un compartiment délimité 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 celle-ci, la boîte à fluide comportant une paroi tubulaire percée par lesdites ouvertures et entourant le bord de la cloison, et déformée par enfoncement vers l'intérieur, en regard de celle-ci, pour l'immobiliser. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesauels: - la figure 1 est une vue partielle de dessus d'une boîte à fluide connue; - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale de cette boîte à fluide à plus grande échelle; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, relative à une boîte à fluide selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe transversale de la boîte à fluide de la figure 3; et - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 relative à une variante. La boîte à fluide illustrée à la figure 1 fait partie d'un échangeur de chaleur selon FR-A-2 676 535 destiné notamment à servir de condenseur dans une installation de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Cette boîte à fluide 1 possède une paroi tubulaire 2 présentant une multiplicité d'ouvertures 3. Dans chacune de celles-ci s'engage un tube non représenté dont la section transversale est allongée perpendiculairement à la direction longitudinale de la boîte à fluide, les tubes s'étendant parallèlement les uns aux autres et perpendiculairement à cette même direction. Une extrémité de chacun des tubes se trouve à l'intérieur de la boîte à fluide 1, l'extrémité opposée pouvant se trouver à l'intérieur 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 pour venir en contact thermique avec ceux-ci. Des cloisons 4 s'étendent transversalement à l'intérieur de la boîte à fluide, à savoir au moins une cloison intermédiaire, et le cas échéant des cloisons terminales. Seule une cloison intermédiaire 4 est visible aux figures 1 et 2, et sépare deux compartiments 5 et 6 de la boîte à fluide. Chacune des cloisons 4 est immobilisée à sa place par des déformations de la paroi tubulaire 2, sous la forme de deux moulures annulaires 7 et 8 réalisées par enfoncement de la paroi 2 vers l'intérieur de la boîte à fluide, respectivement de part et d'autre de l'épaisseur de la cloison 4. Comme on le voit sur la figure 1, la réalisation des moulures 7 et 8 entraîne un élargissement en direction de celles-ci des ouvertures 3 voisines, préalablement poinçonnées. De plus, on voit sur la figure 2 que la moulure 7, située à gauche de la cloison 4, entraîne un enfoncement de la paroi 2 sur une longueur axiale Q à partir de la face 9 de la cloison tournée vers la gauche. De même, la moulure 8 entraîne un enfoncement de la paroi sur la même longueur axiale à partir de la face droite de la cloison. C'est donc la longueur 2Q qui s'ajoute à l'épaisseur de la cloison pour définir l'écartement minimal entre deux ouvertures 3 consécu- tives, que ces ouvertures soient réalisées avant ou après le moulurage. Dans le procédé selon l'invention, comme illustré sur la figure 3, une seule moulure 10 est réalisée, en une position axiale centrée par rapport à l'épaisseur de la cloison 4. Dans l'exemple représenté, la longueur axiale de la déformation de la paroi 2 se confond avec l'épaisseur de la cloison. Cette longueur axiale pourrait également être inférieure, ou légèrement supérieure, à l'épaisseur de la cloison. Par ailleurs, le rayon initial r1 de la cloison 4 est plus petit que le rayon intérieur initial de la paroi tubulaire 2 et plus grand que le rayon intérieur minimal r3 de la moulure 10. I1 en résulte que le moulurage de la paroi forme une gorge périphérique 11 dans le chant de la cloison. Il est également possible de réaliser à l'avance une telle gorge, dans laquelle viendra pénétrer la moulure lors de la déformation de la paroi 2. La figure 4 montre une moulure 10 s'étendant sur toute la circonférence de la paroi 2. Dans la variante de la figure 5 au contraire, cette moulure est limitée à deux régions de la circonférence disposées symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan P contenant l'axe central A de la paroi tubulaire 2 et les centres C des ouvertures prévues pour le passage des tubes 12. Ces deux régions, vues de l'axe A sous des angles a, sont écartées de la région dans laquelle sont pratiquées les ouvertures, vue sous un angle ss. Cette absence de moulurage dans la région périphérique des ouvertures évite toute déformation résiduelle de ces dernières. Le bord périphérique des cloisons 4 est brasé de façon étanche à la surface interne de la paroi tubulaire 2, et la surface externe des tubes 12 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 4, dont le contour est également circulaire. La paroi tubulaire 2 peut être constituée par une feuille roulée et assemblée, notamment brasée, 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 10 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 des tubes 12. L'étanchéité entre la surface extérieure des tubes 12 et les ouvertures 3 d'une part, entre le bord des cloisons 4 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 cnauffant 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) comportant une paroi tubulaire (2) en travers de laquelle s'étend au moins une cloison transversale (4) délimitant au moins un compartiment intérieur de la boîte à fluide, 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 en enfonçant celle-ci localement vers l'intérieur de la boîte à fluide, caractérisé en ce que ladite déformation (10) est réalisée au moins pour l'essentiel dans la région de la longueur de la paroi tubulaire située en regard de la cloison. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite déformation (10) est sensiblement centrée par rapport à l'épaisseur de la cloison. 3. Procédé selon lune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enfoncement de la paroi tubulaire forme une gorge (11) dans le chant de la cloison. 4. Procédé selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite déformation (10) est réalisée exclusivement dans au moins une région (a) du périmètre de la paroi tubulaire distincte de celle (ss) dans laquelle sont pratiquées lesdites ouvertures. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite déformation (10) est réalisée dans deux régions (a) dudit périmètre disposées à peu près symétriquement lune de l'autre par rapport à un plan axial (P) de la paroi tubulaire passant par les centres (C) des ouvertures. 6. Procédé selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cloisons transversales comprennent au moins une cloison terminale délimitant l'espace intérieur de la boite à fluide et/ou au moins une cloison intermédiaire (4) séparant entre eux deux compartiments adjacents (5, 6). 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 immobili- sation 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 lune 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) présentant au moins un compartiment (5, 6) délimité par au moins une cloison transversale (4), 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 (10) par enfoncement vers l'intérieur, en regard de celle-ci, pour l'immobiliser.