Brevet FR2769358A1 — publié le 19990409

Tube plat à plusieurs canaux pour échangeur de chaleur L'invention concerne un tube plat à plusieurs canaux pour un échangeur de chaleur, en particulier d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un tube plat du type comprenant deux côtés plats opposés reliés entre eux par deux côtés arrondis et par au moins deux cloisons internes longitudinales pour définir des canaux parallèles de circulation dans le tube. De tels tubes plats, encore appelés "tubes multicanaux", sont disposés en parallèle pour former un faisceau, lequel comprend aussi des intercalaires ondulés, formant ailettes, disposés entre les tubes. Les tubes du faisceau sont propres à être parcourus par un fluide caloporteur qui peut être par exemple de l'eau ou un fluide frigorigène. Dans une application préférentielle de l'invention, ces tubes multicanaux sont utilisés pour former un condenseur d'une installation de climatisation et sont alors traversés par un fluide frigorigène. Dans cette application, les cloisons internes des tubes servent à rigidifier le tube et à empêcher sa déformation sous l'effet de la pression élevée du fluide frigorigène. On connaît déjà, d'après le Brevet français nO 95 07513, un tube plat à plusieurs canaux, obtenu par assemblage et brasage d'une pièce principale et d'une pièce secondaire, dans lequel la pièce principale est formée à partir d'une bande métallique pliée pour constituer un premier côté plat, deux côtés arrondis et deux segments latéraux se terminant par deux bords libres repliés vers le premier côté plat, et dans lequel la pièce secondaire est formée à partir d'une bande métallique pliée pour constituer un segment central se terminant par deux bords repliés, en sorte que la pièce secondaire peut être maintenue en sandwich dans la pièce principale, le segment central et les deux segments latéraux étant sensiblement dans un même plan pour constituer un second côté plat parallèle au premier côté plat. Ce tube connu est ainsi obtenu par assemblage et brasage de deux pièces complémentaires qui s'imbriquent étroitement l'une dans l'autre, la pièce principale prenant en sandwich la pièce secondaire. Lorsque ces deux pièces sont assemblées et brasées, elles constituent un seul et même tube qui comprend deux cloisons internes et donc trois canaux de circulation parallèles entre eux. Dans ce tube plat connu, les bords libres respectifs des deux segment s latéraux sont repliés à angle droit en direction du premier côté plat, en s'arrêtant à distance de ce dernier pour ménager un intervalle de valeur donnée. En outre, dans ce tube plat connu, les bords libres respectifs du segment central sont repliés à angle droit par rapport à ce segment central et se terminent chacun par un rebord propre à s'introduire dans l'intervalle de la pièce principale. L'invention vise à procurer un tube plat du type précité propre à offrir un meilleur maintien de la pièce secondaire dans la pièce principale et éviter tout risque de déplacement mutuel de ces deux pièces avant et pendant le brasage du tube plat correspondant. L'invention propose à cet effet un tube plat du type défini précédemment, dans lequel les bords libres repliés des deux segments latéraux font chacun un angle aigu choisi par rapport à une normale au segment latéral, vont en s'évasant en direction du premier côté plat et sont en contact avec ce premier côté plat, et dans lequel les bords libres repliés du segment central font chacun un angle aigu choisi par rapport à une normale au segment central de manière à s'évaser en s'éloignant du segment central. Ainsi, les bords libres repliés des deux segments latéraux aboutissent au premier côté plat et constituent des appuis inclinés ménageant entre eux un logement ayant sensiblement la forme d'une queue d'aronde pour recevoir la pièce secondaire. Cette dernière possède une section transversale du type queue d'aronde, c'est-à-dire correspondant à un trapèze dont la petite base est formée par le segment central et dont les côtés sont formés par les bords libres repliés. Il en résulte que la mise en place de la pièce secondaire à l'intérieur de la pièce principale est facilitée et que le maintien de la pièce secondaire est améliorée. Par ailleurs, il en résulte une meilleure tenue mécanique du tube et une augmentation de la surface d'échange thermique interne. D'autres caractéristiques complémentaires ou alternatives sont les suivantes - l'angle aigu choisi est compris entre 5 et 45". - Les bords libres repliés des deux segments latéraux et les bords libres repliés du segment central ont sensiblement la même largeur. - La pièce principale et la pièce secondaire sont obtenues par des opérations de roulage successives. - La bande métallique dont est formée la pièce principale est munie d'un placage de brasure sur l'une de ses faces qui s'étend vers l'extérieur. - La bande métallique dont est formée la pièce secondaire est munie d'un placage de brasure sur lune de ses faces qui s'étend vers l'extérieur. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un tube à plusieurs canaux selon l'invention; - la figure 2 est un détail à échelle agrandie de la figure 1; et - la figure 3 est une vue partielle de côté d'un échangeur de chaleur comprenant des tubes plats selon l'invention intercalés avec des ailettes. Le tube plat 10 représenté à la figure 1 est obtenu par assemblage et brasage de deux pièces complémentaires, à savoir une pièce principale 12 et une pièce secondaire 14. La pièce principale 12 est formée à partir d'une bande métallique, par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium, pliée par plusieurs opérations de roulage successives. La pièce principale 12 comprend un premier côté plat 16 encadré par deux côtés arrondis 18, de forme semi-circulaire, qui se raccordent respectivement à deux segments latéraux 20 qui s'étendent dans un même plan, parallèlement au plan du premier côté plat 16. Ces deux segments latéraux ont chacun une largeur qui correspond sensiblement au tiers de la largeur du côté plat 16. Chaque segment latéral 20 est prolongé par un bord libre 22 replié en direction du premier côté plat 16 de manière à venir en contact avec ce dernier. Les deux bords libres 22 vont en s'évasant dans la direction du côté plat 16 et délimitent conjointement avec le côté plat 16 un logement dont la section transversale s'apparente à une queue d'aronde, c'est-à-dire un trapèze isocèle. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 2, chacun des bords repliés 22 forme un angle aigu A avec une normale N au segment latéral 20 correspondant. Cet angle A est compris entre 5 et 45" et est dans l'exemple voisin de 30". La pièce secondaire 14 est formée à partir d'une bande métallique pliée, par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium, obtenue par plusieurs opérations de roulage successives. La pièce 14 comprend un segment central 24 de configuration plane dont la largeur est sensiblement égale à la distance ménagée entre les segments latéraux 20. Le segment central 24 se termine par deux bords libres 26 repliés faisant chacun le même angle aigu A par rapport à une normale N au segment central 24 de manière à s'évaser en s'éloignant du segment central. Autrement dit, la pièce secondaire 14 possède une section transversale ayant sensiblement la forme d'une queue d'aronde adaptée à celle du logement défini par la pièce principale 12. L'angle (A) des bords repliés 24 est identique à l'angle (A) des bords repliés 22, de manière à procurer un contact étroit entre les bords 22 et 24 lorsque la pièce secondaire 14 est imbriquée en sandwich dans la pièce principale 12, comme montré à la figure 1. Dans cette position, les bords libres 26 de la pièce secondaire 14 sont en contact étroit avec les bords libres 22 de la pièce principale 12. En outre, les bords libres repliés 22 et les bords libres repliés 26 ont sensiblement la même largeur, ce qui permet notamment au bord libre replié 26 de venir en contact avec le premier côté plat 16. De plus, cela permet au segment central 24 de se trouver sensiblement dans le même plan que les segments latéraux 20. Après assemblage, chaque bord replié 22 forme avec le bord replié 26 correspondant une cloison interne, le tube 10 étant divisé en trois canaux 30 qui s'étendent parallèlement entre eux. Lorsque les pièces 12 et 14 sont assemblées entre elles, le segment central 14 et les deux segments latéraux 20 sont coplanaires et forment ainsi un second côté plat 32 qui s'étend parallèlement au premier côté plat 16. La bande métallique dont est formée la pièce principale 12 est munie d'un placage de brasure sur sa face extérieure afin de permettre la formation d'un joint de soudure avec la pièce secondaire 14. La présence de ce placage permet aussi d'obtenir un cordon de soudure pour la liaison du tube avec des intercalaires ondulés 34, encore appelés ailettes, comme montré à la figure 3. De plus, la bande métallique dont est formée la pièce secondaire 14 est munie d'un placage de brasure sur sa face extérieure pour former un cordon de soudure entre les bords 22 et 26 et également un cordon de soudure avec les ailettes 34, comme montré à la figure 3. La structure du tube plat de l'invention facilite l'emboîtement mutuel de la pièce principale et de la pièce secondaire et permet un meilleur maintien de ces deux pièces avant et pendant les opérations de brasage du tube. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment et s'étend à d'autres variantes, notamment en ce qui concerne la valeur de l'angle aigu précité. A ce propos, il est à noter que la valeur de l'angle n'est pas forcément le même pour les deux bords repliés de la pièce principale et pour les deux bords repliés de la pièce secondaire. La tube plat selon l'invention est destiné essentiellement à la réalisation d'échangeurs de chaleur, notamment pour des installations de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile. Revendications. 1. Tube plat à plusieurs canaux pour échangeur de chaleur, obtenu par assemblage et brasage d'une pièce principale (12) et d'une pièce secondaire (14), dans lequel la pièce principale (12) est formée à partir d'une bande métallique pliée pour constituer un premier côté plat (16), deux côtés arrondis (18) et deux segments latéraux (20) se terminant par deux bords libres (22) repliés vers le premier côté plat, et dans lequel la pièce secondaire (14) est formée à partir d'une bande métallique pliée pour constituer un segment central (24) se terminant par deux bords repliés (26), en sorte que la pièce secondaire peut être maintenue en sandwich dans la pièce principale, le segment central (24) et les deux segments latéraux (20) étant sensiblement dans un même plan pour constituer un second côté plat (32) parallèle au premier côté plat (16), caractérisé en ce que les bords libres repliés (22) des deux segments latéraux (20) font chacun un angle aigu (A) choisi par rapport à une normale (N) au segment latéral, vont en s'évasant en direction du premier côté plat (16) et sont en contact avec ce premier côté plat, et en ce que les bords libres repliés (26) du segment central (14) font chacun un angle aigu (A) choisi par rapport à une normale (N) au segment central de manière à s'évaser en s'éloignant du segment central. 2. Tube plat selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle aigu (A) choisi est compris entre 5 et 450. 3. Tube plat selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bords libres repliés (22) des deux segments latéraux (20) et les bords libres repliés (26) du segment central (24) ont sensiblement la même largeur. 4. Tube plat selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce principale (12) et la pièce secon daire (14) sont obtenues par des opérations de roulage successives. 5. Tube plat selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bande métallique dont est formée la pièce principale (12) est muni d'un placage de brasure sur l'une de ses faces qui s'étend vers l'extérieur. 6. Tube plat selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande métallique dont est formée la pièce secondaire est munie d'un placage de brasure sur l'une de ses faces qui s'étend vers l'extérieur.