Brevet FR2766913A1 — publié le 19990205

Tubulure d'une boite collectrice, notamment d'un échangeur de chaleur d'une installation de ventilation chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, et procédé de fixation de cette tubulure L'invention concerne une tubulure d'un conduit, notamment d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile. Elle est destinée en particulier à être introduite dans l'ouverture sensiblement annulaire d'une boîte collectrice d'un échangeur de chaleur de cette installation. Une tubulure de ce type est habituellement de forme sensiblement cylindrique pour être introduite dans une ouverture annulaire que comporte la boîte collectrice. On procède ensuite au brasage de la tubulure dans la boîte pour rigidifier l'ensemble, dans un four à haute température. Généralement, entre les étapes d'introduction de la tubulure dans la boîte collectrice et de brasage, l'ensemble est acheminé par transport - habituellement par un tapis roulant - vers le four. Ce type de transport, dans le cadre d'une fabrication en grande série sur des chaînes de montage automatisées, peut occasionner des vibrations. Or, les tubulures connues ont notamment pour inconvénient de ressortir de la boîte collectrice lorsqu'elles subissent des vibrations et/ou des chocs trop violents en cours de transport. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvénient. Elle propose à cet effet de doter les tubulures du type précité d'un bec faisant saillie d'une de leurs parois latérales externes. Ainsi, le bec, une fois introduit dans la boîte collectrice, forme une butée pour empêcher un mouvement longitudinal de la tubulure vers l'extérieur de la boîte collectrice. Selon une caractéristique de l'invention, le bec de la tubulure est de forme sensiblement pyramidale. Une paroi de la pyramide est plane, sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tubulure, et adjacente à une paroi sommitale de la tubulure. La largeur externe de la tubulure augmentée de la hauteur du bec le long de sa paroi plane, forme avantageusement une distance supérieure à la largeur de l'ouverture de la boîte collectrice. Ainsi, la tubulure ne peut ressortir de la boîte collectrice après son introduction. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, sa paroi sommitale s'inscrit sensiblement dans un plan incliné formant un angle choisi avec un plan perpendiculaire à l'axe de la tubulure. Cet angle est choisi de telle sorte que la tubulure puisse pénétrer dans la boîte collectrice en pivotant autour d'un point à l'intérieur de la boîte collectrice et sur lequel le bec s'appuie. Ainsi, le bec et la tubulure peuvent alors être glissés dans la boîte collectrice suivant un procédé de fixation de la tubulure à la boîte collectrice, que prévoit en outre la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale I-I d'un ensemble que forment une tubulure selon l'invention et la boîte collectrice d'un échangeur de chaleur, - la figure 2 est une vue de face de la tubulure selon l'invention, - la figure 3a représente schématiquement la tubulure selon l'invention avant son introduction dans la boîte collectrice, et - la figure 3b représente schématiquement la tubulure selon l'invention introduite dans la boîte collectrice. Les dessins contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la description, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant. On se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire une tubulure 1 d'un conduit 2 propre à acheminer un fluide frigorigène dans l'exemple décrit. Cette tubulure 1 est destinée à être introduite dans la boîte collectrice 3 d'un radiateur de refroidissement (non représenté) d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile. Dans l'exemple décrit, la boîte collectrice 3 a sensiblement la forme d'un cylindre creux. Elle comporte une ouverture sensiblement circulaire 9 par laquelle est introduite la tubulure 1. Sur les chaînes de montage automatisées, les tubulures de ce type sont introduites dans leur boîte collectrice, puis acheminées, habituellement par un tapis roulant, vers un four à haute température pour être brasées à leur boîte. En cours de transport, l'ensemble subit des vibrations et les tubulures peuvent ressortir de leur boîte. La tubulure 1 selon l'invention comporte alors un bec 4, qui dans l'exemple décrit est de forme sensiblement pyramidale, de base triangulaire. L'axe XX de la tubulure 1 et l'arête sommitale 7 de la pyramide sont coplanaires et font ensemble un angle choisi a (figure 3b). L'une des faces plane 5 de la pyramide est adjacente à la paroi sommitale 6 de la tubulure 1. Cette paroi plane 5 est sensiblement perpendiculaire à l'axe XX de la tubulure. Comme le montre la figure 2, le bec 4 est sensiblement en forme de "V" dont les branches font entre elles un angle d'environ 45". Dans l'exemple décrit, la tubulure 1 est de section sensiblement circulaire. L'ouverture 9 de la bote collectrice 3 est alors de forme sensiblement analogue, et de diamètre légèrement supérieur à la section de la tubulure 1. Par ailleurs, la tubulure 1 comporte une indentation 10 sensiblement circulaire, et en forme de créneau dans la coupe transversale I-I représentée sur la figure 1. Cette indentation 10 fait saillie de la paroi latérale externe 11 de la tubulure et forme encore une butée pour empêcher un mouvement de translation supplémentaire de la tubulure 1 vers la boîte collectrice 3. Avantageusement, la paroi sommitale 6 de la tubulure s'inscrit sensiblement dans un plan incliné formant un angle aigu avec la paroi latérale 11 de laquelle le bec fait saillie. Ainsi, la tubulure 1 de l'invention peut être fixée à la boîte collectrice 3 selon le procédé dans lequel on prévoit les étapes suivante s consistant à - présenter la tubulure 1 par le bec 4, à l'ouverture 9 de la boîte collectrice 3. Comme le montre la figure 3a, la tubulure 1 est alors légèrement inclinée de telle sorte que l'arête sommitale 7 du bec 4 est sensiblement parallèle à l'axe X'X' de l'ouverture 9, - introduire la tubulure 1 dans la boîte 3 par un mouvement de translation parallèle à l'axe de l'ouverture X'X', - appliquer un mouvement de rotation R de la tubulure 1 de sorte l'axe XX de la tubulure soit sensiblement confondu avec l'axe XX' de l'ouverture, comme le montre la figure 3b l'ensemble formé par la tubulure 1 et la boîte collectrice 3 peut alors être transporté pour une dernière étape de brasage. - rigidifier enfin cet ensemble par brasage dans un four à haute température. I1 reste alors à définir quelques relations entre les dimensions du bec 4, celles de la tubulure 1 et évidemment celles de l'ouverture 9 de la boîte collectrice 3. Tout d'abord, pour que la tubulure 1 ne ressorte pas de la boîte collectrice 3 avant l'étape de brasage, il faut que la largeur f (figure 3a) de l'ouverture 9 de la boîte collectrice 3, respecte l'inégalité suivante f On comprend aisément que, dans ce cas, la rotation R de la tubulure 1 pour être introduite dans la boîte 3, se fait autour du point 14 (figure 3a) à l'intersection de la périphérie interne de la boîte 3 avec l'ouverture 9. En effet, le bec 4 prend appui sur ce point 14 pour que la tubulure pivote, comme le montre la figure 3a. Au cours de ce pivotement, la tubulure 1 reste en butée par sa paroi latérale externe 11, contre le point 15 de la boîte collectrice 3 situé à l'intersection entre son ouverture 9 et sa périphérie externe. Pour que la tubulure i puisse alors pénétrer dans la boîte collectrice 3, la distance séparant le point 14 de la boîte 3 et le point 12 de la tubulure 1 situé à l'intersection de sa paroi sommitale 6 avec sa paroi latérale externe 13 opposée au bec 4, doit être plus petite que la largeur de l'ouverture 9. Si l'on appelle (figures 3a et 3b) - a, l'angle que fait l'arête sommitale 7 du bec 4 avec la paroi latérale externe 11 de la tubulure 1, - ss, l'angle que fait la paroi sommitale 6 de la tubulure 1 avec un plan perpendiculaire à l'axe XX de la tubulure, et - e, l'épaisseur de la coque de la boîte collectrice 3, la distance L entre le point 12 de la tubulure et le point 14 de la boîte est donnée par La = (e cosa - h/tga + d tgg)2 + (e sina + d)2 (2) Un compromis s'impose alors quant à l'ouverture 9 de la boîte collectrice 3. Sa largeur f (figure 3a) doit respecter les inégalités suivantes L Pour minimiser la valeur de la distance L, une relation entre les angles a et ss doit être établie. En effet, si l'on néglige l'épaisseur e de la coque de la boîte collectrice 3 dans l'expression (2), cette relation s'écrit d tgss - h/tga = 0 , et ss est donné par tgss = (h/d) (1/tga), Ainsi, le produit des tangentes des angles a et ss est sensiblement équivalent au rapport de la hauteur h du bec 4 par la largeur externe d de la tubulure 1, ce qui revient géométriquement à faire en sorte que la droite passant par les points 12 et 14 soit perpendiculaire à l'axe XX de la tubulure 1. Dans ces conditions, il suffit alors que l'ouverture 9 de la boîte collectrice 3 soit de largeur f supérieure à la largeur externe d de la tubulure 1, pour que la tubulure puisse pénétrer dans la bote. Il est à noter que si l'épaisseur e de la coque est négligeable par rapport à la section externe d de la tubulure 1 et à la hauteur h du bec 4, le point 14 devient pratiquement le point 15 à l'intersection entre l'arête sommitale 7 du bec et la paroi latérale externe 11 adjacente. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple, elle s'étend à d'autres variantes. Ainsi, on comprendra que la forme générale du bec 4 peut être différente. Il peut par exemple présenter une forme de quart de sphère avec une face plane adjacente à la paroi sommitale 6 de la tubulure. Par ailleurs, la section de la tubulure et l'ouverture 9 de la boîte collectrice ne sont pas nécessairement circulaires. En effet, on peut prévoir par exemple des formes sensiblement rectangulaires. Enfin, la tubulure et le procédé de fixation de cette tubulure selon l'invention ne se limitent pas à une application dans une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation. Revendications 1. Tubulure d'un conduit (2), notamment d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, de forme sensiblement cylindrique et destinée à être introduite dans une ouverture (9) d'une boîte collectrice (3) d'un échangeur de chaleur, caractérisée en ce qu'elle comporte un bec (4) faisant saillie de l'une de ses parois latérales externes (11), de sorte que ledit bec (4), une fois introduit dans la boîte collectrice (3), forme une butée pour empêcher un mouvement longitudinal de la tubulure (1) vers l'extérieur de la boîte collectrice (3). 2. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bec (4) comporte une paroi plane (5) de hauteur choisie (h), sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tubulure (XX), et adjacente à une paroi sommitale (6) de la tubulure (1). 3. Tubulure selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ouverture (9) de la boîte collectrice (3) est de largeur (f) inférieure à la largeur externe (d) de la tubulure (1) augmentée de la hauteur (h) du bec (4) le long de sa paroi plane (5). 4. Tubulure selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que sa paroi sommitale (6) s'inscrit sensiblement dans un plan incliné d'un premier angle choisi (ss) par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe (XX) de la tubulure. 5. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bec (4) est de forme sensiblement pyramidale, de base triangulaire. 6. Tubulure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bec (4) comporte une arête sommitale (7) coplanaire à l'axe de la tubulure (XX) et formant un second angle choisi (a) avec celui-ci (XX). 7. Tubulure selon la revendication 6 en combinaison avec la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits premier (a) et second (ss) angles sont choisis de telle sorte que le produit de leur tangente est sensiblement équivalent au rapport de la hauteur (h) du bec (4) par la largeur externe (d) de la tubulure (1). 8. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ouverture (9) de la boîte collectrice (3) est de largeur (f) supérieure à la largeur externe (d) de la tubulure (1). 9. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bec (4), dans une vue de face de la tubulure (1), est sensiblement en forme de "V" dont les branches font entre elles un angle d'environ 45". 10. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est de section sensiblement circulaire, l'ouverture (9) de la boîte collectrice (3) étant de forme sensiblement analogue et de diamètre légèrement supérieur à la section de la tubulure (1). 11. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une indentation (10) en forme de créneau dans un coupe transversale (I-I), faisant saillie des parois latérales externes (11,13) de la tubulure et formant une butée pour empêcher un mouvement de translation supplémentaire de la tubulure (1) dans la boîte collectrice (3). 12. Tubulure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit conduit (2) est propre à acheminer un fluide frigorigène que contient ladite boîte collectrice (3), laquelle fait partie d'un radiateur de refroidissement. 13. Procédé de fixation d'une tubulure selon l'une des revendications précédentes, à ladite boîte collectrice (3), caractérisé en ce qu'il prévoit les étapes suivantes consistant à - présenter la tubulure (1) par le bec (4), à l'ouverture (9) de la boîte collectrice (3), ladite tubulure (1) étant inclinée de telle sorte que l'arête sommitale (7) du bec (4) est sensiblement parallèle à l'axe (X'X') de l'ouverture (9), - introduire la tubulure (1) dans la boîte (3) par un mouvement de translation parallèle à l'axe de l'ouverture (xlxl), - appliquer un mouvement de rotation (R) de la tubulure (1) de sorte l'axe (XX) de la tubulure soit sensiblement confondu avec l'axe (XX) de l'ouverture, et - rigidifier l'ensemble formé par la tubulure (1) et la boîte collectrice (3) par brasage.