Brevet FR2772901A1 — publié le 19990625

Tube plié et brasé pour échangeur de chaleur, et échangeur de chaleur comportant de tels tubes La présente invention concerne un tube plié et brasé pour échangeur de chaleur tel que, par exemple, un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel tube comprenant une bande métallique pliée sur elle-même pour former deux canaux parallèles séparés par une entretoise, ladite entretoise étant formée par au moins une bordure de ladite bande, pliée localement à partir de la surface du tube vers l'intérieur du tube. On connaît déjà un tube de ce type qui présente une section de forme aplatie. Un tel tube possède de grandes faces, planes ou incurvées, contre lesquelles sont brasées ou soudées des intercalaires, de forme ondulée, formant ailettes d'échange de chaleur, en vue de constituer un faisceau formé d'une multiplicité de tubes et d'intercalaires. Une dépression est formée à la surface du tube, à l'emplace- ment o la bordure est pliée vers l'intérieur, cette dépres- sion correspondant au fait que le pli ne se fait pas selon un angle net mais selon un arc de cercle. Cette dépression doit être comblée, d'une part pour assurer la continuité de chacune des grandes faces du tube dans les régions proches de l'entretoise et, d'autre part, pour assurer l'étanchéité de la liaison entre les tubes et les plaques collectrices de l'échangeur de chaleur. La difficulté est de remplir convenablement cet évidement de brasure, lors de la fabrication du tube. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et, plus particulièrement, à obtenir un tube dont les dépressions dues au pliage sont de moindre volume et donc, plus faciles à remplir lors du brasage. A cet effet, l'invention a pour objet un tube plié et brasé pour échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobi- le, comprenant au moins une bande métallique pliée sur elle- même, pour former deux canaux parallèles séparés par une entretoise, ladite entretoise étant formée par au moins une bordure de ladite bande, pliée localement à partir de la surface du tube vers l'intérieur du tube. Selon l'invention, le tube comprend au moins une feuillure appliquée contre ladite entretoise à l'extérieur de cette dernière, cette feuillure comprenant un bord affleurant à la surface du tube adjacent à la zone de pliage de ladite bordure. L'avantage d'une feuillure dont le bord affleure à la surface du tube réside dans le fait que cette feuillure délimite nettement le volume à remplir lors du brasage, entre elle- même et l'arrondi extérieur du pli local de la feuillure. Plus particulièrement, lorsque deux bordures opposées de ladite bande sont pliées en vis-à-vis pour former l'entretoise, la feuillure se trouve interposée entre ces deux bordures, de sorte qu 'elle divise en deux l'espace de forme généralement triangulaire délimité entre les deux arcs de cercle. Il est ainsi plus facile de remplir de brasure ces deux demi-espaces que l'espace complet d'origine. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite feuillure est formée par une zone marginale de ladite bordure, repliée sur elle-même à 180 . Dans un autre mode de réalisation, ladite feuillure est formée par l'autre bordure de ladite bande, opposée à la bordure précitée, repliée sur ladite entretoise. Plus particulièrement, ladite feuillure peut posséder au moins un renfoncement dans son épaisseur, dans lequel est logée une partie extérieure du pli local de la bordure. Ce renfoncement, qui peut être réalisé par exemple à la presse ou la molette, présente un double avantage. D'une part, il permet de limiter encore le volume à remplir de brasure. D'autre part, il assure un blocage de la feuillure par rapport à l'entretoise, permettant ainsi d'assurer l'affleurement du bord de la feuillure à la surface du tube. Sous un autre aspect, l'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes et d'ailettes de refroidissement, dans lequel les tubes sont tels que définis ci-dessus. On décrira maintenant, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation particuliers de l'invention, en réfé- rence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un échangeur de chaleur, selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue de cet échangeur après montage; - la figure 3 est une vue d'extrémité d'un tube de l'échangeur des figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV de la figure 3; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 3, d'un tube selon l'invention; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail VI de la figure 5; - la figure 7 est une vue en perspective éclatée d'un échangeur réalisé à partir de tubes selon un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 8 est une vue de l'échangeur de la figure 7 après montage; - la figure 9 est une vue d'extrémité d'un tube de l'échan- geur des figures 7 et 8; - la figure 10 est une vue à plus grande échelle du détail X de la figure 9; et - la figure 11 est une vue à plus grande échelle d'un détail d'un tube selon un autre mode de réalisation de l'invention. On voit à la figure 1 certains des éléments constitutifs d'un échangeur de chaleur selon l'art antérieur, par exemple un radiateur de refroidissement du moteur d'un véhicule automo- bile. Ce radiateur est réalisé à partir de tubes aplatis 1 réalisés en tôle pliée et brasée. Chaque tube 1 est constitué d'une bande métallique repliée, de manière à former l'enveloppe de deux canaux parallèles 2 et 3. Les canaux 2 et 3 sont séparés par une entretoise 4, réalisée par le repliement à 90 o depuis la surface du tube 1 vers son intérieur, des deux bordures opposées 4a et 4b de la bande métallique. Les surfaces en vis-à-vis des bordures 4a et 4b sont brasées pour assurer l'étanchéité du tube 1. Les tubes 1 ont, par ail- leurs, leurs extrémités engagées dans des fentes 5 de deux plaques collectrices 6 (une seule étant représentée), sur lesquelles sont montées les boites collectrices d'extrémité de l'échangeur de chaleur. Lors du montage, des ailettes de refroidissement 7, réalisées à l'aide d'une tôle ondulée, sont intercalées entre les tubes 1. On voit à la figure 4 que la réalisation qui vient d'être décrite des tubes 1 entraine la formation d'un volume 8, de section sensiblement triangulaire, qui doit être comblé par brasure, au moins au niveau des extrémités des tubes 1 pour assurer leur étanchéité après assemblage aux plaques collec- trices 6. Le volume 8 est en fait délimité par le plan 9 de la surface extérieure du tube 1 et par les deux quarts de cylindre 10, constitués par la surface extérieure des plis de la tôle du tube 1 réalisés pour rabattre les demi-entretoises 4a et 4b. L'invention a pour but de diviser ce volume 8, de manière à permettre de le remplir plus facilement lors de l'opération de brasage. On voit aux figures 5 et 6 un tube 11 selon l'invention. Ce tube est réalisé sensiblement comme précédemment, par pliage d'une bande métallique. Les deux bordures opposées de cette bande sont repliées depuis la surface du tube vers l'intérieur de ce dernier, de manière à former une entretoise 12. Cette entretoise est constituée en premier lieu, comme précédemment, par une bordure 13a de la bande repliée à 90 . Par ailleurs, cette entretoise 12 est également constituée par la bordure opposée 13b de la bande, mais dont la zone marginale est repliée ici sur elle-même à 180 vers son extérieur pour former une feuillure 14 dont le bord 15 vient affleurer la surface extérieure 16 du tube 11. La feuillure 14 est repliée vers l'extérieur par rapport à la partie de l'entretoise 13b, c'est-à-dire du côté convexe du pli 17 à l'origine de cette demi-entretoise. La feuillure 14 se trouve ainsi disposée entre les demi-entretoises 13a et 13b. On constate que le bord de la feuillure 14 divise l'espace à section triangulaire de l'art antérieur en deux demi-espaces 18a et 18b, de volume moitié moins important. Ils sont donc beaucoup plus faciles à combler, lors du brasage du tube. On observera ici que seule la demi-entretoise 13b a été repliée à 180 pour former une feuillure 14. En variante, il aurait bien évidemment été possible de replier également la zone marginale de la demi-entretoise 13a, de manière à former deux feuillures équivalentes à la feuillure 14. Les figures 7 à 10 représentent un mode de mise en oeuvre de l'invention, appliqué à des tubes de grande largeur. Chaque tube est ici formé de deux demi-tubes séparés, 21a et 21b, réalisés comme précédemment en tôle pliée, et brasés sur des plaques collectrices 22. Des ailettes de refroidissement 23, réalisées sous la forme d'un feuillard ondulé sont, comme précédemment, intercalées entre les tubes aplatis constitués chacun par la réunion de deux demi-tubes 21a et 2lb. Chaque demi-tube 21a, 2lb est réalisé à partir d'une bande métallique repliée dont la zone médiane 24 forme le corps du tube. Une première bordure de cette bande métallique est repliée à partir de la surface du tube 21a vers son intérieur pour former une première entretoise 25a, venant en contact avec la surface intérieure du tube, opposée à sa zone de pliage. Selon l'invention, l'autre bordure de la bande, opposée à la première bordure, est repliée à partir de la surface du tube à son extérieur, immédiatement après le bord 27a de l'entre- toise 25a, pour former une feuillure 26a. Le bord 28a de la feuillure 26a affleure à la surface extérieure du tube. L'autre demi-tube 2lb est réalisé de la même manière, de sorte que son entretoise 25b soit à l'intérieur du demi-tube et sa feuillure 26b à l'extérieur. Le pliage des demi-tubes 21a et 21b est effectué en sens contraire, de sorte que le bord 28b de la feuillure 26b soit du côté opposé du tube plat par rapport au bord 28a de la feuillure 26a. Le montage est effectué de telle sorte que l'on trouve appliqués successive- ment les uns contre les autres, en partant de la gauche des figures 9 et 10, l'entretoise 25a du demi-tube 21a, la feuillure 26a de ce dernier, la feuillure 26b du demi-tube 2lb et l'entretoise 25b de ce dernier. Deux volumes opposés sur chaque tube sont donc ici à combler lors du brasage. La figure 10 représente l'un de ces volumes dont la section sensiblement triangulaire est déterminée par la surface 29 du tube et par les deux quarts de cylindre 30a et 30b, formés par la surface extérieure du pli de l'entre- toise 25a, d'une part, et la feuillure 26b, d'autre part. Ce volume est ici divisé en deux parties égales, par le bord de la feuillure 26a. De même, le bord de la feuillure 26b divise en deux le volume formé de l'autre côté du tube par le pli de la feuillure 26a et celui de l'entretoise 25b. Dans le mode de réalisation de la figure 11, similaire à celui des figures 5 et 6, une seule bordure 31 de la bande métallique est repliée depuis la surface du tube vers son intérieur pour former entretoise, en venant au contact de la face opposée du tube. L'autre bordure 32 n'est repliée que pour permettre son brasage. La zone marginale de la bordure 31 est repliée sensiblement à 180 à l'extérieur de l'entretoise, pour former une feuillure 33 dont le bord 34 affleure à la surface 35 du tube. L'entretoise 31 est ici repliée d'un angle légèrement inférieur à 90 , de manière à former une saillie 36 en vis-à- vis d'une saillie 37 formée par le pli de la bordure 32. La feuillure 33 forme deux renfoncements, 38 et 39, dans son épaisseur, réalisés ici par écrasement, par exemple à la presse ou à la molette. Les renfoncements 38 et 39 reçoivent respectivement les saillies 36 et 37 de sorte, d'une part, que les volumes 40 et 41 à combler lors du brasage sont diminués et, d'autre part, que la planéité de la surface extérieure du tube est assurée, du fait d'un positionnement rigoureux des bords de la bande par rapport au bord 34 de la feuillure 33. Revendications 1 - Tube plié et brasé pour échangeur de chaleur, notamment pour véhicule automobile, comprenant une bande métallique pliée sur elle-même, pour former deux canaux parallèles (2, 3; 21a, 21b), séparés par une entretoise, ladite entretoise étant formée par au moins une bordure (13a, 13b; 25a, 25b; 31) de ladite bande pliée localement à partir de la surface du tube vers l'intérieur du tube, caractérisé par le fait qu 'il comprend au moins une feuillure (14; 26a, 26b; 33) appliquée contre ladite entretoise, à l'extérieur de cette dernière, cette feuillure possédant un bord (15; 28a, 28b; 34) affleurant à la surface du tube adjacent à la zone de pliage de ladite bordure. 2 - Tube selon la revendication 1, dans lequel ladite feuil- lure (14; 33) est formée par une zone marginale de ladite bordure, repliée sur elle-même à 180 . 3 - Tube selon la revendication 1, dans lequel ladite feuil- lure (26a, 26b) est formée par l'autre bordure de ladite bande, opposée à la bordure précitée, repliée sur ladite entretoise. 4 - Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite feuillure possède au moins un renfoncement (38, 39) dans son épaisseur, dans lequel est logée une partie extérieure (36, 37) du pli local de la bordure. - Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes et d'ailettes de refroidissement, caractérisé en ce que l'échan- geur comporte des tubes selon l'une des revendications 1 à 4.