Brevet FR2775766A1 — publié le 19990910

Echangeur de chaleur à ailettes protégées, notamment pour véhicule automobile L'invention concerne les échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur du type comprenant un faisceau de tubes et d'ailettes et au moins une traverse latérale, réalisée sous la forme d'un profilé en matière plastique à section en U, propre à coiffer une face latérale du faisceau qui s'étend parallèlement aux tubes, le profilé en U comprenant une âme reliée à deux branches munies de crochets d'ancrage propres à s'engager dans des encoches latérales des ailettes. On connaît, en particulier d'après FR 2 745 075, un échangeur de chaleur de ce type qui comprend un paquet d'ailettes réalisées sous la forme de minces feuilles métalliques rectangulaires qui s'étendent parallèlement entre elles et qui sont traversées par les tubes du faisceau. Les faces latérales, ou "petites faces", du faisceau sont protégées chacune par une traverse latérale, encore appelée "joue", venant protéger les bords libres, particulièrement fragiles, des ailettes. Dans cet échangeur de chaleur connu, l'âme de la traverse est déformable et elle présente une forme concave pour procurer un rattrapage de jeu entre la traverse et le faisceau, compte tenu des variations dimensionnelles inhérentes aux fabrica- tions en série. Du fait de la concavité de l'âme de la traverse, les deux branches de celle-ci ont une tendance naturelle à s'écarter l'une de l'autre, d'o un risque que les crochets se dégagent des encoches des ailettes. Pour réduire ce risque, il est nécessaire de réaliser les crochets d'ancrage ainsi que les encoches avec des formes spécifiques s'apparentant à celles d'un hameçon ou d'un harpon. En outre, dans les échangeurs de chaleur connus de ce type, il est fréquent que l'une au moins des traverses comporte une aile latérale formant par exemple profil d'étanchéité pour venir en appui contre un équipement du véhicule ou contre la structure du véhicule. Lorsque cette aile est sollicitée en appui, elle peut augmenter la tendance naturelle des branches de la traverse à s'écarter l'une de l'autre. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé- nients précités. Elle vise en particulier à procurer une traverse latérale susceptible de procurer un rattrapage de jeu avec le fais- ceau, sans risque d'une séparation mutuelle de la traverse et du faisceau. En outre, elle vise à procurer une telle traverse dont les branches ne risquent pas de s'écarter l'une de l'autre, et qui ne nécessite pas de forme spécifique pour les crochets et les encoches. L'invention propose à cet effet un échangeur de chaleur du type défini en introduction, dans lequel l'âme de la traverse est plane et est munie, sur une face interne tournée vers les ailettes, d'une nervure longitudinale propre à venir en contact avec les bords libres des ailettes. Cette nervure longitudinale, encore appelée "protubérance", permet, grâce à l'élasticité propre des ailettes, d'assurer un contact permanent entre les bords des ailettes et la traverse. Du fait que l'âme est réalisée plane, il n'existe aucun risque que les branches s'écartent l'une de l'autre. La nervure longitudinale provoque une déformation locale des ailettes, qui est facilitée par le fait que ces dernières sont de fines feuilles métalliques. Il en résulte une pénétration de la nervure dans les bords libres des ailettes assurant un accrochage efficace de la traverse et empêchant ainsi tout déplacement longitudinal de cette dernière sous l'effet de sollicitations mécaniques, notamment lorsque la traverse est en appui sur un autre élément extérieur à l'échangeur de chaleur proprement dit. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la nervure longitudinale est continue. Elle possède avanta- geusement une forme de V, pour favoriser sa pénétration dans les bords libres des ailettes. Selon une autre caractéristique avantageuse, cette nervure longitudinale s'étend au centre de l'âme, à mi-distance des deux branches. Etant donné que les branches de la traverse de l'invention ne risquent pas de s'écarter l'une de l'autre, les encoches latérales des ailettes peuvent être réalisées simplement avec une forme rectangulaire. De plus les crochets ne nécessitent pas de formes spécifiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'une des branches de la traverse est rattachée à une aile latérale. Cette aile latérale peut constituer un profil d'étanchéité prenant appui sur un équipement du véhicule ou sur la structure de ce dernier. La traverse est avantageusement constituée par un profilé extrudé en matière plastique. De façon avantageuse, l'échangeur de chaleur comprend deux traverses coiffant respectivement deux faces latérales opposées du faisceau. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'un échangeur de chaleur selon l'invention muni de deux traverses latérales; - la figure 2 est une vue d'extrémité d'une traverse de la figure 1; et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 pour une variante de réalisation de la traverse. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un faisceau 10 faisant partie d'un échangeur de chaleur tel que, par exemple, un radiateur de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. Le faisceau 10 comprend un paquet d'ailettes 12 constituées de minces feuilles métalliques rectangulaires, par exemple en aluminium, disposées parallè- lement entre elles. Ces ailettes sont traversées perpendicu- lairement par une multiplicité de tubes 14 qui s'étendent parallèlement entre eux et sont raccordés à des boites collectrices (non représentées) d'une manière en soi connue. Les ailettes 12 et les tubes 14 constituent ensemble un faisceau de forme générale rectangulaire délimité par deux faces longitudinales 16 (encore appelées "grandes faces") et deux faces latérales 18 (encore appelées "petites faces"). Ces faces latérales 18 sont engendrées chacune par les bords libres 20 des ailettes. Ces bords libres 20 peuvent être francs, c'est-à-dire non repliés, ou bien être rabattus par pliage. Dans tous les cas, ces bords libres sont particuliè- rement fragiles et susceptibles d'être endommagés lors de manipulations de l'échangeur, ou lors de son fonctionnement. Pour éviter un tel endommagement, chacune des faces latérales 18 est protégée par une traverse latérale 22, encore appelée "joue", qui vient coiffer la face latérale 18 et recouvrir partiellement les faces longitudinales 16. Chacune des traverses latérales 22 est réalisée sous la forme d'un profilé à section en U comprenant une âme centrale 24 de forme plane raccordée perpendiculairement à deux branches latérales 26, de forme plane, pourvues de crochets d'ancrage respectifs 28 tournés l'un vers l'autre (figures 1 et 2). La traverse est un profilé réalisé par extrusion d'une matière plastique souple ou semi-rigide, par exemple en polypropylène. Les crochets 28 sont constitués par des nervures continues propres à venir s'engager dans des encoches latérales 30 formées dans les bords des ailettes qui correspondent aux faces longitudinales 16. Comme on peut le voir sur la figure 2, les encoches 30 sont de forme rectangu- laire et chacun des crochets 28 comporte un côté 32 qui se raccorde perpendiculairement à la branche 26 et un côté incliné 34. L'âme 24 comporte, sur une face interne 36 tournée vers les ailettes, une nervure longitudinale 38 propre à venir en contact avec les bords libres 20 des ailettes 12. La nervure longitudinale 38 est obtenue par extrusion et est donc continue. Dans l'exemple, cette nervure a un profil en V et elle s'étend au centre de l'âme 24, à mi-distance des deux branches 26. Cette nervure 38 permet un rattrapage de jeu compte tenu des variations dimensionnelles inhérentes aux fabrications en série. La traverse est simplement encliquetée sur une face latérale 18 du faisceau, ce qui provoque un écartement temporaire des branches 26, lesquelles se rapprochent ensuite l'une de l'autre dès que les crochets 28 ont pénétré dans les encoches 30. Lorsque cet encliquetage est réalisé, la nervure longitudi- nale 38 vient en appui contre les bords libres 20 des ailettes en provoquant une déformation localisée de ces derniers, qu'il s'agisse de bords francs ou de bords repliés. Il en résulte un contact permanent entre les ailettes et la traverse empêchant ainsi tout déplacement intempestif de la traverse lors des sollicitations mécaniques auxquelles cette dernière est soumise. Du fait que la nervure vient en appui contre les bords libres des ailettes, l'âme de la traverse a tendance, contrairement à la solution connue précitée, à devenir convexe et à rapprocher les deux branches l'une de l'autre. La tenue de la traverse est ainsi améliorée. Dans la forme de réalisation de la figure 3, à laquelle on se réfère maintenant, la traverse est analogue à celle de la figure 1, si ce n'est qu'elle comporte en plus une aile latérale 40 qui s'étend parallèlement à l'une des branches 26 de la traverse et est reliée à cette dernière par une partie coudée 42. Cette aile 40 prolonge la traverse et constitue un profil d'étanchéité ou de raccordement susceptible de prendre appui contre un équipement du véhicule ou contre une partie de la structure du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Ainsi, elle n'est pas limitée à un type particulier d'échan- geur de chaleur de véhicule automobile. Revendications 1. Echangeur de chaleur du type comprenant un faisceau de tubes (14) et d'ailettes (12), et au moins une traverse latérale (22) réalisée sous la forme d'un profilé en matière plastique à section en U propre à coiffer une face latérale (18) du faisceau, le profilé en U comprenant une âme (24) reliée à deux branches (26) munies de crochets d'ancrage (28) propres à s'engager dans des encoches latérales (30) des ailettes, caractérisé en ce que l'âme (36) de la traverse (22) est plane et est munie, sur une face interne (36) tournée vers les ailettes (12), d'une nervure longitudinale (38) propre à venir en contact avec les bords libres (20) des ailettes. 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la nervure longitudinale (38) est continue. 3. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la nervure longitudinale (38) possède un profil en V. 4. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la nervure longitudinale (38) s'étend au centre de l'âme (24) à mi-distance des deux branches (26). 5. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les encoches latérales (30) des ailettes (12) sont de forme rectangulaire. 6. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que l'une des branches (26) de la traverse (22) est rattachée à une aile latérale (40). 7. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la traverse (22) est un profilé extrudé en matière plastique. 8. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux traverses (22) coiffant respectivement deux faces latérales opposées (18) du faisceau.