Brevet FR2811748A1 — publié le 20020118

-1 Tubulure pour échangeur de chaleur, notamment de véhicule automobile, et échangeur comportant cette tubulure L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, notamment pour véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement une tubulure d'entrée ou de sortie destinée à être raccordée à la boite collectrice d'un échangeur de chaleur tel que, par exemple, un refroidis- seur d'air de suralimentation, un radiateur de refroidisse- ment du moteur ou un radiateur de chauffage de véhicule automobile. De manière connue, de telles tubulures sont réalisées à partir d'un tube étiré ou soudé ou bien matricé ou moulé. L'invention propose une tubulure de conception plus simple et plus économique que les tubulures de l'art antérieur. Conformément à l'invention, cette tubulure est constituée d'une ou de plusieurs pièces de tôle roulée, chaque pièce comportant des bords de jonction, des moyens d'assemblage étant prévus pour maintenir les bords de jonction des pièces jointifs dans l'attente de leur solidarisation par brasage. Ainsi, la tubulure est simple et peu coûteuse à réaliser. Une grande variété de formes peuvent être obtenues. La tubulure peut être constituée de plusieurs pièces de tôle roulées en arc de cercle pour constituer chacune une partie du périmètre de la tubulure. Elle peut également être constituée d'une pièce de tôle unique refermée sur elle-même de manière à constituer une section fermée. Dans une variante de réalisation, l'un au moins des bords de jonction comporte une languette en forme de queue d'aronde et un bord adjacent comporte une découpe de forme complémentaire dans laquelle la languette en forme de queue d'aronde est retenue. Dans une autre variante, l'un des bords de jonction comporte un bord replié vers l'intérieur, tandis que le bord adjacent comporte une languette rabattue par dessus ce bord replié pour réaliser un sertissage. Dans une troisième variante, les bords de jonction sont maintenus jointifs par l'élasticité de la pièce ou des pièces de tôle qui constituent la tubulure. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les bords de jonction présentent un profil étagé. Généralement les tubulures sont en position verticale pendant le passage au four de l'échangeur de telle sorte que la brasure a tendance à couler lorsque la jonction entre les pièces est rectiligne. Le fait de prévoir une jonction étagée permet de retenir la brasure. Enfin, l'invention concerne un échangeur de chaleur, notam- ment pour un véhicule automobile, comprenant au moins une boîte collectrice sur laquelle est raccordée au moins une tubulure conforme à la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un échangeur de chaleur à tubes, tel que par exemple un radia- teur de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue en section d'une première variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue d'une deuxième variante de réalisa- tion d'une tubulure conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue en section d'une troisième variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention compor- tant des bords assemblés par sertissage; - la figure 5 est une vue développée schématique d'une pièce de tôle destinée à la réalisation d'une tubulure comportant une zone de jonction étagée; - la figure 6 est une vue d'un second mode de réalisation d'une tubulure conforme à la présente invention; - la figure 7 est une vue de gauche de la tubulure représen- tée sur la figure 6; et - la figure 8 est une vue de droite de la tubulure représen- tée sur la figure 6. L'échangeur de chaleur représenté seulement partiellement sur la figure 1 comprend un faisceau 10 monté entre deux boîtes collectrices 12 (une seule boite collectrice a été représen- tée). Le faisceau 10 est constitué de tubes 16 alternant avec des intercalaires ondulés 18 (seuls quelques tubes et quelques intercalaires ont été représentés sur la figure 1). Les tubes 16 sont emmanchés dans des trous allongés espacés perforés dans la plaque collectrice, encore appelée "plaque à trous", de la boîte collectrice 12. L'un des flancs latéraux 24 de la boîte collectrice comporte une ouverture circulaire 30, destinée à l'adaptation d'une tubulure d'entrée ou de sortie 32. La tubulure 32 comporte une collerette 34 qui limite la pénétration de la tubulure dans l'ouverture 30. Elle comporte aussi un bourrelet 36 destiné à retenir une canalisation souple maintenue sur la tubulure 32 par un collier de serrage (non représenté). On a représenté sur la figure 2 une première variante de réalisation d'une tubulure 32 conforme à l'invention. Elle est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à constituer une section fermée. Elle comporte une cloison médiane plane 40 et deux parties en demi-cercle 42 et 44. Le chant biseauté 46 de la partie en demi-cercle 42 est maintenu sur une extrémité repliée de la cloison plane 40 par élasti- cité de la tôle. De même, un chant biseauté 48 de la partie en demi-cercle 44 est maintenu par l'élasticité de la tôle roulée sur l'extrémité diamétralement opposée de la cloison médiane 40. Les chants 46 et 48 constituent ainsi des bords de jonction. Lorsque l'échangeur est passé dans le four de brasage, les bords de jonction 46 et 48 sont solidarisés par brasage aux deux extrémités de la cloison médiane 40 de manière à obtenir une tubulure étanche et résistante mécani- quement. On a représenté sur la figure 3 une seconde variante de réalisation de la tubulure de l'invention. Comme la précéden- te, la tubulure 32 est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à constituer une section fermée. Dans cette variante, la pièce de tôle est roulée de manière à obtenir une tubulure de section circulaire. L'un des bords de jonction 50 comporte une languette 52 en forme de queue d'aronde. L'autre bord de jonction 54 comporte une découpe 56 de forme complémentaire à celle de la languette 52. La languette 52 est introduite dans la découpe 56, ce qui réalise une solidarisation mécanique des bords de jonction 50 et chant de la pièce de tôle roulée. Cette solidarisation provisoire permet de maintenir les bords 50 et chant jointifs dans l'attente d'une liaison définitive par brasage. On remarquera que la liaison entre les bords de jonction 50 et 54 présente une forme qui permet, lorsque la tubulure est en position verticale, de retenir la brasure. On notera également la présence de la collerette 34 destinée à limiter la pénétration de la tubulure dans l'orifice circulaire 30 de la boîte collectrice et la présence du bourrelet 36 pour la fixation d'une canalisation souple. On a représenté sur la figure 4 une troisième variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. La tubulure 32 est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à présenter une section circulaire. Dans cette variante, les bords de jonction 61 et 63 sont assemblés par sertissage. A l'une des extrémités, la pièce de tôle comporte un bord 60 replié vers l'intérieur et à son autre extrémité, une languette 62 est rabattue par dessus le bord replié 60. Les deux bords sont ainsi maintenus jointifs de manière provisoire en attendant une liaison définitive par brasage. On a représenté sur la figure 5 une vue schématique dévelop- pée d'une pièce de tôle destinée à la réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. La tubulure 32 peut être réalisée à partir d'une pièce de tôle unique roulée sur elle- même de manière à obtenir une section cylindrique ou d'une autre forme, par exemple ovale. Elle comporte deux bords de jonction 70 et 72. Ces bords de jonction peuvent être maintenus jointifs de manière provisoire par tout procédé convenable, particulièrement par l'un des moyens d'assemblage qui ont été décrits précédemment. Ils peuvent être maintenus jointifs par exemple par sertissage, comme décrit en réfé- rence à la figure 4, ou bien l'un des bords de jonction 70 ou 72 peut comporter des languettes en forme de queue d'aronde, comme décrit en référence à la figure 3, tandis que l'autre bord de jonction comporterait des découpes de forme complé- mentaire. La tubulure peut être également constituée de plusieurs pièces de tôle, par exemple deux, chacune de ces pièces étant roulée de manière à constituer un demi-cercle. Les deux pièces de tôle sont ensuite assemblées l'une à l'autre, comme décrit précédemment. Comme on peut le remarquer, les bords de jonction 70 et 72 représentent une structure étagée consti- tuée de deux marches qui permettent de retenir la brasure lorsque la tubulure est disposée en position verticale dans le four de brasage. On a représenté sur les figures 6 à 8 un second mode de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. Contraire- ment aux modes de réalisation représentés sur les figures 2 à 5, qui sont constitués d'une seule pièce de tôle, le mode de réalisation des figures 6 à 8 est constitué de plusieurs pièces de tôle assemblées, deux en l'occurrence. La tubulure 32 est en effet constituée d'une pièce supérieure et d'une pièce inférieure 82 (selon la représentation des figures 6 à 8). La pièce supérieure 80 et la pièce inférieure 82 sont assemblées l'une à l'autre par glissement d'une pièce dans l'autre de la droite vers la gauche (flèche F sur la figure 6). En outre, comme on l'a expliqué en référence à la figure 5, le joint entre les deux pièces présente une forme étagée afin de retenir la brasure pendant le passage au four de l'échangeur. Dans l'exemple représenté, le joint est constitué d'une première, d'une seconde et d'une troisième parties rectili- gnes, respectivement 84, 86, 88. Les parties rectilignes 84 et 88 sont parallèles l'une à l'autre, tandis que la partie rectiligne 86 est perpendiculaire aux parties rectilignes 84 et 88. La partie 86 forme ainsi un segment qui est vertical dans la position représentée sur la figure 6, mais qui sera en position horizontale lorsque la tubulure sera montée sur l'échangeur et disposée dans le four de brasage. Cette disposition permet de retenir la brasure et donc d'assurer une meilleure étanchéité de la tubulure. Les moyens qui permettent l'assemblage de la pièce supérieure et de la pièce inférieure 82 sont constitués par des lèvres 90 et 92. Des lèvres 90 sont formées sur la longueur de la partie rectiligne 84 sur la pièce supérieure 80. De la même manière, des lèvres 92 sont formées le long de la partie rectiligne 88 sur la pièce inférieure 82. Les lèvres 90 de la pièce supérieure 80 viennent se glisser sous les bords de la pièce inférieure 82 et inversement, les lèvres 92 de la pièce inférieure 82 viennent se glisser sous les bords de la pièce supérieure 80 par un mouvement de glissement de droite vers la gauche d'une pièce dans l'autre. On réalise ainsi un assemblage provisoire des deux parties de la tubulure 32 préalablement à la liaison définitive par brasage. Les pièces de tôle utilisées pour former les tubulures de l'invention sont avantageusement réalisées en aluminium ou en un alliage à base d'aluminium. Elles sont avantageusement revêtues d'un alliage de brasure sur au moins une face. 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. Revendications 1. Tubulure pour un échangeur de chaleur, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une ou de plusieurs pièces de tôle roulée (80, 82), chaque pièce comportant des bords de jonction (46, 48, 50, 54, 61, 63, 70, 72), des moyens d'assemblage (52, 56, 62, 60, 90, 92) étant prévus pour maintenir les bords de jonction des pièces jointifs dans l'attente de leur solidarisation par brasage. 2. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée de plusieurs pièces de tôle (80, 82) roulées en arc de cercle pour constituer chacune une partie du périmètre de la tubulure (32). 3. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pièce de tôle unique refermée sur elle-même de manière à constituer une section fermée. 4. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée en ce que l'un au moins des bords de jonction (50) comporte une languette (52) en forme de queue d'aronde et en ce qu'un bord adjacent (54) comporte une découpe (56) de forme complémentaire dans laquelle la languette (52) en forme de queue d'aronde est retenue. 5. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée en ce que l'un des bords de jonction (63) comporte un bord (60) replié vers l'intérieur, et en ce que le bord adjacent (61) comporte une languette (62) rabattue par dessus le bord replié (60) pour réaliser un sertissage. 6. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée en ce que les bords de jonction (46, 48) sont maintenus jointifs par l'élasticité de la pièce ou des pièces de tôle. 7. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 6, caracté risée en ce que les bords de jonction (70, 72) présentent un profil étagé. 8. Échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant au moins une boite collectrice (12) sur laquelle est raccordée au moins une tubulure (32), caractérisé en ce que la tubulure (32) est conforme à l'une des revendications 1 à 7.