Brevet FR2811746A1 — publié le 20020118

Tube pour échangeur de chaleur, en particulier de véhicule automobile, et échanqeur de chaleur comportant de tels tubes L'invention concerne les échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles, par exemple un refroidisseur d'air de suralimentation (RAS) ou plus généralement tout type de radiateur à air. Elle concerne plus particulièrement la réalisation d'un tube plié et brasé pour un tel échangeur. Plus précisément, l'invention concerne un tel tube constitué d'une bande métallique pliée ayant une rive intérieure raccordée à la bande métallique par une partie soyée, encore appelée partie inclinée, présentant une inclinaison par rapport à la bande, et une rive extérieure ayant une tranche, la rive extérieure recouvrant la rive intérieure. Dans un tube de ce type, le fait que la partie soyée présente nécessairement une inclinaison par rapport au plan de la bande a pour conséquence la présence d'un espace vide entre la tranche de la rive extérieure et la partie soyée. Au moment du passage de l'échangeur dans un four de brasage, ce jeu ne peut être comblé par la brasure. Si l'on réalise un apport supplémentaire de brasure locale, cette brasure est aspirée par capillarité entre les deux rives et elle ne remplit pas l'espace vide. Il en résulte qu'après fabrication, la surface du tube n'est pas parfaitement plane au niveau de la liaison entre les deux rives. Elle comporte une rainure longitudinale qui s'étend sur toute sa longueur. Ce défaut est particulièrement gênant au niveau de la liaison entre chacune des boîtes collectrices et les tubes. Elle conduit à une étanchéité imparfaite et à l'apparition de fuites. La présence d'un espace vide entraîne également un défaut d'accrochage des intercalaires ondulés disposés entre les tubes. L'invention a notamment pour but de procurer un tube pour un échangeur de chaleur dans lequel il n'existe quasiment aucun vide au niveau du recouvrement des deux rives de la bande métallique. Elle a également pour but de procurer un échangeur de chaleur comportant des tubes raccordés de manière parfaitement étanche aux boîtes collectrices et dans lequel également l'accrochage des intercalaires ondulés sur les tubes est sans défaut. Ces buts sont atteints conformément à l'invention par le fait que la tranche de la rive extérieure de la bande métallique comporte un chanfrein incliné de telle manière qu'il recou- vre, au moins partiellement, la partie soyée de la rive intérieure. De préférence, la bande métallique possède une face exté- rieure recouverte d'un placage de brasure. Dans une réalisation particulière, le chanfrein est créé lors du formage du tube. Généralement, le pliage des tubes est réalisé en faisant passer la bande métallique entre une série de galets succes- sifs. Conformément à l'invention, on conforme ces galets de manière à réaliser le chanfrein en même temps que le pliage de la bande métallique. Dans ce but, on fait passer la bande métallique entre au moins une paire de galets comportant une surface qui présente une inclinaison par rapport à la surface de la bande métallique. Cette surface permet de créer un chanfrein incliné sur la tranche de la rive extérieure. Dans une autre variante de réalisation, le tube est réalisé à partir d'une bande métallique ayant une section trapézoïda- le. Toutefois, cette solution est plus coûteuse, et la rive est plus fragile. Enfin, l'invention concerne un échangeur de chaleur, notam- ment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau constitué de tubes alternant avec des intercalaires de refroidissement, dans lequel les tubes sont conformes à la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisations données à titre illustra- tif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un échangeur de chaleur auquel un tube conforme à la présente invention est destiné; - la figure 2 est une vue en section transversale d'une partie d'un tube de l'art antérieur; - la figure 3 est une vue en section transversale, similaire à la figure 2, d'une partie d'un tube conforme à la présente invention; - la figure 4 représente le détail IV de la figure 3, à échelle agrandie; et - la figure 5 est une vue de détail d'une paire de galets pour la fabrication d'une variante du tube conforme à la présente invention. L'échangeur de chaleur représenté à la figure 1 comprend un faisceau 10 monté entre deux boîtes collectrices 12 et 14. Le faisceau 10 est formé d'une multiplicité de tubes 16 disposés parallèlement entre eux et alternant avec des intercalaires 18. Ces intercalaires sont de type ondulé, c'est-à-dire qu'ils sont formés à partir d'un feuillard métallique qui a été formé pour constituer des ondulations. Ainsi, un interca- laire 18 disposé entre deux tubes adjacents voisins 16 vient au contact respectif des deux tubes par des régions d'extré- mité des ondulations. Les tubes 16 sont introduits, à leurs deux extrémités, dans des perforations de forme adaptée pratiquées dans une paroi des boîtes collectrices 12 et 14. L'échangeur de chaleur comprend en outre deux joues 20, encore appelées traverses, qui encadrent le faisceau et sont disposées parallèlement aux tubes 16. Dans un échangeur de chaleur brasé de ce type, les différen- tes pièces sont formées d'une matière métallique revêtue extérieurement d'un placage de brasure. Ces différentes pièces sont maintenues assemblées sur une table horizontale (non représentée) et une pression est exercée sur les joues dans la direction des flèches F pour réaliser le maintien respectif des tubes, des intercalaires 18 et des joues 20 en vue de l'opération de brasage. La figure 2 représente une vue en coupe d'un tube conforme à l'art antérieur constitué à partir d'une bande métallique pliée. La bande métallique elle-même est obtenue à partir d'un feuillard dont la largeur est égale à plusieurs fois celle de la bande métallique et qui est refendu dans le sens de sa longueur pour obtenir plusieurs bandes métalliques de largeurs convenables. Le tube 16 présente, en section, la forme d'un rectangle aplati comportant deux grandes faces planes 22 et 24 et deux petits côtés 26 et 28. Le petit côté 28, situé à la partie gauche de la figure 2, est constitué par la superposition de deux rives, à savoir une rive 30 intérieure au tube 16 et une rive 32 située à l'extérieur du tube. La rive intérieure 30 est raccordée à la face plane 24 par une partie soyée 34 présentant une inclinaison avec le plan de la face 24. Cette inclinaison est approximativement de 45 dans l'exemple représenté. La partie soyée 34 a pour fonction de décaler vers l'intérieur la face externe de la rive 30 de manière que la rive extérieure 32, qui recouvre la rive 30, se trouve dans le prolongement de la surface 24. Etant donné que la bande métallique est obtenue à partir d'un feuillard refendu dans le sens de sa longueur pour obtenir plusieurs bandes métalliques de largeurs convenables, la tranche 36 de la rive intérieure 30, et la tranche 38 de la rive extérieure 32 sont droites. Ceci a pour conséquence la présence d'un espace vide 40 entre la tranche 38 de la rive extérieure 32 et la partie soyée 34. Cet espace vide s'étend sur toute la longueur du tube. Il forme une rainure présen- tant en section sensiblement la forme d'un triangle rectan- gle. La largeur de cette rainure peut atteindre 0,5 mm. On a représenté sur la figure 3 une vue en section transver- sale d'un tube pour un échangeur de chaleur conforme à la présente invention. Ce tube se distingue de celui qui a été décrit en référence à la figure 2 par le fait que la tranche 42 de la rive extérieure 32 comporte un chanfrein incliné de telle manière qu'il recouvre, au moins partiellement, la partie soyée 34 de la rive intérieure 30 (voir aussi le détail de la figure 4). Le chanfrein incliné 42 réduit de manière très importante l'espace laissé libre 44 entre la partie soyée 34 et la rive extérieure 28. L'inclinaison du chanfrein 42 doit être aussi proche que possible de l'inclinaison de la partie soyée de manière à réduire le plus possible l'espace 44 laissé vide. Dans un exemple de réalisation, la largeur maximale de la rainure est de 0,3 mm. Grâce à la présence du chanfrein, la brasure peut combler l'espace 44 de telle sorte que, après passage de l'échangeur dans un four de brasage, on ne note la présence d'aucune gorge au niveau de la liaison entre les deux rives de la bande métallique. De cette manière, il n'y a pas de défaut d'étanchéité à la liaison entre les extrémités des tubes 16 et les boites collectrices 12 et 14. De même, l'accrochage des intercalaires ondulés 18 sur les faces du tube, particu- lièrement sur la face 24, est parfait. Généralement, le pliage des tubes, tel que le tube 16 représenté sur la figure 3, est réalisé en faisant passer les extrémités de la bande métallique entre une série de galets successifs tels que les galets 50 et 52 montés tournant autour des axes 54 et 56 représentés en trait mixte (figure ). Comme on peut le voir sur la figure 5, la bande métalli- que est revêtue sur sa face qui deviendra sa face extérieure d'une couche 48 de placage de brasure qui permet la liaison des deux rives l'une à l'autre, ainsi que la liaison avec les intercalaires ondulés 18, et la liaison avec les boîtes collectrices 12 et 14. Le pliage de la bande métallique est obtenu en donnant aux axes 54 et 56 des galets successifs une inclinaison croissante de manière à plier progressivement la bande métallique. Conformément à l'invention, on prévoit une surface inclinée sur au moins une paire de galets 50 et 52 ou sur plusieurs paires successives de galets, les inclinaisons des surfaces étant progressives, de manière à former un chanfrein incliné 42 sur la tranche de la rive extérieure 32. De cette manière, le chanfrein 42 est réalisé aisément sans aucune autre opération supplémentaire. Seule une modification des galets est nécessaire. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et elle s'étend à d'autres variantes. Revendications 1. Tube pour un échangeur de chaleur, en particulier pour un véhicule automobile, constitué d'une bande métallique pliée ayant une rive intérieure (30) raccordée à la bande métallique par une partie soyée (34) présentant une inclinai- son par rapport à la bande métallique, et une rive extérieure (32) ayant une tranche (42), la rive extérieure (32) recou- vrant la rive intérieure (30), caractérisé en ce que la tranche (42) de la rive extérieure (32) comporte un chanfrein incliné de telle manière qu'il recouvre, au moins partielle- ment, la partie soyée (34) de la rive intérieure (30). 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande métallique possède une face extérieure recouverte d'un placage de brasure (48). 3. Tube selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le chanfrein (42) est créé lors du formage du tube (16). 4. Tube selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on fait passer la bande métallique entre au moins une paire de galets (50, 52) comportant une surface (60) qui présente une inclinaison par rapport à la surface de la bande métallique. 5. Tube selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir d'une bande métallique ayant une section trapézoïdale. 6. Échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un faisceau (10) constitué de tubes (16) alternant avec des intercalaires de refroidissement (18), caractérisé en ce que les tubes (16) sont conformes à l'une des revendications 1 à 5.