Brevet FR2845738A1 — publié le 20040416

La présente invention concerne un échangeur thermique soumis à des pressions internes élevées, tel qu'il peut être utilisé en tant que refroidisseur intermédiaire dans une machine à compresseur rotatif, telle qu'un turbo5 compresseur ou un surpresseur de moteur. Des chargeurs d'air de combustion, tels que des turbocompresseurs ou des surpresseurs, sont utilisés depuis de nombreuses années avec des moteurs, en particulier des moteurs à combustion interne. Dans un turbocompresseur, au 10 moins une roue de compresseur rotatif est entraînée par les gaz d'échappement du moteur. Dans le cas d'un surpresseur, au moins une roue de compresseur rotatif est entraînée mécaniquement, habituellement par la sortie rotative du moteur. Dans tous les cas, on utilise une roue de 15 compresseur pour comprimer de l'air ambiant avant son admission vers le moteur pour y favoriser une combustion. De par le fait que l'air est comprimé, un volume donné de celui-ci va avoir une teneur moléculaire en oxygène supérieure à celle d'un volume d'air par ailleurs égal, à 20 pression ambiante. En conséquence, l'oxygène supplémentaire permet la combustion d'une quantité de combustible plus importante, de sorte que pour une centrale électrique d'une dimension donnée, on peut obtenir une plus grande sortie de puissance résultant de la charge de l'air de combustion. Au cours des ans, on a déterminé que l'efficacité de tels dispositifs de chargement d'air de combustion peuvent être améliorés par l'intermédiaire de l'utilisation de ce qu'on appelle un système de refroidissement intermédiaire. De par le fait que l'air est chauffé lorsqu'il est 30 comprimé, une partie de son efficacité fournie en utilisant le dispositif de chargement d'air de combustion dans le premier emplacement, c'est-à-dire la densification de l'air de combustion chargé vers le moteur, est perdue du fait qu'un volume d'air chaud comprimé va contenir moins 35 d'oxygène qu'un volume égal d'air comprimé plus froid lorsqu'ils sont à la même pression. Ainsi, pour une pression donnée, lors de l'admission vers un moteur pour combustion, une charge d'air de combustion plus froid va permettre de développer plus de puissance dans le moteur que la même charge, à la même pression, si elle est à une température plus élevée. En conséquence, on a utilisé des refroidisseurs intermédiaires tels que mentionnés précédemment pour refroidir l'air après sa sortie du chargeur d'air de combustion (ou d'un étage de celui-ci) et avant son 10 admission vers le moteur, de manière à fournir, pour une pression donnée quelconque, une teneur moléculaire maximum en oxygène. Dans de nombreux cas, le refroidisseur intermédiaire va être utilisé sous la forme d'un échangeur thermique de 15 forme rectangulaire, habituel, et est monté côté à côte avec l'échangeur thermique habituel utilisé pour refroidir le produit de refroidissement du moteur, ou à l'avant ou à l'arrière de celui-ci. Bien que ce type d'agencement traite de manière adéquate le refroidissement de l'air de 20 combustion mis sous pression, il peut y avoir certaines contraintes en termes de dimension et de volume disponible dans un compartiment moteur tel que, par exemple, dans un véhicule, qui reçoit le moteur et les différents échangeurs thermiques utilisés pour refroidir. Cet agencement peut 25 également nécessiter des connexions de tuyau importantes entre le turbocompresseur, le refroidisseur intermédiaire et l'admission d'air de combustion du moteur, ce qui requiert nécessairement des tuyaux d'un diamètre relativement important du fait de la faible densité de 30 l'air de combustion et consécutivement de son grand volume. On a par conséquent proposé d'incorporer le refroidisseur intermédiaire dans le chargeur d'air de combustion lui-même afin de fournir un système de chargement d'air de combustion et de refroidissement intermédiaire plus compact 35 et d'éviter dans la mesure du possible des connexions de tuyau importantes et encombrantes. Le but est ici d'incorporer l'échangeur thermique de refroidissement intermédiaire dans le chargeur d'air de combustion d'une manière telle qu'il peut être facilement mis en service, qu'il a besoin d'un minimum de connexions de tuyauterie et 5 n'augmente pas de manière indue l'encombrement du chargeur d'air de combustion. De plus, un refroidisseur intermédiaire monté intérieurement est muni de manière plus pratique d'un fluide d'échange thermique refroidissant un liquide, tel 10 qu'un liquide de refroidissement de moteur, qui peut être à une pression relativement élevée. Par conséquent, le refroidisseur intermédiaire doit pouvoir supporter de telles pressions élevées. En même temps, un fonctionnement par cycle thermique et par cycle de pression contribue 15 également à la fatigue de l'échangeur thermique. Ainsi, l'échangeur thermique doit être fabriqué pour supporter une pression élevée, et résister à la fatigue provoquée par un fonctionnement par cycle thermique et de pression. La présente invention concerne l'apport de solutions 20 avantageuses à ces problèmes dans un échangeur thermique de refroidissement intermédiaire qui est prévu pour être positionné intérieurement dans un compresseur rotatif à refoulement radial qui peut avoir différentes utilisations comme dans un chargeur d'air de combustion d'un moteur, de 25 même que la fourniture d'un échangeur thermique généralement résistant à la pression. C'est un but principal de la présente invention que de fournir une machine à compresseur rotatif nouveau et amélioré, ayant un refroidissement intermédiaire intérieur, 30 destiné à être utilisé pour fournir de l'air comprimé refroidi, pour une utilisation quelconque parmi différentes utilisations. C'est également un but de la présente invention que de fournir un dispositif de chargement d'air de combustion amélioré muni d'un refroidisseur intermé35 diaire interne, qui est plus compact que les systèmes connus, qui peut être utilisé dans un système utilisant un agent de refroidissement liquide à une pression élevée, et qui a une grande résistance à la fatigue provoquée par un fonctionnement par cycle de pression et/ou thermique. C'est également un but principal de la présente 5 invention que de fournir un échangeur thermique nouveau et amélioré adapté pour être utilisé dans des applications o au moins un fluide d'échange thermique est à une pression élevée. De manière plus spécifique, c'est un but de la présente invention que de fournir une construction de 10 collecteur renforcée, améliorée, destinée à être utilisée dans un tel échangeur thermique. Selon un premier aspect de la présente invention, il est fourni une machine à compresseur rotatif, qui comporte un arbre rotatif ayant au moins une roue de compresseur sur 15 celui-ci. Un boîtier contient la roue de compresseur et a une entrée vers la roue de compresseur et une sortie. Un échangeur thermique est disposé dans le boîtier et est positionné entre la roue de compresseur et la sortie. L'échangeur thermique est en forme de tore et a des tubes 20 allongés s'étendant axialement entre des plaques de collecteur espacées et est relié par liaison métallurgique à celles-ci. Des réservoirs sont fournis pour enfermer les plaques de collecteur de manière opposée aux tubes et des ailettes s'étendent entre des tubes adjacents. L'échangeur 25 thermique a une périphérie extérieure généralement cylindrique s'étendant entre les plaques de collecteur et une périphérie intérieure généralement cylindrique s'étendant entre les plaques de collecteur, les tubes et les ailettes étant positionnés entre les périphéries 30 intérieure et extérieure. Une première cage cylindrique munie d'ouvertures s'étend entre les plaques de collecteur, et est reliée par liaison métallurgique à celles-ci, au niveau de la périphérie extérieure, et une seconde cage cylindrique munie d'ouvertures s'étend entre les plaques de 35 collecteur au niveau de la périphérie intérieure et est reliée par liaison métallurgique à celles-ci. Les cages cylindriques aident à rigidifier les plaques de collecteur et leurs réservoirs associés lorsqu'ils sont soumis intérieurement à une pression élevée, en minimisant ainsi les ruptures de liaison tubecollecteur et la fatigue 5 due au fonctionnement par cycles thermique et de pression associés. Dans un mode préféré de réalisation, les ouvertures d'au moins une des cages sont allongées et s'étendent sensiblement entre les plaques de collecteur. Dans un mode préféré de réalisation, chacune des plaques de collecteur comporte une pluralité de fentes pour tube dans lesquelles des extrémités des tubes correspondants sont reçues de manière étanche. Chaque fente pour tube est entourée par un rebord périphérique dirigé vers le 15 réservoir enfermant la plaque de collecteur associée, et une plaque de renforcement de collecteur est reliée par liaison métallurgique à chaque plaque de collecteur de manière opposée au réservoir associé, et a des ouvertures à travers lesquelles les extrémités de tube passent vers la 20 plaque de collecteur correspondante. La plaque de renforcement de collecteur raidit la plaque de collecteur. Dans un mode préféré de réalisation, chaque plaque de renforcement de collecteur a des cordons de raidissement entre les ouvertures situées dans celle-ci, à travers 25 lesquelles passent les tubes. Dans un mode très préféré de réalisation, les cordons de raidissement sont des rebords formés le long de bords des ouvertures des plaques de renforcement de collecteur. De préférence, les rebords s'étendent au-delà des 30 extrémités des fentes pour tube pour garantir un raidissement de la plaque de collecteur sur toute la longueur du tube jusqu'aux joints de collecteur. Dans un mode de réalisation, chaque plaque de collecteur définit les périphéries intérieure et extérieure 35 et a des gorges périphériques en forme de U situées à ce niveau, et s'ouvrant vers un bord correspondant des première et seconde cages, et recevant celui-ci. Dans un mode de réalisation, chaque plaque de renforcement de collecteur comporte une formation analogue à un rebord autour de ses périphéries intérieure et extérieure, positionné juste à l'intérieur des gorges en forme de U sur la plaque de collecteur associée, et dirigé vers l'autre des plaques de collecteur. Chaque formation analogue à un rebord vient en butée contre un bord situé en 10 vis-à-vis d'une des première et seconde cages adjacente à la plaque de collecteur associée. De préférence, les formations analogues à un rebord sont reliées par liaison métallurgique au bord des cages situé en vis-à-vis. Dans un mode préféré de réalisation, les ouvertures sont allongées, et le nombre de constructions de tube est un multiple entier du nombre d'ouvertures. L'échangeur thermique comporte au moins une formation d'appariement sur chacune des cages, et au moins une des plaques de 20 collecteur est construite pour venir mutuellement en prise afin de placer chaque ouverture dans une relation prédéterminée par rapport à un des tubes ou à plusieurs des tubes correspondants. De préférence, la formation d'appariement comporte des 25 éléments mâle et femelle. Dans un mode préféré de réalisation, les ouvertures sont dans une relation espacée et sont séparées par des bandes s' étendant entre les bords de la première cage, et les bandes comportent des tronçons de déviation pour 30 diriger un écoulement entre les tubes et au niveau des ailettes et dans une direction prédéterminée. Selon un autre aspect de la présente invention, on fournit un échangeur thermique prévu pour être utilisé dans une application dans laquelle au moins un fluide d'échange 35 thermique est à une pression relativement élevée. L'échangeur thermique comporte un réseau de longueurs de tube généralement parallèles à travers lesquelles au moins le premier fluide d'échange thermique peut passer, des ailettes s'étendant entre des longueurs adjacentes de tube dans une relation d'échange thermique avec celles-ci. Au 5 moins une plaque de collecteur relativement plate ayant une pluralité de fentes pour tube pour recevoir les extrémités des longueurs de tube est fournie. Un réservoir est scellé et monté sur la plaque de collecteur pour définir une chambre destinée à fournir et/ou recevoir le premier fluide 10 d'échange thermique, à partir des extrémités des longueurs de tube. Des rebords périphériques de la plaque de collecteur situés autour des fentes pour tube sont fournis, et sont dirigés vers le réservoir. Les extrémités des longueurs de tube sont reliées de manière étanche et par 15 liaison métallurgique à ceux-ci. Une plaque de renforcement de collecteur est reliée au côté du collecteur opposé aux rebords périphériques, et a des ouvertures à travers lesquelles les extrémités des longueurs de tube passent vers la plaque de collecteur, et 20 des cordons de raidissement sont fournis sur la plaque de renforcement de collecteur entre les ouvertures et S'éloignent de la plaque de collecteur. De préférence, les cordons de raidissement sont des rebords s'étendant le long d'au moins un côté de chacune 25 des ouvertures. Dans un mode préféré de réalisation, les fentes pour tube sont allongées et les cordons de raidissement ont une longueur supérieure aux fentes pour tube et s'étendent au-delà des extrémités des fentes pour tube. Dans un mode préféré de réalisation, les longueurs de tube sont, chacune, définies par un tube rectiligne unique. Les buts et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, vont devenir apparents à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins 35 annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe quelque peu schématique d'une machine à compresseur rotatif ayant la forme d'un chargeur d'air de combustion réalisé selon la présente invention, - la figure 2 est une vue éclatée de l'échangeur thermique utilisé dans le chargeur d'air de combustion, - la figure 3 est une vue partielle en coupe d'une première extrémité de l'échangeur thermique, - la figure 4 est une vue partielle en perspective à 10 plus grande échelle d'un joint périphérique formant une partie de l'échangeur thermique, - la figure 5 est une vue en perspective éclatée de composants de l'échangeur thermique, - la figure 6 est une vue partielle en perspective 15 d'une partie d'un échangeur thermique, des composants étant détachés dans un souci de clarté, et - la figure 7 est une vue partielle en perspective d'ailettes plates qui peuvent être utilisées dans l'échangeur thermique. Les modes de réalisation donnés en exemple de la présente invention décrits ici, sont exposés de manière spécifique en tant que chargeurs d'air de combustion ayant la forme d'un turbocompresseur à deux étages. Cependant, on doit comprendre que cette description est faite simplement 25 à titre d'exemple et ne limite pas l'invention à des turbocompresseurs ou à un nombre d'étages. Par exemple, on peut utiliser la présente invention efficacement dans des machines à compresseur rotatif, de manière générale, de même que dans un turbocompresseur à étage unique, et elle 30 peut être utilisée également dans des turbocompresseurs à étage unique ou à multiples étages. De manière générique, des turbocompresseurs et des surpresseurs sont indiqués ici comme des chargeurs d'air de combustion, et il n'est pas prévu de se limiter à des turbocompresseurs ou à des 35 surpresseurs, à l'exception de ce qui est établi expressément dans les revendications annexées. De plus, la construction de collecteur résistant à la pression et sa relation par rapport au réservoir et aux tubes tels que décrits ici ne doit pas être limitée à des machines à compresseur rotatif, à l'exception de l'étendue établie 5 expressément dans les revendications annexées. On peut l'utiliser efficacement dans une variété de constructions d'échangeur thermique, dans lesquelles des tubes sont reçus de manière étanche et sont reliés par liaison métallurgique, dans des fentes pour tube d'une plaque de 10 collecteur qui est à son tour enfermée à l'aide d'un réservoir, et o la résistance à des pressions relativement élevées est nécessaire lors de l'application pour laquelle l'échangeur thermique est prévu. En gardant ceci à l'esprit, on se reporte à la figure 1. On voit un mode de réalisation donné en exemple de la présente invention, comportant un boîtier, indiqué de manière générale par la référence numérique 10, formé d'au moins deux tronçons séparables 12 et 14, respectivement. Un arbre de rotation 18 est tourillonné dans le boîtier 10 par 20 l'intermédiaire de paliers adaptés quelconques (non représentés) . Dans le mode de réalisation représenté, l'arbre de rotation supporte une première roue de compresseur 20, une seconde roue de compresseur 22 et une roue de turbine 24 qui, à son tour, va être positionnée 25 dans un boîtier (non représenté). Comme indiqué par une flèche 26, la roue de turbine 24 est entraînée par les gaz d'échappement provenant d'un moteur à combustion interne pour entraîner l'arbre 18. Les gaz d'échappement sortent de la roue de turbine 24, comme indiqué par la flèche 28. Le boîtier 12 comporte une entrée d'air ambiant 30, tandis que le boîtier 14 comporte une sortie d'air comprimé, indiquée schématiquement par une flèche 32. L'entrée 30 est sur le côté d'entrée de la roue de compresseur 20, tandis que la sortie 32 est faite à partir 35 d'une volute, représentée schématiquement au niveau de la référence numérique 34, sur le côté de sortie de la roue de compresseur 22. Un échangeur thermique réalisé selon la présente invention, indiqué de manière générale par la référence 5 numérique 36, est contenu dans les boîtiers 12, 14 les deux étant reliés ensemble, comme indiqué schématiquement, par l'intermédiaire de fixations amovibles 38. L'échangeur thermique 36 a une forme de beignet ou une forme d'anneau et comporte une surface cylindrique radialement extérieure 10 40 qui définit une entrée d'air pour le passage d'air à travers l'échangeur thermique 36. Une surface cylindrique radialement intérieure 42 forme une sortie d'air de l'échangeur thermique 36. Les côtés de l'échangeur thermique sont munis d'un 15 premier collecteur d'entrée/sortie et réservoir, indiqué de manière générale par la référence numérique 44, situé sur le côté de l'échangeur thermique 36 positionné dans le boîtier 14 et d'un collecteur de redirection et réservoir, indiqué de manière générale par la référence numérique 46, 20 situé sur le côté de l'échangeur thermique 36 positionné dans le boîtier 12. Un collecteur de produit de refroidissement 48 est positionné dans le boîtier 14 sur un premier côté de la volute 34, et radialement vers l'intérieur de la partie radialement extérieure de la 25 volute 34. Le collecteur 48 est divisé par une bande intérieure ou déflecteur 50 en un tronçon de collecteur radialement intérieur 52 et un tronçon de collecteur radialement extérieur 54. Le système est muni d'une entrée de produit de refroidissement illustrée schématiquement par 30 une flèche 56, qui s'étend jusqu'au tronçon de collecteur radialement intérieur 52, et une sortie de produit de refroidissement illustrée schématiquement par une flèche 58, qui s'étend jusqu'au tronçon de collecteur radialement extérieur 54. Par l'intermédiaire d'une construction devant 35 être décrite plus en détail par la suite, un produit de refroidissement, tel qu'un produit de refroidissement de moteur à combustion interne, entre dans le turbocompresseur à travers l'entrée 56 et passe vers le tronçon de collecteur radialement intérieur à partir duquel il s'écoule dans le collecteur d'admission/sortie et réservoir 5 44 au niveau d'une partie radialement intérieure de celui-ci, pour s'écouler axialement à travers l'échangeur thermique 36 vers le collecteur de réentrée et réservoir 46, o sa direction est inversée pour s'écouler à travers la partie radialement extérieure de l'échangeur thermique 10 36 en retour vers le collecteur d'entrée/de sortie et réservoir 44. A partir du collecteur et réservoir 44, le produit de refroidissement est évacué dans le tronçon de collecteur radialement extérieur 54 vers la sortie de produit de refroidissement 58. Cet écoulement de produit de 15 refroidissement est indiqué par une série de flèches 60, 62 et 64. Un écoulement d'air à travers le turbocompresseur est comme suit. De l'air ambiant entre dans l'entrée 30 et passe vers le côté d'entrée de la roue de compresseur 20. 20 Lorsque la roue de compresseur 20 est entraînée par la roue de turbine 24, l'air est comprimé et évacué sous une pression élevée à la périphérie radialement extérieure de la roue de compresseur 20, comme indiqué par la flèche 66. L'air comprimé continue à s'écouler radialement vers 25 l'extérieur à travers un espace annulaire 68 existant entre le boîtier 12 et l'échangeur thermique 36, qui est en partie défini par le collecteur de réentrée et réservoir 46, un déflecteur radial 70 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir du collecteur de réentrée et réservoir 30 46 et d'un déflecteur axial 72, qui s'étend à partir du déflecteur 70 au niveau de sa partie radialement la plus intérieure, pour être montée sur une partie du boîtier 12 (non représentée) qui supporte les paliers les plus à gauche 16 adjacents à la roue de turbine 20. Le côté radialement extérieur ou périphérique 40 de l'échangeur thermique 36 est espacé radialement vers l'intérieur à partir des boîtiers 12 et 14, en permettant que l'air comprimé par la roue de compresseur 20 soit redirigé comme indiqué par les flèches 74, pour entrer dans l'échangeur thermique 36 au niveau de sa périphérie 5 radialement extérieure 40. L'air passe ensuite à travers l'échangeur thermique 36 dans une direction radialement vers l'intérieur et est refroidi par le produit de refroidissement qui s'écoule axialement à travers l'échangeur thermique 36, comme mentionné précédemment. 10 L'air comprimé refroidi est ensuite évacué à partir de l'échangeur thermique 36, comme indiqué par les flèches 76, vers le côté d'entrée de la roue de compresseur 22 o il est encore plus comprimé et évacué ensuite dans la volute 34, comme indiqué par les flèches 78. Cet air comprimé est 15 ensuite évacué sous la forme d'air de combustion comprimé, vers le moteur interne, pour y renforcer la combustion. Si on le souhaite, des étapes de refroidissement supplémentaires peuvent être incluses entre la roue de compresseur 22 et le moteur. En variante, comme mentionné 20 précédemment, dans un turbocompresseur à étage unique, la roue de compresseur 22 peut être supprimée, cas dans lequel l'air évacué à partir du côté radialement intérieur de la périphérie 42 de l'échangeur thermique 36 peut être évacué directement dans la volute 34. Des caractéristiques importantes de la présente invention, telle que décrite jusqu'à présent, comportent ce qui suit. L'écoulement de l'air comprimé à travers l'échangeur thermique 36 s'effectue à partir de la périphérie radialement extérieure vers la périphérie 30 radialement intérieure. Ainsi, de l'air comprimé à température élevée est évacué à partir du compresseur 20 vers la surface d'un volume relativement important située radialement à l'extérieur de l'échangeur thermique 36. Comme l'air comprimé est refroidi dans l'échangeur 35 thermique 36, il devient plus dense, et son volume est réduit à un volume inférieur lorsqu'il s'écoule dans l'échangeur thermique. Cette caractéristique de la présente invention permet de maintenir la vitesse de l'air lorsqu'il passe à travers l'échangeur thermique 36, pour augmenter l'efficacité de l'échangeur thermique sans augmenter de 5 manière indue la baisse de pression. On note que si l'écoulement d'air s'effectuait entre deux surfaces de volume égal, l'échangeur thermique 36 étant interposé entre celles-ci, la vitesse de l'écoulement d'air à travers l'échangeur thermique 36 diminuerait progressivement 10 lorsque l'air comprimé serait refroidi, en abaissant ainsi l'efficacité de l'échangeur thermique. Une seconde caractéristique de la présente invention inclut le fait que la périphérie radialement intérieure 42 de l'échangeur thermique a un diamètre plus grand que le 15 diamètre extérieur de la roue de turbine 20, comme vu sur la figure 1. Ainsi, en enlevant les fixations 38 et en séparant le boîtier 12 du boîtier 14, l'échangeur thermique 36 peut être glissé axialement vers la gauche comme vu sur la figure 1, et autour de la roue de turbine 20 pour 20 entretien. C'est-à-dire qu'il ne faut pas enlever la roue de turbine 20 de l'arbre 18 pour permettre un enlèvement de l'échangeur thermique 36. On peut également noter que la majeure partie des tuyauteries d'air et de produit de refroidissement est 25 contenue dans le turbocompresseur luimême, fournissant un ensemble compact et minimisant des pertes de tuyauterie. Par exemple, on élimine complètement des tuyaux extérieurs de grand diamètre reliant le compresseur à un échangeur thermique extérieur par exemple. A l'exception de l'étendue modifiée par la présente invention décrite et revendiquée ici, la construction des composants est décrite plus en détail dans une autre demande cédée en commun intitulée "Internally Mounted Radial Flow Intercooler for a Combustion Air Charger", au 35 nom de Meshenky et al, (Docket Attorney No 655.01037), dont la description est incorporée dans sa totalité ici à titre de référence. En se reportant maintenant exclusivement aux figures 2 à 6, l'échangeur thermique 36 va être décrit plus en 5 détail. Comme on le voit sur la figure 2, celui-ci a un noyau généralement cylindrique 80 définissant les périphéries intérieure et extérieure 42 et 40, respectivement. Le noyau 80 comporte une pluralité d'ailettes plates 82 (on peut également utiliser des 10 ailettes en forme de serpentins) d'une forme analogue à un anneau, comportant des fentes pour tube, non représentées, pour recevoir des tubes aplatis ou en forme de coin 84. Comme on le voit dans la partie centrale de la figure 2, les tubes 84 sont situés dans des rangs radialement 15 intérieur et extérieur, les tubes 84 du premier rang étant en quinconce par rapport aux tubes 84 de l'autre rang. Comme on peut le voir sur la figure 3, le collecteur et réservoir 44 comporte deux collecteurs annulaires circulaires 86 (dont un seul est représenté) incluant des 20 fentes pour tube 88 qui sont situées dans les rangs représentés sur la figure 2, et qui reçoivent les extrémités 90 des tubes 84. Les extrémités de tube 90 sont reliées de manière métallurgique et scellées dans les fentes pour tube 88, par brasage. Les collecteurs 86 25 définissent les périphéries extérieure et intérieure 40 et 42, respectivement, et généralement, au centre de ceux-ci, une surface non perforée analogue à un anneau 92 est fournie, contre laquelle un déflecteur 93 (figure 1) agencé sur un réservoir 95 formant une partie du collecteur et 30 réservoir 44 vient en butée. Les deux collecteurs 86, au niveau de leurs périphéries intérieure etextérieure 40 et 42, respectivement, comportent une formation en forme de U 98 et 100, respectivement, recevant des cages intérieure et 35 extérieure annulaires 102 et 104, respectivement. Les cages 102 et 104 peuvent, chacune, être constituées d'une pièce unitaire unique ou de multiples segments circulaires. On préfère que les cages 102, 104 aient des coefficients de dilatation thermique différents, de sorte que la cage intérieure 102 se dilate de la même quantité que la cage 5 extérieure 104, pour éviter une contrainte thermique provoquée par un différentiel de température quelconque entre les cages 102, 104. Les formations en forme de U 98 et 100 reçoivent les bords 106, 108 des cages 102, 104, et sont reliées à ceux-ci, par brasage. Le collecteur et réservoir 46 peut être formé généralement de manière identique au collecteur et réservoir 44, à l'exception du fait que le déflecteur 93 est supprimé. Les cages 102, 104 sont reçues de manière similaire et fixées, de manière étanche et par liaison 15 métallurgique, dans des formations en forme de U situées au niveau des périphéries intérieure et extérieure, comme les formations en forme de U 98 et 100 du collecteur et réservoir 46. Comme indiqué précédemment, les cages intérieure et extérieure 102 et 104 sont munies 20 d'ouvertures, et chacune comporte une série d'ouvertures allongées 110 qui s'étendent entre les deux plaques de collecteur, et presque jusqu'à celles-ci. Comme vu sur les figures 3 à 5, les fentes pour tube 88 sont entourées par des rebords périphériques 112 qui sont dirigés vers le 25 réservoir respectif parmi les réservoirs, comme le réservoir 94, qui reçoivent de manière fixée les extrémités de tube 90, comme mentionné précédemment. Dans le mode de réalisation représenté, les tubes 84 définissent des longueurs de tube rectiligne, chacune étant 30 constituée d'un tube individuel. Cependant, dans certains cas, le collecteur et réservoir 46 peut être supprimé, et des tubes allongés en forme de U, définissant chacun deux longueurs, peuvent avoir des extrémités 90 reçues dans les fentes pour tube 88 du collecteur d'entrée/sortie et 35 réservoir 44. Comme mieux vu sur les figures 3 à 5, les deux plaques de collecteur 86 (dont une seule est représentée) sont renforcées par une plaque de renforcement de collecteur 114 reliée par liaison métallurgique, telle que le brasage au 5 côté de la plaque de collecteur 86 qui est éloigné du réservoir 94. Cependant, la plaque de renforcement 114 peut être sur le côté de réservoir de la plaque de collecteur 86, si on le souhaite. Au niveau de sa périphérie la plus extérieure, la plaque de renforcement de collecteur 114 10 comporte une formation analogue à un rebord 116 qui s'étend loin du réservoir 94, et qui est positionné juste à l'intérieur des formations en forme de U 98, 100, de manière à venir en butée contre le bord intérieur 106, 108 des cages 102, 104, et à être relié par liaison 15 métallurgique à celui-ci. Les rebords 116 peuvent être interrompus ou peuvent être continus, selon le cas. Il est d'une certaine importance qu'ils ne s'étendent pas vers le bas jusqu'à recouvrir une partie quelconque des ouvertures 110 des cages 102, 104, en favorisant ainsi un bon 20 écoulement d'air à travers le noyau d'échangeur thermique. Les plaques de renforcement de collecteur 114 sont munies d'une pluralité d'ouvertures allongées 118 à travers lesquelles les tubes 84 passent vers la plaque de collecteur 86. Les ouvertures 118 ont des rebords 120 le 25 long des deux cotés allongés de celles-ci, servant de cordons de renforcement pour accroître la rigidité de la plaque de renforcement de collecteur 114, et donc du collecteur 86. Les rebords 118 peuvent être positionnés sur les deux côtés de l'ouverture associée 114, et peuvent être 30 espacés des parois des tubes 84, de manière à permettre une insertion facile des tubes 84 dans les fentes pour tube 88. Ainsi, les rebords 120 sont positionnés entre chacune des ouvertures 118 à travers lesquelles les tubes 84 passent. Il est à noter que les rebords 120 sont de préférence 35 plus longs que les fentes pour tube adjacentes 98, et vont ainsi s'étendre au-delà des extrémités des tubes 84, comme vu sur la partie gauche de la figure 3. Ceci fournit un raidissement de la plaque de collecteur 86 à travers toute la zone dans laquelle un tube est reçu, pour minimiser un fléchissement au niveau de celle-ci. Un tel fléchissement 5 peut être provoqué par la pression du fluide reçu dans le réservoir 94 adjacent au collecteur relativement plat 86, qui a tendance à amener ce dernier à "s'incurver". Ainsi, on résiste de manière importante à une fatigue des liaisons tube-collecteur provoquée par un fonctionnement par cycle 10 thermique ou cycle de pression à pression élevée. En se reportant à nouveau aux cages 102, 104, on voit sur la figure 6 que les ouvertures 110 sont séparées par des bandes non perforées 130, et, selon la présente invention, le nombre de tubes 84 dans les deux rangs va 15 être un multiple entier du nombre d'ouvertures 110 de la cage adjacente parmi les cages 102, 104. Dans le cas habituel, le facteur multiplicateur va être de 1, mais il peut être supérieur, c'est-à-dire 2 ou 3 ou plus, si on le souhaite. Pour minimiser une chute de pression, les bandes 20 130 sont alignées avec les tubes 84 situés dans le rang auquel elles sont adjacentes. Les bandes 130 situées au niveau de la périphérie extérieure 44 sont munies d'un tronçon d'aube 132 qui peut être incurvé par rapport au reste 134 de chaque bande 130 pour fournir un écoulement 25 d'air souhaité. Les bandes sont configurées de préférence pour diriger un écoulement entre les tubes, et au niveau des ailettes, dans une direction prédéterminée. Ceci peut être effectué au niveau de la périphérie intérieure 42 si on le souhaite, mais habituellement ce n'est pas 30 nécessaire. Les tronçons d'aube 132 peuvent être orientés de manière à amener un écoulement d'air à entrer dans le noyau à un emplacement adjacent aux extrémités ou petites dimensions des tubes 84, selon un trajet souhaité. La figure 7 représente une série d'ailettes plates 82 35 munies de bords radialement extérieurs incurvés 136 pour fournir les aubes directrices d'écoulement supplémentaires. l8 Si on souhaite obtenir une direction d'écoulement particulière, les bords intérieurs 138 peuvent de manière similaire être incurvés pour former des aubes directrices d'écoulement. D'autres avantages vont apparaître à l'homme du métier à partir de la description qui précède, qui est prévue pour être donnée à titre d'exemple et non de limite. REVENDICATIONS 1. Machine à compresseur rotatif, caractérisée en ce qu'elle comporte: un arbre tournant (18) ayant au moins une première roue de compresseur (20) sur celui-ci, un boîtier contenant au moins ladite première roue de compresseur, et ayant une entrée (30) vers la première roue de compresseur et une sortie (32); et un échangeur thermique (36) situé dans le boîtier, et 10 positionné entre ladite première roue de compresseur et la sortie, l'échangeur thermique (36) étant en forme de tore et ayant des constructions de tube axialement allongées s'étendant entre des plaques de collecteur espacées (86) et étant reliées par liaison métallurgique à celles-ci, des 15 réservoirs (44, 46) enfermant ainsi les plaques de collecteur opposées desdites constructions de tube, et des ailettes (82) s'étendant entre des constructions de tube adjacentes, l'échangeur thermique (36) ayant une périphérie extérieure (40) généralement cylindrique s'étendant entre 20 les plaques de collecteur, et une périphérie intérieure (42) généralement cylindrique s'étendant entre les plaques de collecteur (86), les constructions de tube et ailettes étant positionnées entre les périphéries intérieure et extérieure, une première cage cylindrique (104) munie 25 d'ouvertures (110), s'étendant entre les plaques de collecteur (86) au niveau de la périphérie extérieure, et étant reliée par liaison métallurgique à celles-ci, et une seconde cage cylindrique (102) munie d'ouvertures (110), s'étendant entre les plaques de collecteur (86) au niveau 30 de la périphérie intérieure et étant reliée par liaison métallurgique à celles-ci. 2. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures (110) d'au moins une des cages sont allongées et s'étendent 35 sensiblement entre les plaques de collecteur (86). 3. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les constructions de tube sont des tubes (84), et chacune des plaques de collecteur (86) comporte une pluralité de fentes pour tube 5 (88) dans lesquelles des extrémités (90) de tubes correspondants sont reçues de manière étanche, chaque fente pour tube étant entourée par un rebord périphérique (112) dirigé vers le réservoir enfermant la plaque de collecteur associée (86), et une plaque de renforcement de collecteur 10 (114) reliée par liaison métallurgique à chaque plaque de collecteur (86) et ayant des ouvertures (118) alignées avec les fentes pour tube (88) de la plaque de collecteur (86) correspondante. 4. Machine à compresseur rotatif selon la 15 revendication 3, caractérisée en ce que chaque plaque de renforcement de collecteur (114) a des cordons de raidissement entre ses ouvertures (118). 5. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cordons de 20 raidissement sont des rebords (120) formés le long de bords des ouvertures (118) des plaques de renforcement de collecteur (114). 6. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 5, caractérisée en ce que les rebords (120) 25 s'étendent au-delà des extrémités des fentes pour tube (88). 7. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des plaques de collecteur (86) définit les périphéries intérieure et 30 extérieure et a une gorge périphérique généralement en forme de U s'ouvrant vers un bord correspondant des première et seconde cages et recevant celui-ci. 8. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacune desdites 35 plaques de renforcement de collecteur (114) comporte une formation analogue à un rebord (116) autour de ses périphéries intérieure et extérieure, située radialement légèrement vers l'intérieur des gorges en forme de U de la plaque de collecteur (86) associée, et dirigée vers l'autre desdites plaques de collecteur (86), chacune desdites 5 formations analogues à un rebord venant en butée contre un bord situé en vis-à-vis d'une des première et seconde cages, adjacente à la plaque de collecteur (86) associée. 9. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdites formations 10 analogues à un rebord (116) sont reliées de manière métallurgique auxdits bords situés en vis-à-vis. 10. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures (110) sont allongées, et le nombre de constructions de tube 15 est un multiple entier du nombre d'ouvertures, et en ce qu'elle comporte de plus au moins une formation d'appariement sur chacune des cages, et au moins une des plaques de collecteur (86) est construite pour venir mutuellement en prise afin de placer chaque ouverture dans 20 une relation prédéterminée avec un ou plusieurs des tubes correspondants. 11. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite formation d'appariement comporte des éléments mâle et femelle. 12. Machine à compresseur rotatif selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdites ouvertures (110) sont dans une relation espacée et sont séparées par des bandes (130) s'étendant entre les bords de la première cage, et les bandes comportent des tronçons de 30 déviation pour diriger l'écoulement de fluide entre les tubes et au niveau des ailettes (82) dans une direction prédéterminée. 13. Echangeur thermique prévu pour être utilisé dans une application dans laquelle au moins un flux d'échange 35 thermique est à une pression relativement élevée, caractérisé en ce qu'il est constitué de la combinaison: d'un réseau de longueurs de tube généralement parallèles (84) à travers lesquelles peut passer ledit au moins un flux d'échange thermique, d'ailettes (82) s'étendant entre des longueurs 5 adjacentes parmi les longueurs de tube dans une relation d'échange thermique avec celles-ci, d'au moins une plaque de collecteur (86) relativement plate, ayant une pluralité de fentes pour tube (88) pour recevoir des extrémités (90) desdits tubes (84) , d'un réservoir (44, 46) scellé et monté sur la plaque de collecteur (86) pour définir une chambre pour fournir ledit au moins un fluide d'échange thermique aux extrémités (90) des longueurs de tubes (84), et/ou pour le recevoir à partir de celles-ci, des rebords périphériques (112) situés sur la plaque de collecteur (86) autour des fentes pour tube (88), et dirigés vers le réservoir, et sur lesquels les extrémités (90) des longueurs de tubes (84) sont fixées de manière étanche, d'une plaque de renforcement de collecteur (114) fixée du côté de la plaque de collecteur (86) opposé aux rebords périphériques (112) et ayant des ouvertures (118) alignées avec les fentes pour tube (88) de la plaque de collecteur (86), et de cordons de raidissement (120) situés sur chacune des plaques de renforcement de collecteur (114) entre les ouvertures (118) et s'étendant loin de la plaque de collecteur (86). 14. Echangeur thermique selon la revendication 13, 30 caractérisé en ce que les cordons de raidissement (120) sont constitués de rebords s'étendant le long d'au moins un côté de chacune des ouvertures (118). 15. Echangeur thermique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les fentes pour tube (88) sont 35 allongées et les cordons de raidissement (120) ont une longueur supérieure à celle des fentes pour tube (88) et s'étendent au-delà des extrémités des fentes pour tube (88). 16. Echangeur thermique selon la revendication 15, caractérisé en ce que les cordons de raidissement sont 5 constitués de rebords (120) s'étendant le long d'au moins un côté de chacune des ouvertures (118). 17. Echangeur thermique selon la revendication 16, caractérisé en ce que les cordons de raidissement sont constitués de rebords (120) s'étendant le long d'au moins 10 un côté de chacune des ouvertures (118), et caractérisé en ce que les rebords sont espacés de l'extrémité de tube (90) passant à travers l'ouverture (118) associée. 18. Echangeur thermique selon la revendication 13, caractérisé en ce que le réservoir (44, 46), la plaque de 15 collecteur (86) et la plaque de renforcement de collecteur (114) sont analogues à un anneau, chacun ayant une périphérie circulaire et une ouverture centrale, et les tubes sont agencés en un rang annulaire positionné entre la périphérie circulaire et l'ouverture centrale. 19. Echangeur thermique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les tubes (84) sont, chacun, définis par un tube rectiligne unique. 20. Echangeur thermique selon la revendication 13, caractérisé en ce que la plaque de renforcement de 25 collecteur (114) est fixée du côté de la plaque de collecteur (86) opposé au réservoir (44, 46), et les extrémités de tube (90) passent à travers les ouvertures (118) vers la plaque de collecteur (86).