Brevet FR2893402A1 — publié le 20070518

Échangeur de chaleur tout en métal L'invention concerne un échangeur de chaleur tout en métal, constitué de pièces détachées comme des tubes plats, des ailettes ondulées, des fonds tubulaires et des boîtes collectrices, qui comportent des bords d'assemblage et sont assemblées par brasage, dans lequel les fonds tubulaires sont équipés de couvercles repliés de fermeture pour fermer les ouvertures frontales des boîtes collectrices et qu'un rebord replié est disposé tant sur les fonds tubulaires que sur les couvercles de fermeture. De tels échangeurs de chaleur tout en métal font partie de l'état de la technique dans de nombreuses exécutions. Un premier exemple est connu par le document EP 718 581 B1. Les rebords sur les fonds tubulaires y ont été équipés d'une gouttière dont le niveau se situe en dessous du niveau des fonds tubulaires ou encore du niveau des extrémités des tubes plats. Le rebord doit posséder une découpure dans la région de pliage des couvercles de fermeture, afin que le pliage puisse s'effectuer à mi-chemin. Une autre solution perfectionnée est connue par le document WO 03/ 069252A1. Le rebord y a été prévu en étant dirigé dans la direction opposée - par rapport à l'échangeur de chaleur du premier document cité -. Cela crée le besoin d'une coupe en onglet ou analogue dans la région de pliage des couvercles de fermeture. On citera en outre les documents US 5 366 007 et JP 2001-012891, où l'on n'a toutefois pas prévu de rebords repliés. L'invention vise un échangeur de chaleur tout en métal de fabrication simple. Suivant l'invention, il a été prévu que le rebord sur le fond tubulaire et le rebord sur les couvercles de fermeture sont - dans un état de fabrication avant le repliage des couvercles de fermeture - formés en étant dirigés dans des directions opposées. Une fois achevées les étapes de fabrication de l'échangeur de chaleur tout en métal, donc dans l'état final, les rebords précités sont dirigés dans des directions approximativement perpendiculaires entre elles. Cela simplifie le repliage des couvercles de fermeture, ce qui contribue à fournir un échangeur de chaleur de fabrication simple. Le rebord sur le couvercle de fermeture est de préférence dirigé en éloignement de l'échangeur de chaleur, de sorte que des pinces en soi connues peuvent être installées d'une manière propice dans cette région. Suivant un aspect, il n' y a pas de rebord dans la région de pliage du couvercle un court rebord. La coupe en doit pas être effectuée. Suivant un autre aspect, rebord sur le fond tubulaire 25 collectrice, sachant que lesde fermeture, ou seulement onglet sinon nécessaire ne il est avantageux que le soit dirigé vers la boîte bords d'assemblage de la boîte collectrice s'appliquent intérieurement contre le rebord. Le rebord sur le couvercle de fermeture s'éloigne de l'échangeur de chaleur dans la direction longitudinale de la boîte collectrice. La mise en place des boîtes 30 collectrices peut ainsi être aisément réalisée, et on peut s'attendre à des liaisons brasées satisfaisantes. De préférence, le rebord sur le fond tubulaire est dirigé vers la boîte collectrice, les bords d'assemblage de la boîte collectrice s'appliquant intérieurement contre le rebord. Il est en outre prévu de former dans le fond tubulaire des renfoncements dirigés vers l'intérieur et disposés à distance entre eux, afin que le bord d'assemblage de la boîte collectrice puisse s'appliquer optimalement contre le rebord du fond tubulaire et y être assemblé par brasage. Le bord d'assemblage de la boîte collectrice comporte des saillies disposées à distance entre elles, qui coopèrent avec les renfoncements ou aussi avec d'autres fentes dans le fond tubulaire. De préférence des saillies sont formées sur les bords d'assemblage des boîtes collectrices. La saillie au début et à la fin des bords d'assemblage de la boîte collectrice est plus longue que les autres saillies. Les saillies plus longues s'engagent respectivement dans une fente entre le fond tubulaire et le rebord, afin d'assurer des liaisons brasées étanches et stables. On va maintenant expliquer l'invention sur un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés. D'autres particularités de la proposition inventive ressortent de l'exposé qui suit et des revendications. Les figures 1 à 7 ne représentent respectivement qu'une partie de l'échangeur de chaleur tout en métal et des coupes correspondantes A-A à K-K de ce dernier, qui sont respectivement indiquées sur les figures 3, 4, 12 et 14 et qui sont reproduites sur les autres figures conformément à la désignation respective des coupes. Les pièces détachées sont découpées dans des tôles d'aluminium opportunément revêtues de métal d'apport de brasage, mises en forme et réunies. Les tubes plats ont également été formés à partir de tôles, soudés avec une soudure longitudinale et coupés à longueur, sans vouloir exclure par là l'utilisation de tubes 1 plats fabriqués d'une manière différente. Dans le contexte envisagé ici, il est particulièrement intéressant de fabriquer des fonds 3 tubulaires réalisés d'un seul tenant avec les couvercles 33 de fermeture. Étant donné que l'on n'a représenté qu'une extrémité de l'échangeur de chaleur ou encore qu'une extrémité de l'un des fonds 3 tubulaires, on notera que l'autre extrémité non représentée est identique. Le deuxième fond tubulaire, également non représenté, à l'autre extrémité des tubes 1 plats est également réalisé de manière identique. Dans l'exemple représenté de réalisation, le rebord 30 sur le fond 3 tubulaire est dirigé vers le haut. La figure 1 notamment montre que le rebord 30 sur le couvercle 33 de fermeture est, avant le repliage des couvercles 33 de fermeture, dirigé vers le bas. Toutefois, sur les figures représentées, l'opération de pliage a déjà été effectuée, de sorte que le rebord 30 sur les couvercles 33 de fermeture est dirigé en éloignement de l'échangeur de chaleur dans la direction longitudinale des boîtes 4 collectrices. La région de pliage ou encore l'arête de pliage a été repérée par la référence 35 (voir aussi à ce sujet la figure 12, où une flèche vise à représenter l'opération de pliage). La figure 1 est une représentation partielle éclatée de l'échangeur de chaleur tout en métal, et la figure 2 représente la partie précitée dans l'état assemblé. La figure 3 est une vue de côté de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale selon la coupe A-A de la figure 3. Il ressort des figures que les bords 40 d'assemblage de la boîte 4 collectrice s'appliquent intérieurement contre le rebord 30 du fond 3 tubulaire. Le rebord 30 est doté d'un biais 37 d'introduction, afin de faciliter l'assemblage (figure 3). Des saillies 41 disposées à distance entre elles sont formées sur les bords 40 d'assemblage de la boîte 4 collectrice. Les saillies 41 sont disposées là où des renfoncements 32 se trouvent dans le fond 3 tubulaire, les saillies 41 coopérant avec les renfoncements 32 pour presser le bord 40 d'assemblage contre le rebord 30. Les fentes 38 ou ouvertures dans le fond 3 tubulaire reçoivent les extrémités des tubes 1 plats. La figure 10 est une vue en coupe de la région dans laquelle se trouvent deux saillies 41 et renfoncements 32. La figure 11 représente une variante à cela, à savoir d'autres fentes 39 dans le fond 3 tubulaire à chacune desquelles est associée une saillie 41, qui est enfilée à travers une fente 39 respective dans le fond 3 tubulaire et ultérieurement liée par brasage de manière étanche. Quatre saillies 44 plus longues sont formées au total sur les deux bords 40 d'assemblage de chaque boîte 4 collectrice, saillies qui se trouvent aux extrémités des bords 40 d'assemblage. Deux d'entre elles sont visibles sur les dessins, par exemple sur les figures 1 et 5. Les saillies 44 plus longues se trouvent respectivement, dans l'état assemblé de l'échangeur de chaleur tout en métal, dans une fente 36 supplémentaire qui est formée entre le rebord 30 du fond 3 tubulaire et le fond 3 tubulaire. Les saillies 44 plus longues dépassent du fond 3 tubulaire vers le bas (figure 7 ou 8). Par cette mesure, on crée des liaisons brasées étanches dans les régions de coins de l'échangeur de chaleur tout en métal (voir en particulier les figures 5, 13 et 15). De plus, la liaison brasée entre le rebord 30 du couvercle 33 de fermeture et le bord de la boîte 4 collectrice est également améliorée. Dans cette région, des pinces 51 ou des moyens d'assemblage mécanique analogues sont également prévus, afin que les pièces détachées de l'échangeur de chaleur tout en métal pré-assemblé soient maintenues dans leur position avant l'exécution du processus de brasage dur. Les boîtes 4 collectrices sont constituées d'une tôle qui ne comporte que deux repliages. Elles peuvent donc être fabriquées économiquement. On n'a représenté sur les figures qu'un des piquages 60 d'entrée ou de sortie sur une boîte 4 collectrice, qui sont bien sûr également en métal et qui, soit sont brasés en tant que pièce détachée dans une ouverture, soit sont réalisés par emboutissage profond à partir de la paroi de la boîte 4 collectrice. L'échangeur de chaleur tout en métal suivant l'exemple représenté de réalisation possède deux parties 50 latérales, qui ont été repliées aux extrémités et y ont été liées par brasage au fond 3 tubulaire. Une des parties 50 latérales est partiellement visible sur les figures 1 et 2. D'autres particularités de la conception sont 20 indiquées aux spécialistes par les dessins eux-mêmes et leur sont aisément compréhensibles. REVENDICATIONS 1. Échangeur de chaleur tout en métal, constitué de pièces détachées comme des tubes (1) plats, des ailettes (2) ondulées, des fonds (3) tubulaires et des boîtes (4) collectrices, qui comportent des bords d'assemblage et sont assemblées par brasage, dans lequel les fonds (3) tubulaires sont équipés de couvercles (33) repliés de fermeture pour fermer les ouvertures frontales des boîtes (4) collectrices et qu'un rebord (30) replié est disposé tant sur les fonds (3) tubulaires que sur les couvercles (33) de fermeture, caractérisé en ce que le rebord (30) sur le fond (3) tubulaire et le rebord (30) sur les couvercles (33) de fermeture sont - dans un état de fabrication avant le repliage des couvercles (33) de fermeture - formés en étant dirigés dans des directions opposées. 2. Échangeur de chaleur tout en métal suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il n'y a pas de rebord (30) dans la région (35) de pliage des couvercles (33) de fermeture, ou seulement un petit rebord (30). 3. Échangeur de chaleur tout en métal suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rebord (30) sur le fond (3) tubulaire est dirigé vers la boîte (4) collectrice, les bords (40) d'assemblage de la boîte (4) collectrice s'appliquant intérieurement contre le rebord (30). 4. Échangeur de chaleur tout en métal suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des renfoncements (32) dirigés vers l'intérieur et disposés à distance entre eux sont formés dans les fonds (3) tubulaires, afin que le bord (40) d'assemblage de la boîte (4) collectrice puisse s'appliquer contre le rebord (30) du fond (3) tubulaire et y être assemblé parbrasage. 5. Échangeur de chaleur tout en métal suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 5 des saillies (41) sont formées sur les bords (40) d'assemblage des boîtes (4) collectrices. 6. Échangeur de chaleur tout en métal suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la saillie (44) au début et à la fin des bords (40) 10 d'assemblage de la boîte (4) collectrice est plus longue que les autres saillies (41). 7. Échangeur de chaleur tout en métal suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les saillies (44) plus longues s'engagent respectivement dans une fente 15 (36) entre le fond (3) tubulaire et le rebord (30), afin d'assurer des liaisons brasées étanches et stables.