Brevet FR2924793A1 — publié le 20090612

Tubes multicanaux pour un échangeur de chaleur brasé L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur brasés, notamment pour véhicules automobiles. L'invention concerne plus spécifiquement les tubes obtenus à partir d'une feuille métallique unique, les canaux de ces tubes étant obtenus par pliages successifs de cette feuille métallique. On connaît à l'heure actuelle ce type de tubes par les documents WO 9602348, EP 0854342, EP 0866301, EP 0880002, EP 1030155, JP 10047881, WO 9902283, WO 9908060. 15 Dans toutes ces réalisations, les extrémités de la feuille métallique sont fixées entre elles sur l'un des petits côtés latéral du tube par rapprochement contigu de la face interne de la feuille métallique. Or, dans ce type de tubes issus d'une feuille métallique, on ne peut mettre qu'une 20 couche de produit sur chacune des deux faces de la feuille métallique, la face interne du tube étant enduite d'une couche anti-corrosion tandis que la face externe/extérieur du tube est enduite d'une couche de brasage (pour la fixation d'ailettes ou de perturbateurs disposés entre les 25 tubes). Ainsi, dans ce type de réalisation, il est nécessaire de prévoir une couche complémentaire ou subsidiaire aux deux extrémités sur la face interne de la feuille métallique, ce qui rend le processus de fabrication particulièrement coûteux et délicat. 30 Par ailleurs, la fixation latérale des extrémités de la feuille métallique est sans doute pratique mais elle ne permet pas de renforcer mécaniquement le tube. En effet, 10 2 comme cela est le cas dans l'ensemble des documents cités précédemment, les parois du tube ne sont jamais doublées de sorte que la tenue mécanique est faible et les risques de fuite importants, en particulier lorsque l'on cherche à diminuer les épaisseurs de matière (gain en coût) alors que la pression interne (dans les tubes) est très importante. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des tubes obtenus à partir d'une feuille métallique unique de l'art antérieur en proposant une solution pour augmenter significativement la tenue mécanique des tubes, tout en" facilitant leurs réalisations. Ainsi, l'invention consiste en un tube pour échangeur de chaleur brasé, constitué d'une feuille métallique, ledit tube présentant au moins trois canaux, caractérisé en ce que les extrémités de la feuille métallique se fixent indépendamment l'une de l'autre et sur l'un des grands côtés du tube. D'autres aspects avantageux de l'invention sont présentés ci-après : - au moins une des deux extrémités de la feuille métallique est enroulée sensiblement en spirale ; les deux extrémités de la feuille métallique sont enroulées sensiblement en spirale ; - tous les canaux du tube sont formés chacun par au moins trois angles de pliage/courbure de la feuille métallique ; - au moins une partie de la face extérieure de la feuille métallique constituant ledit tube comporte une couche de brasage et seule la face extérieure de la feuille métallique constituant ledit tube comporte une couche de brasage ; - selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, le tube présente un axe de symétrie et/ou un centre de symétrie ; au moins un des canaux est formé par quatre angles de 5 pliage/courbure de la feuille métallique ; - au moins une partie des faces intérieures du tube, ou de la face intérieure de la feuille métallique constituant ledit tube, comporte une couche anti-corrosion. 10 L'invention concerne un échangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de tubes tels que définis ci-dessus. Dans la description qui suit, faite seulement à titre 15 d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un tube à quatre canaux plié à partir d'une feuille métallique unique selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un second mode d'exécution d'un tube à quatre canaux plié à partir d'une feuille métallique unique. 25 La figure 1 présente un tube 1 à quatre canaux 2, 3, 4, 5 dans lequel chaque canal 2, 3, 4, 5 présente une section d'ouverture sensiblement identique. Bien entendu, on pourra envisager de réaliser ces quatre canaux 2, 3, 4, 5 avec des sections d'ouverture ou des aires d'ouverture de passage 30 différentes. La feuille métallique, non visible dans son état initial sur les figures annexées, destinée à l'obtention d'un tube 20 1 selon l'invention, présente une forme rectangulaire ou carré et est généralement en aluminium ou en alliage d'aluminium. Dans l'exemple choisi pour représenter l'invention et représenté sur la figure 1, la feuille métallique est pliée au niveau de dix lignes de pliage différentes 6, 6', 7, 7', 8, 8', 9, 9', 10, 10', deux lignes de pliage 6, 7 et 6', 7' étant présentes respectivement aux deux extrémités latérales du tube 1 tandis que six lignes de pliage 8, 8', 9, 9', 10, 10' sont présentes pour former respectivement chacun des deux canaux 3, 4 situés au milieu du tube. Dans le tube 1 représenté sur la figure 2, les lignes de pliage du premier mode d'exécution se retrouvent à l'identique, au même emplacement, et on trouve simplement en plus deux lignes de pliage complémentaires 11, 11' aux deux extrémités de la feuille métallique. Ainsi, on constate que le pliage de la feuille métallique pour obtenir le tube 1 de l'invention s'opère en spirale ou en escargot, c'est-à-dire que la feuille métallique est enroulée sur elle-même. Si on devait choisir de réaliser un tube 1 selon l'invention avec plus de quatre canaux 2, 3, 4, 5, par exemple à cinq, six ou sept canaux, la feuille métallique serait toujours pliée suivant des lignes de pliage pour s'enrouler sur elle-même. Grâce à ce type de pliage en enroulement, on double, voire on triple, les épaisseurs de paroi, en particulier au milieu ou au centre du tube 1, là où les sollicitations mécaniques sont les plus importantes. Ainsi, comme on peut le voir sur les réalisations présentées sur les figures annexées, les deux canaux centraux 3, 4 présentent chacun deux côtés ayant une double épaisseur de paroi, à savoir le côté inférieur 12, 12' et le côté 13, 13' proche de l'autre canal central 4 ou 3. Cette réalisation avec plusieurs épaisseurs de paroi permet d'améliorer très significativement la tenue mécanique du tube 1, ce qui permet en particulier de diminuer l'épaisseur de la feuille métallique, et donc des parois du tube. Dans les réalisations de l'invention présentées sur les deux figures annexées, seule la face externe ou extérieure de la feuille métallique présente une ou plusieurs couche(s) de brasage, ce qui correspond au mode de réalisation classique. Pour accroître la tenue mécanique du tube 1, le second mode de réalisation présente, pour les canaux centraux 3 et 4, un retour 14, 14' des extrémités de la feuille métallique le long du grand côté supérieur 15, 15' afin de réaliser une liaison plus longue entre les parois des canaux centraux 3, 4 et les parois du grand côté supérieur 15, 15'. Bien entendu, on pourra prévoir de prolonger ces retours 14, 14' sur toute la longueur des grands côtés des canaux centraux 15, 15'. Le tube 1 de l'invention comportera avantageusement (pour sa résistance à la pression interne) un axe de symétrie 30 XX', voire même un centre de symétrie X " . Revendications 1. Tube (1) pour échangeur de chaleur brasé, constitué d'une feuille métallique, ledit tube (1) présentant au 5 moins trois canaux (2, 3, 4), caractérisé en ce que les extrémités de la feuille métallique se fixent indépendamment l'une de l'autre et sur l'un des grands côtés (15, 15') du tube (1). 10 2. Tube (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des deux extrémités de la feuille métallique est enroulée sensiblement en spirale. 3. Tube (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que 15 les deux extrémités de la feuille métallique sont enroulées sensiblement en spirale. 4. Tube (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les canaux (2, 3, 20 4, 5) du tube (1) sont formés chacun par au moins trois angles de pliage/courbure (6, 7, 10 et 6', 7', 10'et 8, 9, 10 et 8', 9', 10') de la feuille métallique. 5. Tube (1) selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la face extérieure de la feuille métallique constituant ledit tube (1) comporte une couche de brasage et en ce que seule la face extérieure de la feuille métallique constituant ledit tube (1) comporte une couche de brasage. 30 6. Tube (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente un axe de symétrie XX' et/ou un centre de symétrie X". 6 7. Tube (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un des canaux (2 ou 5) est formé par quatre angles de pliage/courbure (6, 7, 10 ou 6', 7', 10') de la feuille métallique. 8. Tube (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie des faces intérieures du tube (1), ou de la face intérieure de la feuille métallique constituant ledit tube (1), comportent comporte une couche anti-corrosion. 9. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de tubes (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.