Brevet FR3021398A1 — publié le 20151127

-1 La présente invention concerne le domaine technique des échangeurs de chaleur pour véhicule automobile, et porte plus spécifiquement sur un tube pour un tel échangeur. Les tubes d'échangeurs de chaleur concernés sont destinés à être utilisés par exemple dans des radiateurs de refroidissement ou des condenseurs de circuit de climatisation de véhicules. On connaît déjà du document FR2996296 un tube pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, s'étendant dans une direction longitudinale et présentant une section transversale, le tube comportant en son intérieur une pluralité de canaux longitudinaux de circulation d'un fluide dans lequel au moins une partie des canaux est répartie dans la section transversale du tube de façon à définir deux rangées distinctes de canaux. Le fait d'agencer lesdits canaux selon deux rangées dans le tube permet d'améliorer les performances thermiques du tube, sans pour autant augmenter les pertes de charges. Ainsi, un échangeur thermique de dimensions imposées comportant de tels tubes voit ses performances thermiques améliorées. Une autre manière d'améliorer les performances d'un tel échangeur serait d'augmenter le nombre de tubes malgré les dimensions imposées de l'échangeur. Aussi, dans le but de loger un plus grand nombre de tubes dans l'échangeur, la tendance a donc été de chercher à concevoir une filière qui permette de procéder à l'extrusion d'un tube dont l'épaisseur est diminuée par rapport à celle d'un tube de l'art antérieur. On précise que les tubes dont il est question sont des tubes plats munis de deux flancs externes et que l'épaisseur du tube est la distance qui sépare les flancs externes du tube. Pour augmenter le nombre de tubes, les inventeurs de la présente invention ont imaginé une solution alternative surprenante qui évite d'avoir à modifier le type de filière couramment utilisée pour la fabrication de ces tubes à double rangée de canaux. -2- La présente invention a notamment pour but de proposer un procédé de fabrication d'un tube d'échangeur de chaleur à double rangée de canaux dont l'épaisseur est plus réduite que celle d'un tube de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un tel tube comprenant : une étape d'extrusion d'un profilé tubulaire selon une direction longitudinale audit profilé à l'aide d'une filière ; et une étape postérieure d'écrasement dudit profilé tubulaire selon la direction longitudinale. Le procédé ci-dessus peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Avantageusement, on peut prévoir que l'étape d'écrasement est réalisée par laminage au moyen de rouleaux de laminage. On peut alternativement prévoir que l'étape d'écrasement est réalisée par pressage à l'aide d'une presse. On peut aussi prévoir une étape d'étirage postérieure à l'étape d'écrasement. L'invention a également pour objet un tube plat pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, le tube comportant en son intérieur une pluralité de canaux longitudinaux de circulation d'un fluide et présentant une section transversale munie de flancs externes, chaque canal comportant plusieurs arêtes parallèles délimitant des faces internes du canal, au moins une partie des canaux étant répartie dans la section transversale du tube de façon à définir deux rangées distinctes de canaux, une distance d inférieure à 2 mm séparant les flancs externes, au moins une des faces internes présente un relief au sens où un point situé au sommet du relief se trouve à une distance d'au moins 0,05 millimètres d'un plan passant par les arêtes de ladite face. On considère que deux arêtes sont parallèles si une droite perpendiculaire à l'une -3- est perpendiculaire à l'autre. Dans le cas où les arêtes seraient courbes, en raison par exemple d'un procédé d'extrusion particulier, on considère que sur un tronçon d'une très petite longueur du canal, les arêtes sont rectilignes. Ainsi, même dans ce cas particulier, il existe toujours un plan passant par les arêtes de la face. Avantageusement, le tube d'échangeur à double rangée de canaux ci-dessus présente une épaisseur qui est réduite en comparaison de celle d'un tube à double rangée de l'art antérieur. Ceci est particulièrement avantageux car la diminution d'épaisseur du tube permet d'améliorer les propriétés d'échange thermique et de réduire l'encombrement du tube. Aussi, comme le tube selon l'invention est moins encombrant, il devient possible de loger un plus grand nombre de ces tubes à l'intérieur d'un échangeur de chaleur dont les dimensions sont imposées. Il en résulte une amélioration du rendement d'échange thermique d'un échangeur muni de tels tubes. Le tube d'échangeur de chaleur tel que défini ci-dessus peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Le relief existe sur au moins 90% de la longueur du tube. Les canaux de l'une des rangées sont alignés deux à deux avec les canaux de la deuxième rangée. Les canaux de l'une des rangées sont majoritairement agencés en quinconce par rapport à des canaux de la deuxième rangée. Les canaux présentent une épaisseur interne, prise perpendiculairement par rapport à l'axe d'une rangée, qui est comprise entre 0,1 et 0,7 mm. Les canaux présentent une longueur prise parallèlement à l'axe d'une rangée qui est comprise entre 0,5 et 5 mm. Deux canaux voisins sont séparés par une distance comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres. Une distance entre un flanc externe du tube et une face d'un canal adjacent audit flanc externe est comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres. Les différentes caractéristiques additionnelles ci-dessus décrites ont pour avantage d'améliorer le rendement de l'échange thermique du tube proposé et de ne pas faire trop augmenter la perte de charge du tube.35 -4- L'invention a encore pour objet un échangeur de chaleur pour véhicule automobile comprenant une pluralité de tubes, les tubes s'étendant sensiblement parallèlement les uns aux autres, le pas des tubes étant compris entre 6 et 10 millimètres, de préférence entre 6 et 8 millimètres. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un exemple de tube obtenu par le procédé selon l'invention ; La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un autre exemple de tube obtenu par le procédé selon l'invention ; et La figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'un tube obtenu par le procédé selon l'invention dans lequel les canaux d'une rangée sont agencés en quinconce par rapport à ceux de l'autre rangée. En référence aux figures, on a représenté un tube plat 10 destiné à être agencé dans un échangeur de chaleur de véhicule automobile. On comprend qu'un tube plat présente une section transversale de forme oblongue munie de flancs externes 12, rectilignes et parallèles entre eux, et de deux bords latéraux arrondis 14. Pour la suite de la description, on précise que la direction longitudinale est la direction qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du tube 10, l'axe longitudinal du tube correspondant généralement à la direction d'écoulement du fluide à l'intérieur du tube. On définit la section transversale du tube par l'intersection du tube avec un plan perpendiculaire à la direction longitudinale. Le plan de la section transversale, ou plan transversale, se confond avec le plan des figures. Le tube 10 comporte en son intérieur une pluralité de canaux longitudinaux 16 de circulation d'un fluide, chaque canal 16 comportant plusieurs arêtes 18 parallèles entre elles et délimitant des faces internes 20 du canal. Les deux flancs externes 12 du tube sont séparés par une distance inférieure à 2 millimètres. Ainsi, la section transversale externe du tube est délimitée par une épaisseur d qui est inférieure à 2 millimètres. -5- Selon la section transversale, une partie majoritaire des canaux 16 est répartie de façon à définir deux rangées distinctes 21 de canaux 16. Chaque rangée 21 est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du tube. Les deux rangées 21 sont parallèles l'une à l'autre et les canaux 16 de l'une des rangées 21 sont alignés deux à deux avec les canaux 16 de la deuxième rangée 21. Pour chaque canal 16, au moins une des faces internes 20 présente un relief 22 au sens où un point S situé au sommet du relief 22 se trouve à une distance d'au moins 0,05 mm d'un plan P passant par les arêtes 18 de la face interne 20. Dans l'exemple, le relief 22 d'une face 20 d'un canal 16 est présent sur toute la longueur du canal 16. Toutefois, il est possible que le relief 22 d'un canal 16 présente des discontinuités de telles sorte que le relief 22 est présent sur la majeure partie de la face du canal 16, par exemple sur 90% de la longueur du canal 16. Dans la section transversale des tubes 10, les canaux 16 d'une rangée 21 ont une forme globalement rectangulaire. Chaque canal 16 d'une rangée 21 présente un grand côté correspondant à une longueur L prise parallèlement à la direction T et comprise entre 0,5 et 5 millimètres, et un petit côté correspondant à une épaisseur interne I prise dans le sens perpendiculaire de la rangée 21 qui est comprise entre 0,1 et 0,7 millimètres. Le tube 10 présente deux canaux d'extrémité 24, qui sont adjacents aux bords latéraux 14. Ces canaux d'extrémité 24 ont une paroi arrondie dont le profil correspond au profil des bords latéraux 14 du tube, leur section formant un D. On considère que ces canaux d'extrémité 24, qui mordent chacun sur les deux rangées 21, ne font pas partie des canaux définissant les rangées 21. En d'autres termes, les rangées 21 sont des lignes imaginaires composées uniquement de la juxtaposition de canaux similaires aux canaux 16, sans inclure les canaux d'extrémité 24. La distance d2 qui sépare deux canaux 16 voisins est comprise entre 0,2 et 0,4 mm. La distance d3 qui sépare un flanc externe 12 du tube et une face d'un canal adjacent de ce flanc externe 12 est également comprise entre 0,2 et 0,4 mm.35 -6- On va maintenant décrire le procédé de fabrication d'un tube à double rangée de canaux tel que présenté ci-avant. Dans une première étape, on procède à une étape d'extrusion d'un profilé tubulaire selon une direction longitudinale audit profilé à l'aide d'une filière. Puis on procède à une étape postérieure d'écrasement dudit profilé selon la direction longitudinale. Selon un premier mode de réalisation, l'étape d'écrasement est réalisée par laminage au moyen de rouleaux de laminage. Le procédé présenté ici comprend également une étape d'étirage postérieure à l'étape d'écrasement. Celle-ci est réalisée en utilisant au moins un rouleau dont la vitesse de rotation est plus rapide que la vitesse de rotation des rouleaux de laminage. En référence à la figure 2, on a représenté un tube 10 d'échangeur obtenu toujours par le même procédé d'écrasement du profilé tubulaire. Dans cet exemple, chaque canal 16 comporte au moins deux faces 20 formant des reliefs 22 dont les sommets respectifs S sont orientés vers l'intérieur du canal 16 et se situent à une distance d'au moins 0,05 millimètres d'un plan P passant par les arêtes 18 d'un canal 16. On a représenté à la figure 3 un tube dans lequel les canaux 16 de l'une des rangées sont majoritairement agencés en quinconce par rapport à des canaux de la deuxième rangée. Ici, les faces 20 qui sont sensiblement parallèles à la direction longitudinale présentent des reliefs 22 dont les sommets S sont orientés vers l'intérieur du canal. Une telle conformation en quinconce fait que les canaux ne sont pas alignés deux à deux avec les canaux de la deuxième rangée, ce qui permet d'optimiser la résistance mécanique et le rendement thermique du tube. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Tube plat (10) pour un échangeur de chaleur de véhicule automobile, le tube (10) comportant en son intérieur une pluralité de canaux longitudinaux (16) de circulation d'un fluide et présentant une section transversale munie de flancs externes (12), chaque canal (16) comportant plusieurs arêtes (18) parallèles délimitant des faces internes (20) du canal, au moins une partie des canaux (16) étant répartie dans la section transversale du tube (10) de façon à définir deux rangées distinctes de canaux (16), une distance (d) inférieure à 2 mm séparant les flancs externes (12) caractérisé en ce qu'au moins une des faces internes (20) présente un relief (22) au sens où un point (S) situé au sommet du relief (22) se trouve à une distance d'au moins 0,05 millimètres d'un plan (P) passant par les arêtes de la face. 2. Tube selon la revendication précédente, dans lequel le relief (22) existe sur au moins 90% de la longueur du tube. 3. Tube (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les canaux (10) de l'une des rangées (21) sont alignés deux à deux avec les canaux (10) de la deuxième rangée. 4. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les canaux (10) de l'une des rangées (21) sont majoritairement agencés en quinconce par rapport à des canaux (10) de la deuxième rangée (21). 5. Tube (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les canaux présentent une épaisseur interne (I), prise perpendiculairement par rapport à l'axe d'une rangée (21), qui est comprise entre 0,1 et 0,7 mm. 6. Tube (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les canaux présentent une longueur (L) prise parallèlement à l'axe d'une rangée qui est comprise entre 0,5 et 5 mm. 7. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel deux canaux voisins sont séparés par une distance (d2) comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres.-8- 8. Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, une distance (d3) qui sépare un flanc externe du tube et une face d'un canal adjacent audit flanc externe est comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres. 9. Echangeur de chaleur pour véhicule automobile comprenant une pluralité de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le pas des tubes étant compris entre 6 et 10 millimètres, de préférence entre 6 et 8 millimètres. 10. Procédé de fabrication d'un tube (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend : une étape d'extrusion d'un profilé tubulaire selon une direction longitudinale audit profilé à l'aide d'une filière ; et - une étape postérieure d'écrasement dudit profilé tubulaire selon la direction longitudinale. 11. Procédé de fabrication d'un tube (10) selon la revendication précédente dans lequel l'étape d'écrasement est réalisée par laminage au moyen de rouleaux de laminage. 12. Procédé de fabrication d'un tube (10) selon la revendication 10 dans lequel l'étape d'écrasement est réalisée par pressage à l'aide d'une presse. 13. Procédé de fabrication d'un tube (10) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 comprenant une étape d'étirage postérieure à l'étape d'écrasement.