Brevet FR3028934A1 — publié le 20160527

ECHANGEUR THERMIQUE La présente invention concerne un échangeur thermique. Elle se rapporte plus précisément à un échangeur thermique 5 comportant au moins un tube et un collecteur, ledit collecteur étant pourvu d'au moins un alésage de réception de l'extrémité du tube. Par « tube », il est ici entendu un élément plat allongé en forme de lamelle comprenant au moins un canal longitudinal, en général plusieurs canaux longitudinaux juxtaposés sur la largeur de la lamelle. 10 Un tel échangeur thermique est décrit dans le document de brevet US 2003/0155109. Selon ce document, chaque tube est pourvu à ses extrémités de deux déformations assurant la formation d'épaulements de butée contre la face externe des collecteurs, lorsqu'elle est introduite et fixée dans 15 l'alésage correspondant du collecteur. Un tel agencement nécessite un usinage des alésages et des tubes avec des côtes très précises, afin d'assurer une communication étanche du ou des canaux longitudinaux des tubes et du ou des canaux longitudinaux d'un collecteur et surtout d'éviter une déformation du ou 20 des canaux longitudinaux des tubes, une fois ces dernières mise en places dans les alésages du collecteur. L'invention résout ce problème en proposant un échangeur thermique dont le collecteur est de préférence réalisé par extrusion ou par usinage et supprimant la nécessité de réalisation de ces 25 épaulements sur les tubes. Pour ce faire, l'invention propose un échangeur thermique comportant au moins un tube et un collecteur, ledit collecteur étant pourvu d'au moins un alésage de réception de l'extrémité du tube caractérisé en ce que ledit alésage de réception comporte au moins une 30 partie de butée de l'extrémité correspondante dudit tube. 3028934 2 Selon un mode de réalisation, ladite partie de butée est disposée à une extrémité latérale dans ledit alésage de réception du collecteur. Avantageusement, ladite partie de butée comporte au moins une nervure disposée latéralement dans l'alésage de réception du collecteur. De préférence, ledit collecteur comporte au moins deux canaux longitudinaux disposés près des bords longitudinaux du collecteur, unedite nervure étant disposée à chaque fois dans un dit canal longitudinal du collecteur disposé près des bords longitudinaux du collecteur. Selon une variante, ledit collecteur comporte un canal d'écoulement transversal connecté à au moins un canal transversal de liaison transversal audit canal d'écoulement et débouchant dans lesdits alésages de réception et ladite partie de butée est en partie supérieure et/ou inférieure dans lesdits alésages du collecteur. Deux dits tubes peuvent être reçus dans chaque dit alésage de réception. Ledit collecteur peut être composé d'au moins deux parties, à savoir une partie dite plaque collectrice comportant au moins un 20 alésage de réception d'au moins une extrémité d'un tube et une partie dite boîte collectrice comportant des canaux longitudinaux. Ledit collecteur peut être en métal, de préférence en aluminium. Lorsque ledit collecteur est réalisé par extrusion, ladite partie de butée est de préférence obtenue par ladite extrusion. 25 Ledit collecteur peut être réalisé par extrusion selon son axe transversal. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un 30 échangeur thermique selon un premier mode de réalisation. 3028934 3 La figure 2 est une vue en coupe d'un échangeur thermique selon ce premier mode de réalisation, selon un plan X, Y. La figure 3 est une vue en coupe d'une partie d'un échangeur thermique selon un second mode de réalisation, selon un plan X, Z. 5 Les figures 4 et 5 sont des vues de détail en coupe d'un échangeur thermique selon deux variantes de ce second mode de réalisation, selon un plan X, Z. Pour toute clarté, un repère orthogonal X, Y, Z est défini sur les figures. 10 Les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation de l'invention. Un échangeur thermique comporte une pluralité de tubes 1, comprenant au moins un canal longitudinal, et de préférence une pluralité de canaux longitudinaux juxtaposés sur leur largeur selon l'axe 15 Y, et connectées à leurs extrémités à un collecteur 2 comportant au moins un canal longitudinal d'écoulement d'un fluide, ici plus précisément quatre canaux 2A longitudinaux juxtaposés sur l'axe Y et dirigés chacun selon l'axe Z. Dans ce mode de réalisation, le collecteur 2 est composé d'au moins deux parties, à savoir une partie dite plaque collectrice 20 comportant au moins un alésage 2B servant à la réception d'au moins une extrémité d'un tube 1 et une partie dite boîte collectrice 21 comportant des canaux longitudinaux 2A. L'assujettissement entre les 2 parties du collecteur pourra s'effectuer, par exemple, par brasage. En outre, il est prévu des moyens de réception de la plaque collectrice sur la boîte collectrice. Ces moyens pourront, par exemple, prendre la forme d'une rainure dans laquelle sera insérée ladite plaque collectrice. En d'autres termes, l'échangeur comporte au moins un collecteur 30 2 et est pourvu d'au moins un alésage 2B de réception d'une extrémité 3028934 4 d'un tube 2. En outre, les tubes 1 sont en communication fluidique avec les canaux 2A des collecteurs par l'intermédiaire des alésages de réception prévus, ici, sur la plaque collectrice 20 du collecteur. Selon l'exemple représenté, les tubes sont disposés par paire 1A, 5 1B dans chaque alésage. En outre, ici, les tubes sont de forme ondulée. Lors de son utilisation, le fluide rentre dans l'échangeur par un premier collecteur dit d'alimentation et parcourt les canaux 2A de ce collecteur. Par la suite, ce fluide circulera dans les tubes 1, puis sera évacué par un second collecteur dit d'évacuation. 10 Chaque collecteur 2 est en métal, de préférence en aluminium, et peut être réalisé par extrusion ou par usinage, selon l'axe Z. Selon l'invention, au moins un alésage 2B du collecteur 2 comporte une partie formant butée pour l'extrémité correspondante de chaque tube 2. Cette butée, pourra, par exemple, être obtenue par 15 extrusion ou par usinage. Comme visible plus précisément sur la figure 2, l'extrémité de la tube 1 est formée d'une coupe droite, c'est-à-dire à angle droit, qui vient en butée contre cette partie de butée conformée d'au moins une, ici deux nervures 2C, 2D disposées latéralement dans l'alésage 2B du 20 collecteur 2. Ces nervures 2C, 2D sont, ici, disposées dans les deux canaux longitudinaux extrêmes 2A1, 2A2 disposés près des bords longitudinaux du collecteur 2. Les figures 3 à 5 représentent un second mode de réalisation de l'invention. 25 Un échangeur thermique comporte une pluralité de tubes 1' superposées, comprenant au moins un canal longitudinal, et de préférence une pluralité de canaux longitudinaux juxtaposés sur leur largeur selon l'axe Y. Les extrémités des tubes 1' sont insérées dans un collecteur 2' comprenant les alésages dit de réception 2'B. En outre, le collecteur 2' comporte un canal 2'A d'écoulement d'un fluide, ce canal 3028934 5 d'écoulement 2'A du collecteur étant transversal et connecté, ici, à une pluralité de canaux de liaison 2'E transversaux audit canal d'écoulement 2'A et débouchant dans des alésages 2'B de réception de chaque extrémité des tubes 1'. 5 L'échangeur comporte, ici, deux collecteurs 2' et les canaux longitudinaux des tubes 1' et les canaux 2'A, 2'E des collecteurs sont en communication fluidique. Selon l'exemple représenté, les tubes sont en fait disposés par paire l'A, l'B dans chaque alésage et sont, ici aussi, de forme ondulée. 10 Lors de son utilisation, le fluide rentre dans l'échangeur par un premier collecteur dit d'alimentation et parcourt les canaux transversaux 2'E de ce collecteur. Par la suite, ce fluide circulera dans les tubes 1', puis sera évacué par un second collecteur dit d'évacuation. Chaque collecteur 2' est en métal, de préférence en aluminium, 15 et est réalisé par extrusion selon son axe transversal, selon l'axe Y. Selon l'invention, au moins un alésage 2'B comporte au moins une partie de butée de l'extrémité correspondante du tube 1', bien avantageusement obtenue par cette extrusion. Comme visible sur la figure 4, selon une première variante, 20 l'extrémité de la tubel' est formée d'une coupe droite, c'est-à-dire à angle droit, qui vient en butée contre cette partie de butée conformée d'une nervure 2'C disposée en partie supérieure dans chaque alésage 2'B du collecteur. Comme visible sur la figure 5, selon une seconde variante, 25 l'extrémité de la tube 1' est formée d'une coupe droite, c'est-à-dire à angle droit, qui vient en butée contre cette partie de butée conformée d'une nervure 2'C disposée en partie supérieure et d'une seconde nervure 2'D disposée en partie inférieure dans chaque alésage 2'B du collecteur. 3028934 6 La partie de butée peut également être conformée uniquement d'une nervure disposée en partie inférieure dans chaque alésage de réception 2'B du collecteur. 5 REVENDICATIONS1. Échangeur thermique comportant au moins un tube (1, 1') et un collecteur (2, 2'), ledit collecteur (2, 2') étant pourvu d'au moins un alésage de réception (2B, 2'B) de l'extrémité du tube (1, 1') caractérisé en ce que ledit alésage de réception (2B, 2'B) comporte au moins une partie de butée (2D, 2'C, 2'D) de l'extrémité correspondante dudit tube (1, 1') . 2. Échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de butée est disposé à une extrémité latérale dans ledit alésage de réception (2B) du collecteur. 3. Échangeur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite partie de butée comporte au moins une nervure (2C, 2D) disposée latéralement dans l'alésage de réception (2B) du collecteur. 4. Échangeur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit collecteur (2, 2') comporte au moins deux canaux longitudinaux (2A) disposés près des bords longitudinaux du collecteur (2, 2'), une dite nervure (2C, 2D) étant disposée à chaque fois dans un dit canal longitudinal (2A) du collecteur disposé près des bords longitudinaux du collecteur. 5. Échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit collecteur 2' comporte un canal (2'A) d'écoulement transversal connecté à au moins un canal transversal de liaison (2'E) audit canal d'écoulement et débouchant dans lesdits alésages de réception (2'B) et en ce que ladite partie de butée (2'C, 2'D) est en partie supérieure et/ou inférieure dans lesdits alésages du collecteur. 3028934 8 6. Échangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux dits tubes sont reçus dans chaque dit alésage de réception (2B, 2'B). 7. Échangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que ledit collecteur (2) est composé d'au moins deux parties, à savoir une partie dite plaque collectrice (20) comportant au moins undit alésage (2B) de réception d'au moins une extrémité d'un tube (1) et une partie dite boîte collectrice (21) comportant des canaux longitudinaux 2A. 10 8. Échangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit collecteur (2, 2') est en métal, de préférence en aluminium. 9. Procédé de fabrication d'un échangeur thermique selon l'une des revendications précédentes, dont ledit collecteur (2, 2') est réalisé 15 par extrusion, caractérisé en ce que ladite partie de butée est obtenue par ladite extrusion. 10. Procédé selon la revendication précédente et la revendication 5, caractérisé en ce que ledit collecteur (2') est réalisé par extrusion selon son axe transversal. 20