Brevet FR3054653A1 — publié le 20180202

Plaque collectrice, boite collectrice et échangeur thermique correspondants L'invention concerne une plaque collectrice notamment d'une boite collectrice pour échangeur thermique, en particulier pour véhicule automobile. L'invention concerne aussi une boite collectrice et un échangeur thermique 5 correspondants. On connait déjà des échangeurs thermiques utilisés dans les véhicules automobiles, tels que des radiateurs par exemple pour refroidir le liquide de refroidissement du moteur. Généralement, un tel échangeur thermique comprend un faisceau de tubes et d'ailettes intercalées entre les tubes, et une boite collectrice. Cette boite collectrice comprend au moins 10 deux parties : une plaque collectrice recevant les extrémités des tubes et un couvercle venant se fixer sur la plaque collectrice pour fermer la boite collectrice en assurant la compression d'un moyen d'étanchéité. Selon une solution connue, la plaque collectrice comporte une gorge ou rainure destinée à faciliter notamment le positionnement et le maintien en place du moyen 15 d'étanchéité. La plaque collectrice présente alors un palier supérieur protubérant par rapport au fond de la gorge périphérique, aussi appelé médaillon, qui est destiné à être traversé par les tubes d'échange thermique. Afin de faciliter la conception de la plaque collectrice et d'éviter une pente trop abrupte entre le fond de la gorge périphérique et le médaillon, une portion intermédiaire entre le fond de la gorge et le médaillon peut être prévue, pouvant notamment 20 être inclinée par rapport au plan défini par le médaillon. À l'assemblage de la boite collectrice, le couvercle est positionné sur le moyen d'étanchéité puis le couvercle est fixé sur la plaque collectrice pour fermer la boite collectrice. Le moyen d'étanchéité ainsi comprimé assure l'étanchéité de la boite collectrice. Le moyen d'étanchéité est de façon connue réalisé en matériau polymère. Toutefois, 25 ce matériau présente une instabilité notamment due aux variations de température et d'humidité. Afm de remédier à cet inconvénient, il est connu d'utiliser un moyen d'étanchéité élastique et de le mettre sous tension. En particulier, selon une solution connue, le moyen d'étanchéité est tendu autour des tubes d'échange thermique extrêmes. 30 Cependant, dans le cas d'une plaque collectrice à gorge, cette dernière est généralement étroite et cela peut conduire à un mauvais positionnement du moyen 3054653 -2- d'étanchéité dans la gorge. Afm d'y remédier, il a été proposé une plaque collectrice à gorge présentant à chaque extrémité longitudinale de la plaque collectrice, une zone plane entre le fond de la gorge périphérique et la portion intermédiaire reliant la gorge au médaillon. Les orifices classiquement bordés de collets et destinés à recevoir les tubes extrêmes sont agencés sur cette zone plane. Le moyen d'étanchéité est également agencé dans cette zone plane de la gorge afin d'être tendu autour des tubes extrêmes à l'assemblage de l'échangeur thermique. Toutefois, lors de l'assemblage de la boite collectrice, par exemple par sertissage du couvercle sur la plaque collectrice, le moyen d'étanchéité peut ne pas être correctement 10 maintenu en place dans cette zone plane de la gorge. Un autre inconvénient est que lors de la compression du moyen d'étanchéité par le couvercle, le moyen d'étanchéité vient en contact avec les extrémités des tubes d'échange thermique débouchant à l'intérieur de la boite collectrice. En particulier, dans le cas d'un échangeur thermique assemblé par brasage, ces tubes sont fins et les extrémités des tubes 15 extrêmes en contact avec le moyen d'étanchéité peuvent se déformer sous l'effet de la pression exercée par le moyen d'étanchéité, réduisant ainsi les performances d'échange thermique. L'invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces problèmes de l'art antérieur en proposant une plaque collectrice permettant un maintien optimisé du moyen 20 d'étanchéité destiné à être agencé dans la gorge périphérique de la plaque collectrice à l'assemblage de la boite collectrice contenant une telle plaque collectrice. À cet effet l'invention a pour objet une plaque collectrice pour échangeur thermique, la plaque collectrice comprenant : une gorge périphérique présentant un fond, 25 au moins un palier supérieur protubérant par rapport au fond de ladite gorge sur une hauteur prédéfinie, et - à au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice, une portion intermédiaire entre le palier supérieur et ladite gorge. Selon l'invention, à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque 30 collectrice, ladite gorge présente une paroi intérieure dont au moins un tronçon relie la portion intermédiaire au fond de ladite gorge et s'étend sur une hauteur non nulle et inférieure à la 3054653 -3- hauteur du palier supérieur. Il n'y a donc pas de zone plane entre le fond de la gorge périphérique et la portion intermédiaire mais la paroi intérieure relie le fond de la gorge périphérique à la portion intermédiaire. Cette paroi intérieure ne s'étend pas sur toute la hauteur définie par le palier 5 supérieur formant ainsi une gorge partielle offrant une surface d'appui supplémentaire pour un moyen d'étanchéité destiné à être agencé dans la gorge périphérique, par rapport à la solution de l'art antérieur avec une zone plane joignant le fond de la gorge périphérique au palier supérieur. Selon un aspect de l'invention, la plaque collectrice comprend une pluralité d'orifices pour le passage d'une pluralité de tubes d'échange thermique de l'échangeur thermique ménagés sur le palier supérieur et la portion intermédiaire, et à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice, l'orifice d'extrémité est agencé sur la portion intermédiaire. En particulier, la gorge périphérique est dépourvue d'orifice pour le passage d'un tube d'échange thermique. En conséquence, l'orifice d'extrémité n'est ni sur le palier supérieur ni dans la gorge périphérique, mais sur la portion intermédiaire faisant transition entre la gorge et le palier supérieur, ce qui permet d'augmenter la surface d'appui du moyen d'étanchéité lorsqu'il est disposé dans la gorge périphérique et tendu autour de collets bordant classiquement les orifices d'extrémité. Ceci permet d'optimiser le maintien en position du moyen d'étanchéité lors de l'assemblage de la boite collectrice, par exemple par sertissage. Selon un mode de réalisation, la paroi intérieure de ladite gorge présente en section transversale un profil linéaire s'étendant sur une hauteur continue non nulle et inférieure à la hauteur du palier supérieur. Selon un autre mode de réalisation, la paroi intérieure de ladite gorge présente en section transversale un profil au moins partiellement courbé. Selon un aspect de ce mode de réalisation, au moins les tronçons d'extrémité de la paroi intérieure selon la direction transversale de la plaque collectrice, s'étendent sur une hauteur non nulle et inférieure à la hauteur du palier supérieur. Avantageusement, la hauteur dudit au moins un tronçon de la paroi intérieure de ladite 30 gorge est comprise entre le quart et les trois quarts de la hauteur du palier supérieur, selon la relation suivante : 4 - 4 H1 REVENDICATIONS1. Plaque collectrice (11) pour échangeur thermique (1), la plaque collectrice (11) comprenant : une gorge périphérique (21) présentant un fond (22), au moins un palier supérieur (25) protubérant par rapport au fond (22) de ladite gorge (21) sur une hauteur prédéfinie (H1), et à au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice (11), une portion intermédiaire (27) entre le palier supérieur (25) et ladite gorge (21), caractérisée en ce qu'à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice (11), ladite gorge (21) présente une paroi intérieure (23) dont au moins un tronçon relie la portion intermédiaire (27) au fond (22) de ladite gorge (21) et s'étend sur une hauteur (H2) non nulle et inférieure à la hauteur (H1) du palier supérieur (25). 2. Plaque collectrice (11) selon la revendication 1, comprenant une pluralité d'orifices (17) pour le passage d'une pluralité de tubes d'échange thermique (7) de l'échangeur thermique (1) ménagés sur le palier supérieur (25) et la portion intermédiaire (27), et dans laquelle à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice (11), l'orifice (17) d'extrémité est agencé sur la portion intermédiaire (27). 3. Plaque collectrice (11) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la paroi intérieure (23) de ladite gorge (21) présente en section transversale un profil linéaire sur une hauteur (H2) continue non nulle et inférieure à la hauteur (H1) du palier supérieur (25). 4. Plaque collectrice (11) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle : - la paroi intérieure (23) de ladite gorge (21) présente en section transversale un profil au moins partiellement courbé, et dans laquelle au moins les tronçons d'extrémité de la paroi intérieure (23) selon la direction transversale (T) de la plaque collectrice (11), s'étendent sur une hauteur (H2) non nulle et inférieure à la hauteur (H1) du palier supérieur (25). 5. Plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la hauteur (H2) dudit au moins un tronçon de la paroi intérieure (23) de ladite gorge (21) est comprise entre le quart et les trois quarts de la hauteur (H1) du palier 3054653 -18- supérieur (25), selon la relation suivante : 4 - 4 H1 6. Plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 5 laquelle le palier supérieur (25) s'étend dans un plan sensiblement parallèle au plan selon lequel s'étend le fond (22) de ladite gorge (21). 7. Plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice (11), la portion intermédiaire (27) et la paroi intérieure (23) de ladite gorge (21) s'étendent selon 10 des directions différentes et concourantes. 8. Plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle à ladite au moins une extrémité longitudinale de la plaque collectrice (11), la paroi intérieure (23) de ladite gorge (21) présente une pente inclinée par rapport au plan selon lequel s'étend le fond (22) de ladite gorge (21). 15 9. Plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la portion intermédiaire (27) est inclinée par rapport au plan défini par le palier supérieur (25), d'un angle d'inclinaison (a) de l'ordre de 5° à 25°, de préférence de l'ordre de 10°. 10. Boite collectrice pour échangeur thermique comportant : 20 - une plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, - un moyen d'étanchéité (13) compressible disposé au moins en partie dans ladite gorge (21) de la plaque collectrice (11), et un couvercle (15) muni d'un pied de couvercle périphérique (43) reçu au moins partiellement dans ladite gorge (21) de la plaque collectrice (11), avec interposition du 25 moyen d'étanchéité, de manière à fermer la boite collectrice (3) en comprimant le moyen d'étanchéité (13), et telle que le palier supérieur (25) est protubérant en direction du couvercle (15) à l'état assemblé de la boite collectrice (3). 11. Boite collectrice (3) selon la revendication précédente, dans laquelle 30 - la plaque collectrice (11) comporte des collets (19) protubérants bordant les orifices 3054653 -19- (17), les collets (19) s'étendant en direction de l'intérieur de la boite collectrice (3), à des hauteurs différentes le long de la portion intermédiaire (27), et dans laquelle - le moyen d'étanchéité (13) présente avant compression une hauteur maximale (hmax) inférieure ou égale à la hauteur (hmin) du collet (19) le moins haut. 5 12. Échangeur thermique (1), notamment pour véhicule automobile, comprenant un faisceau (5) de tubes d'échange thermique (7), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une plaque collectrice (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 13. Échangeur (1) selon la revendication précédente, assemblé par brasage.