EP0805329A1 - Echangeur de chaleur à boîte collectrice tubulaire et patte de fixation - Google Patents

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EP0805329A1
EP0805329A1 EP97106604A EP97106604A EP0805329A1 EP 0805329 A1 EP0805329 A1 EP 0805329A1 EP 97106604 A EP97106604 A EP 97106604A EP 97106604 A EP97106604 A EP 97106604A EP 0805329 A1 EP0805329 A1 EP 0805329A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
heat exchanger
tubular wall
manifold
exchanger according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97106604A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Balthazard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Thermique Moteur SA
Original Assignee
Valeo Thermique Moteur SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Thermique Moteur SA filed Critical Valeo Thermique Moteur SA
Publication of EP0805329A1 publication Critical patent/EP0805329A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F28F9/0212—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size

Definitions

  • the invention relates to heat exchangers, in particular those intended for equipping motor vehicles.
  • a heat exchanger of the type comprising a manifold with a tubular wall provided with aligned holes, tubes the ends of which are received in the holes of the manifold, as well as at least one fixing lug secured to the box collector.
  • Such a heat exchanger can in particular be produced in the form of a condenser capable of being part of an air conditioning installation of a motor vehicle and of being traversed by a refrigerant.
  • the fixing lug can be used to fix the heat exchanger, in particular the condenser, either to the vehicle body, or to other equipment of the vehicle.
  • the known fixing lugs may consist in particular of two parts suitable for enclosing the manifold and being held together by a rivet or even by a screw, as taught by FR-A-2 690 234.
  • This known solution requires an operation additional as well as special arrangements on the heat exchanger, for the installation of the fixing lug. This increases therefore the cost of manufacturing and mounting the heat exchanger.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the manifold is provided with a longitudinal slot which has a given length and width
  • the fixing lug depends on a metal core having a length and a thickness adapted respectively to the length and to the width of the slot, so that it can be introduced into the slot and then brazed to the tubular wall, the core having an inner longitudinal edge extending at a distance from the wall tubular on the side of the holes.
  • the fixing lug thus forms part of a metal piece which is secured by brazing with the manifold which has for this purpose a particular configuration with a slot.
  • the slow extends over practically the entire length of the tubular wall.
  • the manifold is formed by rolling and punching a metal strip so as to have two longitudinal edges parallels extending along generatrices of the tubular wall and delimiting between them the aforementioned slot.
  • This rolling operation is then carried out so that the slot obtained has a width which is slightly greater than the thickness of the metallic core on which the fixing lug depends.
  • the inner longitudinal edge of the core extends parallel to the generatrices of the tubular wall and is located at a given distance from the tubular wall to serve as a stop at the ends of the tubes.
  • the core comprises at least one housing formed from the inner longitudinal edge of the core and located at a chosen location of the length of the core to receive a partition placed at the inside the tubular wall.
  • the core is advantageously produced from a generally rectangular metal strip further limited by an outer longitudinal edge which extends parallel to the inner longitudinal edge and which is suitable for being situated outside the tubular wall.
  • This outer longitudinal edge can be flush with or protrude externally from the tubular wall.
  • the tubular wall includes a cover and the core a cutout placed opposite this opening to allow the establishment of a connecting piece, in particular a tubing.
  • This cut and this opening then cooperate to allow the establishment and maintenance of this connecting piece during the brazing operations.
  • the core has a minimum width always greater than the thickness of the tubular wall.
  • the fixing lug is placed in a position and an orientation chosen with respect to the core.
  • fixing tab itself has a configuration adapted to the particular use for which it is intended.
  • the fixing lug and the core form a one-piece assembly obtained by cutting a metal part or also by molding or extrusion.
  • This one-piece assembly is advantageously coated with a brazing alloy.
  • Figure 1 shows a tubular manifold 10 of axis XX and of circular section.
  • the manifold 10 has a tubular wall 12 provided with aligned holes 14 each having the shape of an oblong passage.
  • the manifold 10 is further provided with a longitudinal slot 16 which extends parallel to the axis XX and which is delimited by two longitudinal edges 18 and 20 parallel to each other and parallel to the generating the tubular wall 12. These two longitudinal edges define between them the width L of the slot 16.
  • the slot 16 extends over the entire length of the manifold 10 (shown partially).
  • the tubular wall 10 is advantageously formed by rolling and punching a metal strip, for example made of aluminum or aluminum alloy.
  • FIG. 2 shows a fixing piece 22 comprising a rectangular core 24 extended laterally, at one end, by a fixing tab 26.
  • the core 24 notably comprises an inner longitudinal edge 28 and an outer longitudinal edge 30 which extend parallel to each other.
  • the fixing tab 26 extends in a direction generally perpendicular to the length of the core 24. It is further provided with a hole 32 intended for the passage of a fixing member (not shown) such as a screw. or the like.
  • the fixing piece 22 constitutes a one-piece assembly which can be obtained either by cutting a metal strip, or by molding or extruding a metallic material.
  • the fixing piece 22 is advantageously made of the same metallic material as the manifold 10, that is to say preferably made of aluminum or aluminum alloy.
  • the core 24 has a thickness E which is slightly less than the width L of the slot 16. It also extends over a length which corresponds to that of the slot 16, that is to say, in the example, over the entire length of the manifold 10.
  • the core 24 is intended to be inserted and threaded inside the manifold 10 passing through the slot 16, as shown in FIG. 3.
  • the fixing piece 22 is then immobilized in a position in which the longitudinal edge interior 28 extends parallel to the generators of the tubular wall 12.
  • the edge 28 is situated practically in alignment with the axis XX.
  • the inner longitudinal edge 28 serves as a stop during the introduction of tubes 34 (FIG. 3) intended to form part of the heat exchanger.
  • These tubes 34 are tubes of oblong cross section adapted to that of the holes 14.
  • the fixing piece 22 is advantageously coated, on its two faces, with a suitable solder plating.
  • the tubes 34 it is advantageous for the tubes 34 to be coated on the outside with a solder plating. If necessary, a solder plating is also provided externally on the wall 12 of the manifold.
  • the outer longitudinal edge 30 of the core 24 must at least be flush with or protrude outside the tubular wall 12, so as to ensure a good mechanical connection between the part 22 and the manifold 10.
  • the fixing lug 26 is a straight lug of generally rectangular shape which extends in the same plane as the core 24 and which is located at one end of the latter.
  • this tab could be located in any other place of the length of the core and take a different shape, for example bent or curved. Also, it is possible to provide several fixing lugs depending on the core 24.
  • FIG. 4 shows a manifold 10 similar to that of FIG. 1 and again comprising holes 14 and a slot 16.
  • the tubular wall 12 has an opening 36 which intersects the slot 16 and which is suitable for allowing the introduction of a connecting piece 38, such as an inlet or outlet manifold, as shown in Figure 4.
  • a connecting piece 38 such as an inlet or outlet manifold, as shown in Figure 4.
  • This tubing can be used for the entry or exit of a heat transfer fluid, that is to say a refrigerant in the example considered.
  • the core 24 of the fastener 22 has a rectangular cutout 40 which is formed from the outer longitudinal edge 30 and which has a shape adapted to that of the opening 36 of the box collector 10.
  • the core 24 includes housings 42 of rectangular shape formed from the inner longitudinal edge 28 of the core 24 and adapted to each receive a partition 44 suitable for being placed inside the tubular wall.
  • FIG. 5 shows a partition 44 at one end of the fixing piece 22.
  • the part 22 is previously fitted with its partitions 44 then it is threaded longitudinally inside the manifold 10 in the direction of the axis XX. After positioning the fixing piece 22, the opening 36 and the cutout 40 coincide as can be seen in FIG. 6.
  • the core 24 comprises a cutout 40 and housings 42 which locally reduce the width of the core, as defined between the longitudinal edges 28 and 30. It is necessary to keep a minimum width LM. in particular at the cutout 40 to ensure a good connection between the connecting piece 22 and the manifold 10.
  • This minimum width LM must be greater than the thickness of the tubular wall 12.
  • the tubes 34, the ends of which are introduced into the holes 14 of the manifold 10 can be either straight tubes or U-shaped tubes.
  • another identical or similar manifold must be provided at the other ends of the tubes.
  • This other manifold can be split and include at least one fixing lug linked by brazing as above.
  • the heat exchanger has only one manifold.
  • FIGS 7 and 8 show a heat exchanger comprising two manifolds 10A and 10B according to the invention mounted at the respective ends of the tubes 34 of a bundle. Between the tubes 34 are arranged corrugated spacers 46 forming heat exchange fins. In addition, the bundle of tubes 34 is framed by two end cheeks 48.
  • the manifolds 10A and 10B are respectively provided with two fixing pieces 22A and 22B each comprising a core 24A, respectively 24B, on which two fixing lugs 26A, respectively 26B depend.
  • the manifold 10A has two end partitions 44A and two intermediate partitions 50A. Furthermore, the manifold 10B comprises soft end partitions 44B and an intermediate partition 50B.
  • the manifold 50A internally delimits an inlet chamber 52, an intermediate chamber 54 and a outlet 56.
  • the manifold 10B internally delimits two chambers 58 and 60.
  • the manifold 10A comprises two connecting pieces 38, produced in the form of tubes, respectively serving for the inlet and the outlet of a heat transfer fluid capable of circulating in the bundle.
  • the heat exchanger is produced in the form of a condenser and the heat transfer fluid is a refrigerant which enters the heat exchanger in the vapor phase and which leaves it in the liquid phase, after having been condensed. by an air flow sweeping the tube bundle.
  • the fluid enters the chamber 52, then successively reaches the chambers 58, 54 and 60, then the outlet chamber 56.
  • the heat exchanger of the invention is intended in particular to be used as a condenser in an air conditioning installation for motor vehicles.
  • the invention is not limited to the embodiments described above by way of examples and extends to other variants, in particular as regards the configuration and the position of the fixing lug relative to the manifold.

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Abstract

L'échangeur de chaleur de l'invention comprend une boîte collectrice (10) à paroi tubulaire (12) pourvue de trous alignés (14) pour recevoir les extrémités de tubes (14), la boîte collectrice étant en outre pourvue d'une fente longitudinale (16), ce qui permet la mise en place d'une patte de fixation (26) dépendant d'une âme métallique (24) propre à être introduite dans la fente (16) et brasée avec la paroi tubulaire. L'échangeur de chaleur peut être notamment réalisé sous la forme d'un condenseur pour une installation de climatisation de véhicule automobile. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne les échangeurs de chaleur, en particulier ceux destinés à l'équipement des véhicules automobiles.
  • Elle concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur du type comprenant une boîte collectrice à paroi tubulaire pourvue de trous alignés, des tubes dont les extrémités sont reçues dans les trous de la boîte collectrice, ainsi qu'au moins une patte de fixation solidaire de la boîte collectrice.
  • Un tel échangeur de chaleur peut être notamment réalisé sous la forme d'un condenseur propre à faire partie d'une installation de climatisation d'un véhicule automobile et à être parcouru par un fluide frigorigène.
  • Dans un tel échangeur de chaleur, la patte de fixation peut servir à fixer l'échangeur de chaleur, en particulier le condenseur, soit à la carrosserie du véhicule, soit encore à un autre équipement du véhicule.
  • Il est connu, notamment, de fixer le condenseur d'une installation de climatisation sur un autre échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, de manière qu'un même flux d'air puisse traverser successivement le radiateur de refroidissement et le condenseur.
  • Les pattes de fixation connues peuvent être constituées notamment de deux parties propres à enserrer la boîte collectrice et à être maintenues entre elles par un rivet ou encore par une vis, comme enseigné par FR-A-2 690 234. Cette solution connue nécessite une opération supplémentaire ainsi que des aménagements particuliers sur l'échangeur de chaleur, pour la mise en place de la patte de fixation. Ceci accroît donc le coût de fabrication et de montage de l'échangeur de chaleur.
  • Il est connu également de solidariser la patte de fixation à la boîte collectrice par une opération de brasage. Toutefois, cette solution nécessite de maintenir la patte de fixation avant et pendant le brasage, ce qui conduit à concevoir des pattes de fixation de géométrie compliquée.
  • L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.
  • Elle propose à cet effet un échangeur de chaleur du type défini en introduction, dans lequel la boîte collectrice est pourvue d'une fente longitudinale qui présente une longueur et une largeur données, et dans lequel la patte de fixation dépend d'une âme métallique ayant une longueur et une épaisseur adaptées respectivement à la longueur et à la largeur de le fente, de manière à pouvoir être introduite dans la fente puis brasée à la paroi tubulaire, l'âme présentant un bord longitudinal intérieur s'étendant à distance de la paroi tubulaire du côté des trous.
  • La patte de fixation fait ainsi partie d'une pièce métallique qui est solidarisée par brasage avec la boîte collectrice qui présente à cet effet une configuration particulière avec une fente.
  • En conséquence, l'âme dont dépend la patte de fixation est simplement glissée dans la fente de la boîte collectrice avant d'être brasée à cette dernière.
  • Selon une caractéristique avantageuse, la lente s'étend sur pratiquement toute la longueur de la paroi tubulaire.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la boîte collectrice est formé par roulage et poinçonnage d'une bande métallique de manière à présenter deux bords longitudinaux parallèles s'étendant suivant des génératrices de la paroi tubulaire et délimitant entre eux la fente précitée.
  • Cette opération de roulage s'effectue alors de manière que la fente obtenue présente une largeur qui est légèrement supérieure à l'épaisseur de l'âme métallique dont dépend la patte de fixation.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le bord longitudinal intérieur de l'âme s'étend parallèlement aux génératrices de la paroi tubulaire et est située à une distance donnée de la paroi tubulaire pour servir de butée aux extrémités des tubes.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'âme comporte au moins un logement formé à partir du bord longitudinal intérieur de l'âme et situé en un endroit choisi de la longueur de l'âme pour recevoir une cloison placée à l'intérieur de la paroi tubulaire.
  • On peut ainsi prévoir plusieurs logements propres à recevoir plusieurs cloisons, ce qui permet d'introduire ou enfiler en une seule fois les cloisons, en même temps que l'âme, au lieu de les introduire une par une comme dans la technique antérieure.
  • De plus, ceci permet de supprimer les opérations de sertissage des cloisons qui étaient jusqu'à présent nécessaires, du fait que ces cloisons sont maintenues dans leurs positions respectives grâce aux logements formés dans l'âme.
  • L'âme est avantageusement réalisée à partir d'une bande métallique généralement rectangulaire limitée en outre par un bord longitudinal extérieur qui s'étend parallèlement au bord longitudinal intérieur et qui est propre à être situé à l'extérieur de la paroi tubulaire. Ce bord longitudinal extérieur peut affleurer ou dépasser extérieurement de la paroi tubulaire.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi tubulaire comporte une couverture et l'âme une découpe placée en regard de cette ouverture pour permettre la mise en place d'une pièce de raccordement, en particulier d'une tubulure.
  • Cette découpe et cette ouverture coopèrent alors pour permettre la mise en place et le maintien de cette pièce de raccordement pendant les opérations de brasage.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, l'âme comporte une largeur minimale toujours supérieure à l'épaisseur de la paroi tubulaire.
  • Ceci permet de garantir une bonne étanchéité lors du brasage.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la patte de fixation est placée dans une position et une orientation choisies par rapport à l'âme.
  • Ainsi, on peut prévoir une ou plusieurs pattes de fixation prévues en des endroits choisis, par exemple en extrémité de l'âme ou en tout autre endroit sur la longueur de celle-ci.
  • Il est bien entendu que la patte de fixation présente ellemême une configuration adaptée à l'utilisation particulière pour laquelle elle est destinée.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la patte de fixation et l'âme forment un ensemble monobloc obtenu par découpe d'une pièce métallique ou encore par moulage ou extrusion.
  • Cet ensemble monobloc est avantageusement revêtu d'un alliage de brasure.
  • Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé sur lequel :
    • la figure 1 est une vue partielle en perspective d'une boîte collectrice d'un échangeur de chaleur selon une première forme de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en perspective d'une pièce de fixation destinée à être brasée à la boîte collectrice de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en perspective montrant la boîte collectrice de la figure 1 et la pièce de fixation de la figure 2 après assemblage et brasage ;
    • la figure 4 est une vue en perspective d'une boîte collectrice d'un échangeur de chaleur selon une seconde forme de réalisation de l'invention ;
    • la figure 5 est une vue partielle en perspective d'une pièce de fixation destinée à être solidarisée à la boîte collectrice de la figure 4 ;
    • la figure 6 est une vue partielle en perspective montrant la boîte collectrice de la figure 4 et la pièce de fixation de la figure 5 après assemblage et brasage;
    • la figure 7 est une vue de face, avec arrachement partiel, d'un échangeur de chaleur comprenant deux boîtes collectrices selon l'invention; et
    • la figure 8 est une vue de dessus de l'échangeur de chaleur de la figure 7.
  • On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une boîte collectrice tubulaire 10 d'axe XX et de section circulaire. La boîte collectrice 10 comporte une paroi tubulaire 12 pourvue de trous alignés 14 ayant chacun la forme d'un passage oblong. La boîte collectrice 10 est en outre pourvue d'une fente longitudinale 16 qui s'étend parallèlement à l'axe XX et qui est délimitée par deux bords longitudinaux 18 et 20 parallèles entre eux et parallèles aux génératrices de la paroi tubulaire 12. Ces deux bords longitudinaux délimitent entre eux la largeur L de la fente 16. Dans l'exemple, la fente 16 s'étend sur toute la longueur de la boîte collectrice 10 (représentée partiellement).
  • La paroi tubulaire 10 est avantageusement formée par roulage et poinçonnage d'une bande métallique, par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium.
  • On se réfère maintenant à la figure 2 qui montre une pièce de fixation 22 comprenant une âme rectangulaire 24 prolongée latéralement, à une extrémité, par une patte de fixation 26. L'âme 24 comprend notamment un bord longitudinal intérieur 28 et un bord longitudinal extérieur 30 qui s'étendent parallèlement entre eux. La patte de fixation 26 s'étend dans une direction généralement perpendiculaire à la longueur de l'âme 24. Elle est en outre munie d'un trou 32 destiné au passage d'un organe de fixation (non représenté) tel qu'une vis ou analogue.
  • La pièce de fixation 22 constitue un ensemble monobloc pouvant être obtenu soit par découpe d'une bande métallique, soit encore par moulage ou extrusion d'une matière métallique. La pièce de fixation 22 est avantageusement réalisée dans la même matière métallique que la boîte collectrice 10, c'est-à-dire de préférence en aluminium ou alliage d'aluminium.
  • L'âme 24 présente une épaisseur E qui est légèrement inférieure à la largeur L de la fente 16. Elle s'étend en outre sur une longueur qui correspond à celle de la fente 16, c'est-à-dire, dans l'exemple, sur toute la longueur de la boîte collectrice 10.
  • L'âme 24 est destinée à être introduite et enfilée à l'intérieur de la boîte collectrice 10 en passant par la fente 16, comme montré à la figure 3. La pièce de fixation 22 est alors immobilisée dans une position dans laquelle le bord longitudinal intérieur 28 s'étend parallèlement aux génératrices de la paroi tubulaire 12. Dans l'exemple, le bord 28 se situe pratiquement dans l'alignement de l'axe XX. Dans la position ainsi obtenue, le bord longitudinal intérieur 28 sert de butée lors de l'introduction de tubes 34 (figure 3) destinés à faire partie de l'échangeur de chaleur. Ces tubes 34 sont des tubes de section oblongue adaptée à celle des trous 14. Ainsi, lorsque les tubes 34 sont engagés au travers des trous 14, ils viennent ensuite en butée contre le bord 28, ce qui permet de les maintenir dans la position voulue avant leur assemblage par brasage.
  • Pour permettre le brasage, la pièce de fixation 22 est avantageusement revêtue, sur ses deux faces, d'un placage de brasure approprié. De même, il est avantageux que les tubes 34 soient revêtus extérieurement d'un placage de brasure. Le cas échéant, un placage de brasure est en outre prévu extérieurement sur la paroi 12 de la boîte collectrice.
  • Il est à noter que dans la position de la figure 3, le bord longitudinal extérieur 30 de l'âme 24 doit au moins affleurer ou dépasser à l'extérieur de la paroi tubulaire 12, de manière à assurer une bonne liaison mécanique entre la pièce de fixation 22 et la boîte collectrice 10.
  • Dans l'exemple représenté, la patte de fixation 26 est une patte droite de forme générale rectangulaire qui s'étend dans le même plan que l'âme 24 et qui est située à une extrémité de cette dernière.
  • Bien entendu, cette patte pourrait être située en tout autre endroit de la longueur de l'âme et revêtir une forme différente, par exemple coudée ou incurvée. Egalement, il est possible de prévoir plusieurs pattes de fixation dépendant de l'âme 24.
  • On se réfère maintenant à la figure 4 qui montre une boîte collectrice 10 analogue à celle de la figure 1 et comprenant, là aussi, des trous 14 et une fente 16.
  • Dans l'exemple, la paroi tubulaire 12 comporte une ouverture 36 qui intersecte la fente 16 et qui est propre à permettre l'introduction d'une pièce de raccordement 38, telle qu'une tubulure d'entrée ou de sortie, comme représentée sur la figure 4.
  • Cette tubulure peut servir à l'entrée ou à la sortie d'un fluide caloporteur, c'est-à-dire d'un fluide frigorigène dans l'exemple considéré.
  • Comme on le voit sur la figure 5, l'âme 24 de la pièce de fixation 22 comporte une découpe rectangulaire 40 qui est formée à partir du bord longitudinal extérieur 30 et qui présente une forme adaptée à celle de l'ouverture 36 de la boîte collectrice 10.
  • Par ailleurs, l'âme 24 comporte des logements 42 de forme rectangulaire formés à partir du bord longitudinal intérieur 28 de l'âme 24 et propres à recevoir chacun une cloison 44 propre à être placée à l'intérieur de la paroi tubulaire. On a représenté sur la figure 5 une cloison 44 à une extrémité de la pièce de fixation 22.
  • La pièce 22 est préalablement équipée de ses cloisons 44 puis elle est enfilée longitudinalement à l'intérieur de la boîte collectrice 10 dans la direction de l'axe XX. Après positionnement de la pièce de fixation 22, l'ouverture 36 et la découpe 40 coïncident comme on peut le voir sur la figure 6.
  • Il suffit alors de mettre en place la pièce de raccordement 38 puis de mettre en place les tubes et de procéder au brasage de l'ensemble. Il apparaît que les cloisons 44 sont maintenues fermement dans les positions souhaitées, ce qui permet de supprimer les opérations de sertissage qui étaient nécessaires jusqu'à présent.
  • Dans le cas de la figure 5, l'âme 24 comporte une découpe 40 et des logements 42 qui diminuent localement la largeur de l'âme, telle que définie entre les bords longitudinaux 28 et 30. Il est nécessaire de garder une largeur minimale LM. notamment au niveau de la découpe 40 pour assurer une bonne liaison entre la pièce de liaison 22 et la boîte collectrice 10.
  • Cette largeur minimale LM doit être supérieure à l'épaisseur de la paroi tubulaire 12.
  • Les tubes 34 dont les extrémités sont introduites dans les trous 14 de la boîte collectrice 10 peuvent être soit des tubes droits soit des tubes en U. Dans le premier cas, une autre boîte collectrice identique ou similaire doit être prévue aux autres extrémités des tubes. Cette autre boîte collectrice peut être fendue et comporter au moins une patte de fixation liée par brasage comme précédemment. Dans le second cas, l'échangeur de chaleur ne comporte qu'une seule boîte collectrice.
  • On se réfère maintenant aux figures 7 et 8 qui représentent un échangeur de chaleur comprenant deux boîtes collectrices 10A et 10B selon l'invention montées aux extrémités respectives des tubes 34 d'un faisceau. Entre les tubes 34 sont disposés des intercalaires ondulés 46 formant ailettes d'échange de chaleur. En outre, le faisceau de tubes 34 est encadré par deux joues d'extrémité 48.
  • Les boîtes collectrices 10A et 10B sont munies respectivement de deux pièces de fixation 22A et 22B comprenant chacune une âme 24A, respectivement 24B, dont dépendent deux pattes de fixation 26A, respectivement 26B.
  • La boîte collectrice 10A comporte deux cloisons d'extrémité 44A et deux cloisons intermédiaires 50A. Par ailleurs, la boîte collectrice 10B comporte doux cloisons d'extrémité 44B et une cloison intermédiaire 50B.
  • La boîte collectrice 50A délimite intérieurement une chambre d'entrée 52, une chambre intermédiaire 54 et une chambre de sortie 56. La boîte collectrice 10B délimite intérieurement deux chambres 58 et 60.
  • Par ailleurs, la boîte collectrice 10A comporte deux pièces de raccordement 38, réalisées sous la forme de tubulures, servant respectivement à l'entrée et à la sortie d'un fluide caloporteur propre à circuler dans le faisceau.
  • Dans l'exemple, l'échangeur de chaleur est réalisé sous la forme d'un condenseur et le fluide caloporteur est un fluide frigorigène qui pénètre dans l'échangeur de chaleur en phase vapeur et qui le quitte en phase liquide, après avoir été condensé par un flux d'air balayant le faisceau de tubes. Le fluide pénètre dans la chambre 52, gagne ensuite successivement les chambres 58, 54 et 60, puis la chambre de sortie 56.
  • L'échangeur de chaleur de l'invention est destiné tout particulièrement à être utilisé en tant que condenseur dans une installation de climatisation de véhicules automobiles.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemples et s'étend à d'autres variantes, notamment en ce qui concerne la configuration et la position de la patte de fixation par rapport à la boîte collectrice.

Claims (11)

  1. Échangeur de chaleur du type comprenant une boîte collectrice (10) à paroi tubulaire (12) pourvue de trous alignés (14), des tubes (34) dont les extrémités sont reçues dans les trous (14) de la boîte collectrice (10), ainsi qu'au moins une patte de fixation (26) solidaire de la boîte collectrice (10),
    caractérisé en ce que la boîte collectrice (10) est pourvue d'une fente longitudinale (16) qui présente une longueur et une largeur (L) données,
    et en ce que la patte de fixation (26) dépend d'une âme métallique (24) ayant une longueur et une épaisseur (E) adaptées respectivement à la longueur et à la largeur de la fente (16), de manière à pouvoir être introduite dans la fente (16) puis brasée à la paroi tubulaire (12), l'âme présentant un bord longitudinal intérieur (28) s'étendant à distance de la paroi tubulaire (12) du côté des trous (14).
  2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente s'étend sur pratiquement toute la longueur de la paroi tubulaire.
  3. Échangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la boîte collectrice (10) est formée par roulage et poinçonnage d'une bande métallique de manière à présenter deux bords longitudinaux parallèles (18, 20) s'étendant suivant des génératrices de la paroi tubulaire (12) et délimitant entre eux la fente (16).
  4. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bord longitudinal intérieur (28) de l'âme (24) s'étend parallèlement aux génératrices de la paroi tubulaire (12) et est situé à une distance donnée de la paroi tubulaire pour servir de butée aux extrémités des tubes (34).
  5. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'âme (24) comporte au moins un logement (42) formé à partir du bord longitudinal (28) de l'âme (24) et situé en un endroit choisi de la longueur de l'âme pour recevoir une cloison (44) placée à l'intérieur de la paroi tubulaire (12).
  6. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en que l'âme (24) est une bande métallique généralement rectangulaire limitée en outre par un bord longitudinal extérieur (30) qui s'étend parallèlement au bord longitudinal intérieur (28) et qui est propre à être situé à l'extérieur de la paroi tubulaire (12).
  7. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi tubulaire (12) comporte une ouverture (36) et l'âme (24) une découpe (40) placée en regard de l'ouverture (36) pour permettre la mise en place d'une pièce de raccordement (38), en particulier d'une tubulure.
  8. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'âme (24) comporte une largeur minimale (LM) toujours supérieure à l'épaisseur de la paroi tubulaire (12).
  9. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la patte de fixation (26) est placée dans une position et une orientation choisies par rapport à l'âme (24).
  10. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la patte de fixation (26) et l'âme (24) forment un ensemble monobloc (22) obtenu par découpe d'une pièce métallique ou encore par moulage ou extrusion.
  11. Échangeur de chaleur selon la revendication 10, caractérisé en ce que cet ensemble monobloc (22) est revêtu d'un alliage de brasure.
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