WO2005012822A2 - Embout de tube pour element de circuit hydraulique, en particulier pour echangeur de chaleur - Google Patents

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WO2005012822A2
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heat exchanger
boss
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Jérôme GENOIST
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Valeo Thermique Moteur SA
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    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05358—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
    • 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
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements

Definitions

  • the invention relates to the field of heat exchangers, especially for the equipment of motor vehicles.
  • a tube endpiece arranged to be mounted at one end of a fluid circulation tube to form a hydraulic circuit element, the endpiece consisting of a folded sheet metal strip to form two arranged branches to apply against two opposite faces of the tube, and wherein one of the branches comprises at least one boss provided with a perforation to establish a fluid communication passage.
  • FR-A-2,834,336 already discloses a tip of this type which makes it possible to constitute hydraulic circuit elements, from a tube of which at least one end is provided with such a tip.
  • a circuit element of this type and heat exchangers which include such elements have many advantages.
  • a heat exchanger may consist of a stack of different circuit elements.
  • Another advantage of the known circuit elements is that they allow a reduction in the size of the heat exchanger by optimizing the effective surface from the point of view of heat exchange, by replacing the collector boxes with less bulky bits.
  • circuit elements can be delivered equipped with their tips, which facilitates the assembly of the heat exchanger. This eliminates the mechanical function of introducing tubes into drilled collectors. Just assemble the tubes with tips whose dimensions are the same as those of the tubes. Then, the circuit elements are stacked. There is therefore a great simplicity of assembly and manufacture.
  • Another advantage of this known solution is the possibility of producing a heat exchanger comprising tubes of different lengths, which makes it possible to adapt the shape of the exchanger to the space available in the vehicle in question.
  • the boss comprises a flat bottom in which is formed the fluid communication passage, the latter being formed of a circular hole.
  • the diameter of 'this hole is necessarily limited. It must be smaller than the diameter of the flat bottom in which the communication passage is laid out. This restriction of the through hole, that is to say of the fluid passage section, generates losses of charge.
  • Such pressure losses are detrimental to the performance of the heat exchanger, especially in the case where the fluid must circulate at low pressure and at a high flow rate, as is the case of an engine cooling radiator. of a motor vehicle, a heating radiator of the passenger compartment of a motor vehicle, or an evaporator of an air conditioning circuit.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the invention also aims at producing circuit elements, in particular for a heat exchanger, comprising a tube and at least one tube endpiece as defined above.
  • the invention proposes for this purpose a tube end as defined in the introduction, wherein the boss with its perforation is stamped to form a flared collar having an inverted annular edge providing a junction area.
  • the perforation is formed, not in a flat bottom of the boss, but in a flared collar which has an inverted annular edge.
  • Such a flared neck which may also be called "inverted collet"
  • the tip of the invention thus finds application, especially in the case of heat exchangers traversed by a circulating fluid at low pressure and high flow.
  • Said boss comprises, for example, a first end, intended to be close to the tube, and a second end, opposite to the first end, at which said collar is located.
  • Said junction zone is thus remote from the tube and extends, in particular, in a plane parallel to the plane of said tube, provided flat.
  • each of the branches of the mouthpiece comprises two parallel outer edges, so that the two parallel edges of one leg can be brazed respectively to the two parallel edges of another branch while encircling the end of the tube.
  • edges of the branches of the tip are folded edges to allow brazing on two slices of the sheet. This variant is particularly suitable in the case where the fluid circulates at low pressure.
  • edges of the branches of the tip are flat edges to allow brazing on two sides of the sheet. This results in a more resistant soldering which is of particular interest in the case where the fluid circulates at high pressure.
  • At least one of the edges of one of the branches is extended by a lug capable of being folded against the other branch to hold the branches against the end of the tube for brazing purposes. This provides a temporary fixation of the tip on the tube. This solution makes tubes already pre-equipped with their tips and which can then be assembled by brazing.
  • a first variant then provides that each of the edges of one of the branches of the tip is extended by a tab, which is arranged to be folded against the other branch, the junction areas of each branch being, for example, symmetrical relative to a plane of symmetry of the tip.
  • a second variant consists in that a first edge of a first branch is extended by a tab arranged to be folded against a first edge vis-à-vis a second branch whose second edge is extended by a tab arranged to be folded against the second edge of said first branch.
  • the two branches of the tip are symmetrical.
  • the two branches each comprise a boss forming a flared collar.
  • one of the branches comprises a flared collar boss, while the other branch comprises a flat bottom boss provided with a perforation.
  • one of the branches of the mouthpiece comprises a flared neck boss, while the other leg comprises a flat, non-perforated boss.
  • the flared collar has an annular edge. This one can be plane. It is also advantageous for this annular edge to be slightly frustoconical to form a fillet having an angle of less than 2 °.
  • a particularly advantageous configuration of the tip provides that each of the branches has on the whole of its surface against a face of the tube a reduced sheet thickness, the reduction in sheet thickness thus forming an internal shoulder on which the end of the tube introduced into the nozzle can abut.
  • this stop maintains the tube in the axial position the time to achieve brazing of the tube assembly and tip.
  • the two branches are connected by a portion of the folded sheet metal strip forming a connecting tongue, which has the primary function of maintaining the two associated branches before brazing.
  • the connecting tongue is provided opposite to said one end of the fluid circulation tube, preferably disposed substantially in the axis of the tube.
  • This configuration has the advantage of maintaining the symmetry of the tip.
  • the connecting tongue is provided joining two respective outer edges of the two branches.
  • the invention in another aspect, relates to a hydraulic circuit element for a heat exchanger, which comprises at least one tube having two ends and at least one end at one of said ends of the tube, said end being as defined above .
  • the tube is a flat tube having a through-hole formed near an end of the tube, this end being fitted integrally into the mouthpiece so that the through-hole is opposite the perforation of the flared collar. Thanks to the realization of a flared collar, the perforation has a passage section substantially equal to that of the through hole in the end of the tube, which is favorable to limit the loss of load.
  • This application is suitable for the case of a flat tube having a plurality of parallel internal channels for the flow of fluid, such as an extruded flat tube.
  • the tube is a flat tube and the end of the tube is partially fitted into the tip so that it stops before perforation of the flare collar. 5
  • it is particularly advantageous to provide the tip with the inner shoulder defined above allows the end of the tube to abut 'on this shoulder. The positioning of the tube in the tip and its maintenance before soldering are thus ensured.
  • the invention relates to a heat exchanger 'heat, in particular for a motor vehicle, comprising a stack of circuit elements as previously defined.
  • the heat exchanger further comprises a tubular element having at one of its ends an annular portion of a diameter adapted to surround the flared collar left free of at least one of the end pieces. of tubes located at the ends of the stack.
  • the tubing element allows in particular to ensure the junction between the heat exchanger and the rest of the fluid circulation circuit.
  • the annular portion 5 has recess points of its circumference making a crimping of the tubular element on the flared collar, advantageously also distributed around the periphery of the annular portion.
  • the annular portion extends externally by holding tabs intended to be folded under the flared collar.
  • the heat exchanger further comprises a tubular member having at one of its ends an annular portion of a diameter adapted to be housed in an annular orifice inside the flared collar. This makes it possible to ensure the junction between the tubing element and the collar flared by the inside of the collar.
  • the tubular element further comprises, adjacent to the annular portion, a flange for abutting against said junction area of the flared collar. It is then possible to force force the annular portion until the collar comes into abutment against the junction area of the flared collar, this before soldering.
  • the tubular element externally has a thread in the vicinity of one of its ends.
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger according to the prior art
  • FIG. 2 is a partial sectional view of the right portion of the heat exchanger shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a tip forming part of a circuit element of a heat exchanger according to the prior art;
  • FIG. 4 is a perspective view of the end of a multi-channel tube;
  • FIG. 5 is a sectional view through a multi-channel tube and a nozzle according to the prior art
  • FIG. 6 is a perspective view of a tip with a flared collar according to the invention.
  • FIG. 7 is a side view corresponding to FIG. 6;
  • FIG. 8 is a partial perspective view of a heat exchanger comprising circuit elements having tips according to the invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a flared collar tip according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a side view in partial section of a nozzle according to Figure 9 wherein is introduced into the end of a tube;
  • FIG. 11 is an end view of the tube of FIG. 10;
  • FIG. 12 is a side view of a nozzle according to the invention.
  • FIG. 13 represents the enlarged detail XIII of FIG. 12;
  • - Figure 14 is a side view showing the assembly of two collars from two end caps according to Figures 12 and 13;
  • FIG. 15 is a partial perspective view of a heat exchanger comprising tips according to the invention;
  • FIG. 16 is a perspective view of another heat exchanger comprising tips according to the invention.
  • FIG. 17 schematically shows different phases of a stamping process of an end piece according to an embodiment of the invention.
  • Figure 18 is a view similar to Figure 17 for the embodiment of a nozzle according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 19 is a graph which illustrates the variation of the pressure losses of a fluid as a function of the flow rate, respectively for a tip according to the prior art and for a tip with a flared collar according to the invention;
  • FIGS. 20 to 23 are perspective views of a tip according to different embodiments of the invention.
  • FIG. 24 is a perspective view of a circuit element with a nozzle according to the invention.
  • FIG. 25 is a partial section of the circuit element of FIG. 24 along the plane (X, Z);
  • FIG. 26 to 29 are partial perspective views of heat exchangers provided with different tubing elements; and - Figures 30 to 32 are partial sectional views of the tubing elements of Figures 26, 27 and 29 respectively.
  • FIG. 1 an external perspective view of a heat exchanger according to the publication FR-A-2834336 already cited and in Figure 2 a sectional view of its right side.
  • This exchanger is constituted by a stack of circuit elements 20 each of which consists of at least one tube 22 having two ends. A tip 24 is attached to each end of the tube 22. The tips 24 are disposed in the longitudinal axis of the tubes.
  • the end pieces 24 each comprise two bosses 26, also called cups, of frustoconical shape.
  • Each boss or cup 26 has a flat bottom 28.
  • the funds dishes 28 of the bosses of a tip of a circuit element 20 come to bear on the flat tops of the bosses of the adjacent circuit elements.
  • the various circuit elements which constitute the exchanger shown in Figure 1 are supported on each other through the flat bottoms 28 of the bosses 26 of their respective ends.
  • the flat bottoms 28 can be full, that is to say do not include any perforation. In this case, they do not allow any circulation of the fluid circulating in the tubes 22 of the exchanger between two circuit elements.
  • the flat bottoms 28 may comprise perforations 27, arranged facing each other, so that the fluid can pass from one circuit element to another.
  • the upper boss 26 has a flat bottom 28 closed, while the lower boss of the nozzle 24 has a flat bottom
  • the fluid can thus pass from the upper circuit element 20 to the immediately lower circuit element as shown schematically by the arrow 34.
  • the first fluid then flows through the second circuit element 20 from left to right according to FIGS. 1 and 2.
  • the second circuit element 20 passes through the lower boom element 36 through the perforations 28b provided in the flat bottoms of the bosses.
  • the fluid thus makes a series of trips back and forth in the tubes of the circuit elements from right to left and from left to right. He leaves the exchanger on the left side of the latter, as shown by the arrow
  • the fluid is in heat exchange relation with another fluid which circulates conventionally perpendicularly to the bundle of the tubes 22.
  • the corrugated inserts 40 may be arranged between the tubes 22 of the exchanger heat.
  • FIG. 3 shows an example of a tip 24 of the prior art intended for a circuit element 20 of a heat exchanger shown in FIGS. 1 and 2.
  • the end-piece 24 is made by stamping and folding a metal strip, preferably aluminum. Embossing allows for the two bosses 26 and the perforations 27 of the flat bottom 28, if these perforations exist.
  • a stamp 42 constitutes the bottom or end of the tip. It prevents the fluid from escaping in the axial direction of the tube with assembly of the nozzle on the end of a tube 22. -The end is assembled, for example by clipping, fitting or crimping on a tube 22 before brazing. Punctures 44 and 46 facilitate the brazing of the tip on the end of the tube 20.
  • the tip 24 of Figure 3 is formed of a folded sheet metal strip forming two branches 31 of generally rectangular shape which are attached to the bottom 42. These two branches, after folding of the sheet metal strip, are substantially parallel to each other and are intended to be applied against two opposite planar faces 48 and 50 of a tube 22 (FIGS. 4 and 5).
  • FIG. 4 shows a perspective view of the end of a particular embodiment of a tube 22, which is a multi-channel tube. It comprises seven channels 52 separated by six partition walls 54.
  • a tube is intended, for example, to contain a fluid under pressure.
  • the partition walls 54 reinforce the tube and prevent it from bulging under the pressure of the fluid.
  • this tube has a circular through hole 56 at one or both ends thereof. The hole 56 opens on the two opposite faces 48 and 50 of the tube 22.
  • the communication between the tube 22 and the nozzle 24 can be provided in two different ways.
  • the nozzle 24 is fitted completely on the end of the tube 22 so that the hole 56 is located substantially opposite the perforations 27 of the bosses 26.
  • the communication between the tube and the tip is made through the circular through holes 50.
  • the tip is simply clipped to the free end of the tube 24 and the first fluid out of the tube where it enters through the end of the latter. In this case, the tube does not have a circular through hole 50.
  • the perforation 27 has a diameter d1 smaller than the diameter d2 of the flat bottom 28 of the boss 26.
  • This diameter d1 is also smaller than the diameter d3 of the through hole 56 of the tube 22. This results in a restriction of the passage section which produces pressure drops detrimental to the proper functioning of the heat exchanger.
  • the invention makes it possible to avoid this drawback by producing an end piece 60, a first embodiment of which is shown in FIGS. 6 and 7.
  • the tip 60 is similar to the tip 24 of the prior art in that it is formed of folded sheet metal strip to form two branches 62 arranged to be applied against two faces
  • Each of the legs 62 includes at least one boss 66 provided with an annular perforation 68 for establishing a fluid communication passage.
  • the boss 66 here has the particularity of being stamped to form a flared collar having an inverted annular edge 70 providing a junction zone. Subsequently, the reference 66 designates the flared collar.
  • This flared collar 66 may also be called a flanged collar in that the flange-shaped annular edge 70 completely surrounds the perforation 68.
  • the inside diameter d4 of the perforation 68 (FIG. 7) is much greater than the diameter d1 of the perforation 27 in the case of the tip of art previous ( Figure 5).
  • This diameter of the stamping may be substantially equal to the diameter d3 of the through hole that includes the tube (not shown) introduced into the tip of Figures 6 and 7.
  • the legs 62 have parallel outer edges 72 so that the parallel edges of one leg can be brazed respectively to the parallel edges of another leg by surrounding the end of the tube.
  • the edges of the branches are folded, which allows brazing on two slices of the sheet.
  • the edges of one of the limbs are extended by two tabs 74 that can be folded against the other limb to hold the two limbs against the end of the tube. This ensures a temporary attachment of the tip on the end of the tube for brazing.
  • the two branches 62 of the nozzle each comprise a boss provided with a flared collar 66.
  • This figure shows the ends of three circuit elements, each consisting of a tube 22 at the end of which is mounted a tip 60 which is provided with two flared collars 66, which ensures the passage of fluid from one tube 22 to another.
  • the tubes 22 are multi-channel tubes advantageously obtained by extrusion.
  • FIG. 8 also shows the corrugated inserts 40 placed between the tubes.
  • FIG. 9 represents another end piece 60 according to the invention comprising two flared collars 66.
  • the flared collars 66 are respectively from the two branches 62.
  • Each of the two branches has two parallel edges 76 which are formed in the form of flat edges to allow brazing on two sides of the sheet. This results in a stronger brazing than in the case of the embodiment of Figures 6 and 7 where the brazing is performed on slices of the sheet.
  • the parallel edges 76 are joined by an edge 77 of semicircular shape, which allows to form two U-shaped edges which, once assembled, completely close the end of a tube.
  • the bottom 42 is here a simple folded tongue connecting the edges 77 of semicircular shape of the two branches 62.
  • FIG 10 a sectional view of the tip 60 of Figures 9 and 10 and a tube 22 which is introduced into the tip.
  • This tube 22 has no through-hole and its free end 78 stops at the respective perforations of the collars 66. As a result, the fluid can enter or leave the tube only by its end 78.
  • This embodiment is particularly suitable for where the tube 22 is a folded tube as shown in Figure 11.
  • This tube 22 is formed by folding a sheet 80 to define two edges 82 folded to form a spacer, and two channels 84 of fluid circulation.
  • FIG. 12 is a side view of a tip similar to that of FIGS. 9 and 10. It can be seen that the annular edge 70 of the tip (see the detail of FIG. 13) is weakly frustoconical to form a leave having a angle ⁇ less than 2 ° and a soldering zone 86 extending over a length L greater than 1 mm. As a result, when two collars are assembled, their respective annular edges 70 (FIG. 14) delimit a brazing fillet 88 in the angle formed between the two collars, which is favorable for obtaining a good solder connection.
  • the annular edge 70 can be made plane.
  • the tip comprises two symmetrical flared collars 66.
  • FIG. 15 shows part of a heat exchanger comprising circuit elements according to the invention. It comprises tips 60 with two flared necks and a particular tip 60A which comprises, on one side, a flared collar 66 and, on the other side, a boss 90 flat bottom, as described in the French patent application supra.
  • the boss 90 has a closed bottom and thus makes it possible to make a partition.
  • This boss 80 is intended to be placed at the end of the heat exchanger and to bear against an end plate 92.
  • FIG 17 shows schematically a method of manufacturing a tip according to the invention.
  • This tip is made by stamping an initially flat sheet, usually based on aluminum.
  • a first pass PI the bottom 64 which extends between the two branches 62 is made.
  • bosses 94 are further deformed so that they have a substantially hemispherical shape.
  • respective perforations 68 are formed in the bosses 94.
  • a fifth pass P5 the bosses 94 are raised and perforated to form two tubular ends 96.
  • tubular tips 96 are flared to form flared collars 66 within the meaning of the invention.
  • Figure 18 illustrates the embodiment of a tip 60 A as described above. It can be seen that, starting from the fourth pass, boss 94 on the right is not perforated. This boss 94 is then deformed to form a flat bottom boss 80 as shown above ( Figures 15 and 16).
  • FIG. 19 is a graph which shows the pressure drop variations P of a fluid, in this case a refrigerant, as a function of the flow rate Q, respectively for a tip of the prior art (curve C1) and for a tip according to the invention (curve C2). It is noted that the pressure drop for the tip according to the invention, comprising a flared or inverted collar, is lower than in the case of the tip of the prior art.
  • FIGS. 20 to 23 are perspective views of variants of the nozzle 60.
  • the tip 60 of FIG. 20 has two flared collars 66 respectively from the two folded branches 62. against each other to form the tip 60.
  • one of the two parallel edges 76 is extended by a tab 174 provided to be folded against the other branch.
  • the tabs 174 thus make it possible to hold the two branches 62 against the end of the tube thus ensuring a temporary holding of the tip on the end of the tube while waiting for the soldering operation, which carries out the final fixing.
  • the edge 76 of the branch 62 bearing against the edge 76 extended by the tab 174 of the other branch 62 is without it tab.
  • the tabs 174 are thus folded on either side of the median plane of the tip 60 parallel to the two branches 62.
  • the connecting tongue 42 connects the two branches 62 before they are folded.
  • the tongue 42 is folded, at the same time that the branches 62 are folded against each other, so as to form a loop.
  • the connecting tongue 42 connects a portion of two edges 76 bearing against each other and is therefore located on the side of the tip 60. It is understood that the connecting tongue 62 may be indifferently placed on one or the other side of the end piece 60.
  • the connecting tongue 42 is of identical shape to the connecting tongue illustrated in Figure 20 and is disposed towards the bottom of the nozzle 60, substantially in the axis of a tube to be introduced into the nozzle 60.
  • the connecting tongue 60 thus connects the edges 77 of semicircular shape bearing against each other and which form the bottom of the tip 60.
  • the tip 60 is perfectly symmetrical with respect to a median plane orthogonal to the plane of the branches 62.
  • the tip 60 provided with a corresponding tube may be disposed in a heat exchanger without the need to worry about its orientation relative to other circuit elements.
  • FIG. 22 illustrates a configuration of the end piece 60 in which, the connecting tongue 42, disposed towards the bottom of the end piece 60 and connecting the edges 77 of semi-circular shape, is flattened so that one of its branches come into contact with each other.
  • This configuration is particularly advantageous in the case where it is desired to cut the connecting tongue 42 after soldering: once the two branches 62 are permanently held against each other by the soldering operation, the connecting tongue 42 is no longer useful.
  • FIG. 23 shows that the flattened connecting tongue can be, in a manner similar to the case illustrated in FIG. 20, disposed on one of the sides of the endpiece 60 connecting two edges 72 bearing against each other; other. It is understood that such a connecting tongue 42 can be arranged indifferently on one or the other side of the end piece 60.
  • FIG. 24 again illustrates the tip 60 of Figure 9 in which is introduced a tube 122 with several longitudinal channels 52 for the circulation of the fluid, obtained for example by extrusion.
  • the multi-channel tube 122 is a non-perforated tube.
  • FIG. 25 shows that the multi-channel tube 122 is introduced into the nozzle 60 so that the inserted end is upstream of the orifice corresponding to the flared collar 66.
  • the tip 60 has a reduction of thickness 124, over the entire width of each of the two branches, on an area extending upstream of the orifice corresponding to the flared collar 66 to the free end of each of the branches 62.
  • the reduction in thickness 124 thus forms an internal shoulder 126 on which, at the introduction, the multi-channel tube 122 comes into abutment thus offering both the correct positioning of the tube and its retention until the brazing operation, which ensures the final attachment of the tip 60 on the multi-channel tube 122.
  • the inner shoulder 126 may be provided, and such an arrangement of the tube in the nozzle 60 implemented, with two-channel tubes obtained by folding such as tube 22 of the figure 11.
  • circuit elements consisting of a tube at the end of which is mounted a tip, are associated to form a part of a heat exchanger.
  • the junction areas flared collars 66 of a tip of a circuit element are based on the junction area of a flared collar of the two adjacent ends.
  • the tip of the end circuit elements has a free flared collar which provides a junction zone on which can connect tubing elements, including tubing elements intended to make the connection between the exchanger of heat and the rest of the circuit in which the fluid circulates.
  • FIG. 26 illustrates a first exemplary embodiment of a first tubular element 130, provided in the form of a part of revolution having a first cylindrical connecting portion 132 extended by a second, also cylindrical, link portion 134 of greater diameter.
  • the figure 26 is to be considered in connection with Figure 30, which is a schematic partial sectional view of the first tubular element 130 according to one of its diameters.
  • the first connecting portion 132 of the tubing member 130 has an inner diameter near the outer diameter of the flared collar 66 of the tip of a free end circuit element.
  • the flared collar 66 of the end circuit element may be housed within the first connecting portion 132 of the tubular element 130.
  • the flange flange surface 66 pressees on the inner surface of the first connecting portion 132 ensuring the positioning of the tubing member 130 on the tip 60. It is possible to choose different adjustments between the inner diameter of the first connecting portion 132 and the collar flared 66 according to whether it is desired that the tubing element is mounted in force or not.
  • the first connecting portion 132 of the tubing element 130 is of a height selected so as to surround the entire flared collar 66 from the outer surface of the branch 62 to the junction zone 70.
  • crimping points 136 In the vicinity of the end free of the first connecting portion 132 are made crimping points 136, in the form of a local depression of the periphery of the first connecting portion 132, so as to place a portion of this connecting portion under the flared collar 66 , as can be seen on the left-hand part of FIG. 30. It is clear that these crimping points 136 are made after the fitting of the tubular element 130 on the flared collar 66 and are intended to ensure the fixation of the tubing element 130 on the flared collar 66.
  • the crimping points 136 are provided regularly spaced around the entire periphery of the first connecting portion 132. For example, it is possible to provide three crimping points 136 each spaced 120 ° from each other.
  • the second connecting portion 134 of the tubing element 130 can serve directly as a junction with the rest of the circulation circuit fluid in which is integrated the heat exchanger or receive a flange for connecting the rest of the circuit and the tubing element 130. According to the configuration of the flange or the adjacent element of the circuit, the second connecting portion 134 may or may not be machined (totally or partially) so as to have a suitable connecting portion.
  • FIG. 27 illustrates a second embodiment of a tubing element.
  • a second tubular element 140 is provided in the form of a generally cylindrical part of revolution having a central portion 142 connected to a first connecting portion 144 intended to join the heat exchanger, and to a second connecting portion 146 which will be connected to the remainder of the fluid circulation circuit in which is integrated the heat exchanger.
  • the second connecting portion 146 has a generally frustoconical shape whose large and small diameters are substantially larger than the diameter of the central portion 142.
  • the second connecting portion 146 is thus in the form of a collar, which is flares from the end of the tubing member to the central portion 142, on which can be fitted a fluid circuit element, for example a rubber hose.
  • the first connecting portion 144 is in the form of a cylindrical portion of slightly larger diameter than the diameter of the central portion 142.
  • the cylindrical portion of the first connecting portion 144 is extended axially by tabs arranged at angular intervals on the perimeter of the first connecting portion 144.
  • Figure 27 is to be considered in relation to Figure 31, which shows a partial schematic section of the first connecting portion 144 along one of its diameters.
  • the inside diameter of the first connecting portion 144 is chosen so as to fit exactly the outer circumference of the flared collar 66.
  • the second tubing member 140 is positioned on the flared collar 66 and, depending on the fit chosen, can also be held in position.
  • the tabs 148 extending the first connecting portion 144 are then folded under the flared collar 66, as indicated on the left-hand part of FIG. 31, ensuring the attachment of the second tubular element 140 to the flared collar 66. Final fixation can be obtained by soldering.
  • Figure 28 shows a variant of the second element 'tubing 140 of Figure 27 as a third element of tubing 150 of generally cylindrical shape and having a first connecting portion 144 identical to the first connecting portion 144 illustrated in Figure 27 and described above.
  • the third tubing element 150 is devoid of the second connecting portion 146.
  • a central portion 152 similar to the central portion 142 of Figure 27 is in the form of a threaded cylindrical portion of which one end is free, while the other end is extended by the first connecting portion 144.
  • the threaded central portion 152 of the third tubing member 150 connects an element of the fluid circuit, in which is integrated 1 heat exchanger, provided with a suitable hardware element.
  • Figure 29 illustrates another embodiment of a tubing element.
  • a fourth tubular element 160 is in the form of a generally cylindrical piece of revolution of general shape with a cylindrical central portion 162 extending at one end by a second connecting portion 166 of identical shape to the second connecting portion 146 flange illustrated in Figure 27 and described above.
  • the second connecting portion 166 is adapted to receive an adjacent element of the fluid circulation circuit, for example a hose.
  • the central portion 162 is extended by a first connecting portion 164 which will now be described.
  • Figure 29 is to be considered in relation to Figure 32, which illustrates a section of the first connecting portion 164 along one of its diameters.
  • the first connecting portion 164 has a shoulder 168 of greater diameter than the outer diameter of the flared collar 66 and obtained for example by embossing.
  • the shoulder 168 is extended by a cylindrical fitting portion 170 of outer diameter substantially equal to the inside diameter of the orifice corresponding to the flared collar 66.
  • the fourth tubular element 160 can thus be inserted in force so as to accommodate the cylindrical fitting portion 170 inside said orifice until the shoulder 166 is held against the junction region 70 of the flared collar. 66.
  • the shoulder 168 facilitates the mounting of the tubing element since it provides an axial abutment during the force introduction of the tubing member 160 in the flared collar 66.
  • the tubing element 150 is then brazed with the tip 60 and / or the flared collar 66 so as to obtain a final fixation.
  • the tubing elements 130, 140, 150 and 160 have been described here by way of example. All have a joining portion between the tubing member and the flared collar 66 of the tip of an end circuit element and a portion for receiving an element of the remainder of the fluid flow circuit. Thus, it is possible to combine the different joining portions described in Figures 26, 27, 28 and 29 with the different parts hosting an adjacent element of the circuit described in these figures.
  • the fluid flowing in the circuit elements may be a coolant such as the engine engine coolant, or a coolant in the case where the circuit element serves to form a condenser or evaporator. 'an air conditioning circuit.
  • the fluid flowing in the circuit elements exchanges heat with another fluid, usually air, which flows outside the circuit elements.
  • the invention finds a general application to heat exchangers of motor vehicles.

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Abstract

L'invention concerne un embout de tube (60) agencé pour être monté à une extrémité d'un tube (22) de circulation de fluide pour former un élément de circuit hydraulique. L'embout est constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches (62) agencées pour s'appliquer contre deux faces opposées du tube, l'une des branches comportant au moins un collet évasé (66) présentant un bord annulaire retourné (70) offrant une zone de jonction pour un embout analogue. Les éléments de circuit ainsi empilés servent à former des échangeurs de chaleur, notamment pour véhicule automobile.

Description

Embout de tube pour élément de circuit hydraulique, en particulier pour échangeur de chaleur
L'invention se rapporte au domaine des echangeurs de chaleur, notamment pour l'équipement des véhicules automobiles.
Plus précisément, elle concerne un embout de tube, agencé pour être monté à une extrémité d'un tube de circulation de fluide pour former un élément de circuit hydraulique, l'embout étant constitué d'une bande de tôle repliée pour former deux branches agencées pour s'appliquer contre deux faces opposées du tube, et dans lequel l'une des branches comporte au moins un bossage muni d'une perforation pour établir un passage de communication du fluide.
On connaît déjà par la publication FR-A-2 834 336 un embout de ce type qui permet de constituer des éléments de circuit hydraulique, à partir d'un tube dont l'une au moins des extrémités est munie d'un tel embout.
A partir d'une multiplicité d'éléments de circuit hydraulique de ce type, on peut réaliser toute une gamme" d ' echangeurs de chaleur, dans lesquels le fluide passe d'un élément de circuit à l'autre par leurs embouts respectifs.
Un élément de circuit de ce type et les echangeurs de chaleur qui comportent de tels éléments présentent de nombreux avantages .
Le principal avantage est la flexibilité. En effet, les embouts peuvent être de configurations très diverses . Un échangeur de chaleur peut être constitué par un empilement d'éléments de circuits différents. Ainsi, on peut réaliser aussi bien un condenseur à serpentins qu'un condenseur à tubes parallèles. On peut également réaliser un échangeur de chaleur à tubes parallèles comportant des passes, sans avoir à intégrer de pièces supplémentaires, telles que des cloisons. Il suffit pour cela d'utiliser des éléments de circuit dont les embouts comportent ou non des passages de communication assemblés de manière appropriée.
Un autre avantage des éléments de circuits connus est qu'ils permettent une réduction de la taille de 1 ' échangeur de chaleur en optimisant la surface efficace du point de vue de l'échange thermique, en remplaçant les boîtes collectrices par des embouts moins encombrants.
Par ailleurs, cette solution connue permet de supprimer les plaques collectrices poinçonnées et le montage des tubes dans les perforations de petites dimensions et de faible tolérance de cette plaque collectrice.
De plus, les éléments de circuit peuvent être livrés équipés de leurs embouts, ce qui facilite l'assemblage de 1 ' échangeur de chaleur. On supprime ainsi la fonction mécanique consistant à introduire des tubes dans des collecteurs percés. Il suffit d'assembler les tubes avec des embouts dont les dimensions sont les mêmes que celles des tubes. Ensuite, on empile les éléments de circuit. Il y a donc une grande simplicité d'assemblage et de fabrication.
Un autre avantage de cette solution connue est la possibilité de réaliser un échangeur de chaleur comportant des tubes de longueurs différentes, ce qui permet d'adapter la forme de 1' échangeur à l'espace disponible dans le véhicule considéré.
Cependant, l 'embout de tubes tel que décrit dans la publication FR-A-2 834336, le bossage comporte un fond plat dans lequel est réalisé le passage de communication de fluide, celui-ci étant formé d'un trou circulaire. Pour des raisons de fabrication mécanique, le diamètre de' ce trou de passage est nécessairement limité. Il doit être inférieur au diamètre du fond plat dans lequel est aménagé le passage de communication. Cette restriction du trou de passage, c'est-à-dire de la section de passage du fluide, engendre des pertes de charges .
De telles pertes de charges sont pénalisantes pour la performance de l' échangeur de chaleur, spécialement dans le cas où le fluide doit circuler à basse pression et à grand débit, comme c'est le cas d'un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, d'un radiateur de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile, ou encore d'un évaporateur d'un circuit de climatisation.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.
Elle vise en particulier à procurer un embout de tube du type défini en introduction, dans lequel la section de passage du fluide au travers d'une perforation d'un bossage est supérieure à celle décrite dans le document précité.
Elle vise encore à procurer un embout de tubes tel que défini précédemment, qui engendre moins de perte de charges.
L'invention vise encore à réaliser des éléments de circuits, notamment pour échangeur de chaleur, comportant un tube et au moins un embout de tube tels que définis précédemment.
L ' invention propose à cet effet un embout de tube tel que défini en introduction, dans lequel le bossage avec sa perforation est embouti pour former un collet évasé présentant un bord annulaire retourné offrant une zone de jonction. Ainsi, conformément à l'invention, la perforation est formée, non pas dans un fond plat du bossage, mais dans un collet évasé qui présente un bord annulaire retourné .
Un tel collet évasé, que l'on peut appeler aussi "collet inversé", présente un bord annulaire retourné qui- offre une zone de jonction pour permettre le raccordement d'un bossage d'un embout au bossage d'un embout adjacent, zone de jonction contre zone de jonction, leur liaison définitive pouvant être réalisée par brasage .
Du fait que la perforation est réalisée dans un collet évasé, •et non pas dans un fond. plat, la section de passage offerte au fluide est beaucoup plus importante, ce "qui limite les pertes de charges.
L'embout de l'invention trouve ainsi une application, notamment, dans le cas d' echangeurs de chaleur traversés par un fluide circulant à basse pression et à grand débit.
Ledit bossage comprend, par exemple, une première extrémité, destinée à être à proximité du tube, et une seconde extrémité, opposée à la première, au niveau de laquelle se trouve ledit collet. Ladite zone de jonction se trouve ainsi à distance du tube et s'étend, notamment, dans un plan parallèle au plan dudit tube, prévu plat.
Dans une forme de réalisation préférée de 1 ' invention, chacune des branches de 1 ' embout comprend deux bords extérieurs parallèles, en sorte que les deux bords parallèles d'une branche puissent être brasés respectivement aux deux bords parallèles d'une autre branche en ceinturant l'extrémité du tube.
Dans une première variante, les bords des branches de l'embout sont des bords plies pour permettre un brasage sur deux tranches de la tôle. Cette variante convient tout particulièrement dans le cas où le fluide circule à basse pression.
Dans une autre variante, les bords des branches de l'embout sont des bords plats pour permettre un brasage sur deux faces de la tôle. Il en résulte un brasage plus résistant qui trouve un intérêt tout particulier dans le cas où le fluide circule à haute pression.
Dans une forme de réalisation avantageuse, au moins l'un des bords de 1 ' une des branches se prolonge par une patte susceptible d'être rabattue contre l'autre branche pour maintenir les branches contre l'extrémité du tube en vue du brasage. On réalise ainsi une fixation provisoire de l'embout sur le tube. Cette solution permet de réaliser des tubes déjàprééquipés de leurs embouts et qui peuvent être ensuite assemblés par brasage.
Une première variante prévoit alors que chacun des bords de l'une des branches de l'embout se prolonge par une patte, laquelle est agencée pour être rabattue contre l'autre branche, les zones de jonction de chaque branche étant, par exemple, symétriques par rapport à un plan de symétrie de l'embout.
Une seconde variante consiste à ce qu'un premier bord d'une première branche se prolonge par une patte agencée pour être rabattue contre un premier bord en vis-à-vis d'une seconde branche dont le second bord se prolonge par une patte agencée pour être rabattue contre le second bord de ladite première branche. Dans cette configuration les deux branches de l'embout sont symétriques.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, les deux branches comprennent chacune un bossage formant collet évasé . Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'une des branches comprend un bossage formant collet évasé, tandis que 1 ' autre branche comprend un bossage à fond plat, muni d'une perforation.
Dans une troisième forme de réalisation de l'invention, l'une des branches de l'embout comprend un bossage formant collet évasé, tandis que l'autre branche comprend un bossage à fond plat, non perforé.
Comme déjà indiqué, le collet évasé comporte un bord annulaire. Celui-ci peut être plan. Il est avantageux aussi que ce bord annulaire soit faiblement tronconique pour former un congé ayant un angle inférieur à 2°.
Une configuration particulièrement avantageuse de l'embout prévoit que chacune des branches présente sur la totalité de sa surface s 'appliquant contre une face du tube une épaisseur de tôle réduite, la réduction d'épaisseur de tôle formant ainsi un épaulement interne sur lequel l'extrémité du tube introduit dans l'embout peut venir en butée. Ainsi, le tube est convenablement positionné dans l'embout, notamment avant le trou. D'autre part, cette butée maintient le tube en position axiale le temps de réaliser le brasage de l'ensemble tube et embout .
Dans une forme générale de realisation.de l'embout, les deux branches sont liées par une portion de la bande de tôle repliée formant une languette de liaison, laquelle a pour fonction première de maintenir les deux branches associées avant le brasage .
Selon une première configuration, la languette de liaison est prévue opposée à ladite une extrémité du tube de circulation de fluide, de préférence disposée sensiblement dans l'axe du tube. Cette configuration présente l'avantage de conserver la symétrie de l'embout.
Selon une configuration alternative, la languette de liaison est prévue joignant deux bords extérieurs respectifs des deux branches .
Dans ces deux configurations, il est possible de faire en sorte " que la portion de là bande de tôle formant la languette de liaison soit repliée sur elle-même de manière à former deux faces opposées s 'appliquant l'une contre l'autre. Ceci permet entre autres de réduire l'espace occupé par la languette de liaison et d'assurer un meilleur maintien en position des deux branches avant brasage .
Sous un autre aspect, l'invention concerne un élément de circuit hydraulique pour un échangeur de chaleur, qui comprend au moins un tube ayant deux extrémités et au moins un embout à l'une desdites extrémités du tube, cet embout étant tel que défini précédemment.
Dans une forme de réalisation, le tube est un tube plat comportant un trou traversant ménagé à proximité d'une extrémité du tube, cette extrémité étant emmanchée .complète- ment dans l'embout de telle sorte que le trou traversant soit en regard de la perforation du collet évasé. Grâce à la réalisation d'un collet évasé, la perforation offre une section de passage sensiblement égale à celle du trou traversant ménagé dans l'extrémité du tube, ce qui est favorable pour limiter les pertes de- charge.
Cette application convient au cas d'un tube plat comportant une pluralité de canaux internes parallèles pour la circulation du fluide, tel qu'un tube plat extrudé. Dans une autre forme de réalisation, le tube est un tube plat et l'extrémité du tube est emmanchée partiellement dans l'embout de telle sorte qu'elle s'arrête avant la perforation du collet évasé. 5 Dans cette forme de réalisation, il est particulièrement avantageux de prévoir l'embout muni de l'épaulement interne défini précédemment permettant à l'extrémité du tube de venir en butée 'sur cet épaulement. Le positionnement du tube dans 10 l'embout ainsi que son maintien avant brasage sont ainsi assurés.
Cette forme de réalisation convient au cas où le tube plat comporte deux canaux internes parallèles pour la circulation 5 du fluide, comme c'est le cas d'un tube obtenu à partir d'une tôle pliée. Elle est également adaptée au cas où le tube plat comporte une multiplicité de canaux internes parallèles pour la circulation du fluide. 0 Sous encore un autre aspect, l 'invention concerne un échangeur 'de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un empilement d'éléments de circuit tels que définis précédemment .
.5 Dans une configuration avantageuse, l' échangeur de chaleur comprend en outre un élément de tubulure présentant à l'une de ses extrémités une portion annulaire d'un diamètre adapté pour entourer le collet évasé laissé libre de l'un au moins des embouts de tube situés aux extrémités de l'empilement.
S0 L'élément de tubulure permet notamment d'assurer la jonction entre l' échangeur de chaleur et le reste du circuit de circulation de fluide.
Dans un premier mode de réalisation, la portion annulaire 5 présente des points d'enfoncement de son pourtour réalisant un sertissage de l'élément de tubulure sur le collet évasé, avantageusement également répartis sur le pourtour de la portion annulaire.
Dans un second mode de réalisation, la portion annulaire se prolonge extérieurement par des pattes de maintien destinées à être rabattues sous le collet évasé.
Comme variante, l' échangeur de chaleur de chaleur comprend en outre un élément de tubulure présentant à l'une de ses extrémités une portion annulaire d'un diamètre adapté pour se loger dans un orifice annulaire intérieur du collet évasé. Ceci permet d'assurer la jonction entre l'élément de tubulure et le collet évasé par l'intérieur du collet.
Dans ce cas, l'élément tubulaire comprend en outre, jouxtant la portion annulaire, une collerette destinée à venir en appui contre ladite zone de jonction du collet évasé. Il est alors possible d'emmancher en force la portion annulaire jusqu'à ce que la collerette vienne en butée contre la zone de jonction du collet évasé, ceci avant le brasage.
Selon une configuration particulière, l'élément de tubulure présente extérieurement un filetage au voisinage de l'une de ses extrémités .
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur conforme à l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue en coupe partielle de la partie droite de l' échangeur de chaleur représentée sur la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un embout faisant partie d'un élément de circuit d'un échangeur de chaleur selon 1 ' art antérieur ; - la figure 4 est une vue en perspective de l'extrémité d'un tube multi-canaux ;
- la figure 5 est une vue en coupe au travers d'un tube multi-canaux et d'un embout selon l'art antérieur ;
- la figure 6 est une vue en perspective d'un embout à collet évasé selon 1 ' invention ;
- la figure 7 est une vue de côté correspondant à la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue partielle en perspective d'un échangeur de chaleur comportant des éléments de circuit ayant des embouts selon 1 ' invention ;
- la figure 9 est une vue en perspective d'un embout à collet évasé selon une autre forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 10 est une vue de côté avec coupe partielle d'un embout selon la figure 9 dans lequel est introduite l 'extrémité d'un tube ;
- la figure 11 est une vue d'extrémité du tube de la figure 10 ;
- la figure 12 est une vue de côté d'un embout selon 1 ' invention ;
- la figure 13 représente le détail XIII à échelle agrandie de la figure 12 ; - la figure 14 est une vue de côté montrant l'assemblage de deux collets issus de deux embouts selon les figures 12 et 13 ; - la figure 15 est une vue partielle en perspective d'un échangeur de chaleur comportant des embouts selon l'invention ;
- la figure 16 est une vue en perspective d'un autre échangeur de chaleur comportant des embouts selon l'invention ;
- la figure 17 montre schématiquement différentes phases d'un procédé d'emboutissage d'un embout selon une forme de réalisation de 1 ' invention ;
- la figure 18 est une vue analogue à la figure 17 pour la réalisation d'un embout selon une autre forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 19 est un graphique qui illustre la variation des pertes de charge d'un fluide en fonction du débit, respectivement pour un embout selon l'art antérieur et pour un embout à collet évasé selon l'invention ;
- les figures 20 à 23 sont des vues en perspective d'un embout selon différents modes de réalisation de l'invention ;
- la figure 24 est une vue en perspective d'un élément de circuit avec un embout selon l'invention ;
-.la figure 25 est une coupe partielle de l'élément de circuit de la figure 24 suivant le plan (X, Z) ;
- les figures 26 à 29 sont des vues en perspective partielles d' echangeurs de chaleur munis de différents, éléments de tubulure ; et - les figures 30 à 32 sont des vues partielles en coupe des éléments de tubulure des figures 26, 27 et 29 respectivement.
On a représenté sur la figure 1 une vue extérieure en perspective d'un échangeur de chaleur conforme à la publication FR-A-2 834 336 déjà citée et sur la figure 2 une vue en coupe de sa partie droite. Cet échangeur est constitué par un empilement d'éléments de circuits 20 dont chacun est constitué d'au moins un tube 22 ayant deux extrémités. Un embout 24 est fixé à chacune des extrémités du tube 22. Les embouts 24 sont disposés dans l'axe longitudinal des tubes.
Les embouts 24 comportent chacun deux bossages 26, également appelés cuvette, de forme tronconique . Chaque bossage ou cuvette 26 présente un fond plat' 28. Les fonds plats 28 des bossages d'un embout d'un élément de circuit 20 viennent en appui sur les fonds plats des bossages des éléments de circuits adjacents. Par suite, les différents éléments de circuit qui constituent 1 ' échangeur représenté sur la figure 1 sont en appui les uns sur les autres par l'intermédiaire des fonds plats 28 des bossages 26 de leurs embouts respectifs.
Les fonds plats 28 peuvent être pleins, c'est-à-dire ne comporter aucune perforation. Dans ce cas ils ne permettent aucune circulation du fluide qui circule dans les tubes 22 de 1 ' échangeur entre deux éléments de circuit. Au contraire, les fonds plats 28 peuvent comporter des perforations 27, disposées en regard, de telle sorte que le fluide peut passer d'un élément de circuit à un autre.
Sur la figure 1, on a schématisé les fonds plats fermés 28 par un petit cercle 28a représenté en perspective hachurée, et les fonds plats perforés 28, permettant le passage du fluide, par un petit cercle 28b sans hachure. Ainsi, dans l'exemple représenté en perspective sur la figure 1 et en vue' partielle en coupe sur la figure 2, le fluide pénètre dans 1 ' échangeur de chaleur à la partie supérieure droite de l' échangeur, comme schématisé par la flèche 30. Le fond plat du bossage 26 situé en regard de 1 ' entrée du fluide dans 1 ' échangeur étant obturé (fond fermé 28a) , le premier fluide se déplace de droite à gauche (flèche 32) et parcourt le tube supérieur 22 de l 'échangeur. Le fluide parvient à l 'embout 24 situé à la partie gauche du tube supérieur 22 de l' échangeur.
Le bossage supérieur 26 comporte un fond plat 28 fermé, tandis que le bossage inférieur de l'embout 24 comporte un fond plat
28b ouvert. Le fluide peut donc passer de l'élément de circuit supérieur 20 à l'élément de circuit immédiatement inférieur comme schématisé par la flèche 34. Le premier fluide parcourt ensuite le second élément de circuit 20 de gauche à droite selon les figures 1 et 2. A 1 ' extrémité droite du second élément de circuit 20, il passe dans l'élément de circuit inférieur flèche 36 grâce aux perforations 28b prévues dans les fonds plats des bossages. Le fluide effectue ainsi une série d'allers et retours dans les tubes des éléments de circuits de droite à gauche et de gauche à droite. Il quitte 1 ' échangeur à la partie gauche de ce dernier, comme schématisé par la flèche
38.
Pendant son parcours alternatif dans les tubes 22, le fluide est en relation d'échange de chaleur avec un autre fluide qui circule de manière classique perpendiculairement au faisceau des tubes 22. Des intercalaires ondulés 40 peuvent être disposés entre les tubes 22 de 1 ' échangeur de chaleur.
On a représenté sur la figure 3 un exemple d'un embout 24 de l'art antérieur destiné à un élément de circuit 20 d'un échangeur de chaleur représenté sur les figures 1 et 2. Dans cette réalisation, l'embout 24 est réalisé par emboutissage et pliage d'une bande de métal, de préférence de l'aluminium. L'emboutissage permet de réaliser les deux bossages 26 et les perforations 27 du fond plat 28, si ces perforations existent. En outre, un embouti 42 constitue le fond ou l'extrémité de l'embout. Il empêche le fluide de s'échapper dans le sens axial du tube avec assemblage de l'embout sur l'extrémité d'un tube 22. -L'embout est assemblé, par exemple par clipage, emmanchement ou sertissage sur un tube 22 avant brasage. Des perforations 44 et 46 facilitent le brasage de l'embout sur l'extrémité du tube 20.
L'embout 24 de la figure 3 est formé d'une bande de tôle repliée formant deux branches 31 de forme générale rectangulaire qui sont rattachées au fond 42. Ces deux branches, après repliement de la bande de tôle, sont sensiblement parallèles entre elles et sont destinées à s'appliquer contre deux faces planes opposées 48 et 50 d'un tube 22 (figures 4 et 5) .
On a représenté sur la figure 4 une vue en perspective de l'extrémité d'une réalisation particulière d'un tube 22, qui est un tube multi-canaux. Il comporte sept canaux 52 séparés par six cloisons de séparation 54. Un tel tube est destiné, par exemple, à contenir un fluide sous pression. Les cloisons de séparation 54 renforcent le tube et l 'empêchent de se bomber sous la pression du fluide. En outre, ce tube comporte un trou traversant circulaire 56 à l'une de ses extrémités ou à ses deux extrémités. Le trou 56 débouche sur les deux faces opposées 48 et 50 du tube 22. Ainsi, la communication entre le tube 22 et l'embout 24 peut être assuré de deux manières différentes .
Dans une première réalisation, comme montré à la figure 5, l'embout 24 est emmanché complètement sur l'extrémité du tube 22 de telle manière que le trou 56 soit situé sensiblement en regard des perforations 27 des bossages 26. Dans ce cas, la communication entre le tube et 1 ' embout s ' effectue à travers les trous traversants circulaires 50. Dans une autre réalisation, qui sera décrite plus loin, l'embout est simplement clippé à l'extrémité libre du tube 24 et le premier fluide sort du tube où il pénètre par l'extrémité de ce dernier. Dans ce cas, le tube ne comporte pas de trou traversant circulaire 50.
Comme on le voit sur la figure 5, la perforation 27 présente un diamètre dl inférieur au diamètre d2 du fond plat 28 du bossage 26. Ce diamètre dl est aussi inférieur au diamètre d3 du trou traversant 56 du tube 22. Il en résulte une restriction de la section de passage qui produit des pertes de charge préjudiciables au bon fonctionnement de l' échangeur de chaleur. L'invention permet d'éviter cet inconvénient en réalisant un embout 60 dont une première forme de réalisation est représentée aux figures 6 et 7.
L'embout 60 s'apparente à l'embout 24 de l'art antérieur en ce sens qu'il est formé de bande de tôle repliée pour former deux branches 62 agencées pour s'appliquer contre deux faces
' opposées 48 et 50 d'un tube 22 tel que décrit précédemment. Ces deux branches 62 sont reliées par un fond 64 qui vient fermer l'extrémité du tube. Chacune des branches 62 comportent au moins un bossage 66 muni d'une perforation 68 de forme annulaire pour établir un passage de communication de fluide. Le bossage 66 présente ici la particularité d'être embouti pour former un collet évasé présentant un bord annulaire retourné 70 offrant une zone de jonction. Par la suite, la référence 66 désigne le collet évasé.
Ce collet évasé 66 peut être aussi appelé collet retourné dans la mesure où le bord annulaire 70, formant collerette, entoure complètement la perforation 68. Le diamètre intérieur d4 de la perforation 68 (figure 7) est très supérieur au diamètre dl de la perforation 27 dans le cas de l'embout de l'art antérieur (figure 5) . Ce diamètre de l'embouti peut être sensiblement égal au diamètre d3 du trou traversant que comporte le tube (non représenté) introduit dans l'embout des figures 6 et 7. Ainsi, lorsqu'un tube 22 analogue à celui de la figure 4 est introduit complètement dans l'embout des figures 6 et 7, le trou traversant 56 du tube (figure 4) est dans l'alignement des collets 66 et le passage du fluide s'effectue sans création de perte de charge.
Comme on le voit sur les figures 6 et 7, les branches 62 ont des bords extérieurs parallèles 72 en sorte que les bords parallèles d'une branche puissent être brasés respectivement aux bords parallèles d'une autre branche en ceinturant l'extrémité du tube. Dans le cas des figures 6 et 7, les bords des branches sont plies, ce qui permet un brasage sur deux tranches de la tôle.
Comme on le voit aussi sur les figure 6 et 7, les bords de l'une des branches se prolongent par deux pattes 74 suscepti- blés d'être rabattues contre l'autre branche pour maintenir les deux branches contre l'extrémité du tube. Ceci permet d'assurer une fixation provisoire de l'embout sur l'extrémité du tube en vue du brasage .
Dans la forme de réalisation des figures 6 et 7, les deux branches 62 de l'embout comprennent chacun un bossage muni d'un collet évasé 66 . Ceci permet de réaliser des éléments de circuits tels que représentés sur la figure 8. On voit sur cette figure les extrémités de trois éléments de circuit constitués chacun d'un.tube 22 à l'extrémité duquel est monté un embout 60 qui est muni de deux collets évasés 66, ce qui permet d'assurer le passage du fluide d'un tube 22 à un autre. Les tubes 22 sont des tubes multi-canaux obtenus avantageusement par extrusion. On voit aussi sur la figure 8 les intercalaires ondulés 40 placés entre les tubes. On se réfère maintenant à la figure 9 qui représente un autre embout 60 selon l'invention comportant deux collets évasés 66 . Dans cette forme de réalisation, les collets évasés 66 sont issus respectivement des deux branches 62. Chacune des deux branches comporte deux bords parallèles 76 qui sont réalisés sous la forme de bords plats pour permettre un brasage sur deux faces de la tôle. On obtient ainsi un brasage plus résistant que dans le cas de la forme de réalisation des figures 6 et 7 où le brasage s'effectue sur des tranches de la tôle.
Les bords parallèles 76 sont réunis par un bord 77 de forme semi-circulaire, ce qui permet de former deux bordures en U qui, une fois assemblées, ferment complètement l'extrémité d'un tube. Le fond 42 est ici une simple languette pliée faisant liaison entre les bords 77 de forme semi-circulaire des deux branches 62.
On a représenté sur la figure 10 une vue en coupe de l'embout 60 des figures 9 et 10 et d'un tube 22 qui est introduit dans l'embout. Ce tube 22 ne comporte pas de trou traversant et son extrémité libre 78 s'arrête au droit des perforations respectives des collets 66. Il en résulte que le fluide peut pénétrer ou sortir du tube seulement par son extrémité 78. Cette réalisation convient tout particulièrement au cas où le tube 22 est un tube plié tel que représenté sur la figure 11. Ce tube 22 est formé par pliage d'une tôle 80 pour définir deux bordures 82 repliées pour former entretoise, ainsi que deux canaux 84 de circulation de fluide.
La figure 12 est une vue de côté d'un embout analogue à celui des figures 9 et 10. On constate que le bord annulaire 70 de l'embout (voir le détail de la figure 13) est faiblement tronconique pour former un congé ayant un angle θ inférieur à 2° et une zone de brasage 86 s 'étendant sur une longueur L supérieure à 1 mm. Il en résulte que, lorsque deux collets sont assemblés, leurs bords annulaires respectifs 70 (figure 14) délimitent un congé de brasure 88 dans l'angle formé entre les deux collets, ce qui est favorable à l'obtention d'une bonne liaison par brasure.
Dans une forme de réalisation, non représentée, le bord annulaire 70 peut être réalisé plan.
Dans les formes de réalisation décrites précédemment, l 'embout comporte deux collets évasés 66 symétriques.
Toutefois, il entre aussi dans le cadre de l'invention de réaliser des embouts comportant, d'un côté un bossage à collet évasé, et de l'autre côté un bossage à fond plat, éventuellement muni d'une perforation. On a représenté sur la figure 15 une partie d'un échangeur de chaleur comportant des éléments de circuit selon l'invention. Il comporte des embouts 60 à deux collets évasés et un embout particulier 60A qui comporte, d'un côté, un collet évasé 66 et, de l'autre côté, un bossage 90 à fond plat, tel que décrit dans la demande de brevet français précitée. Dans l'exemple de la figure 15, le bossage 90 comporte un fond fermé et permet ainsi de réaliser une cloison. Ce bossage 80 est destiné à être placé .à l'extrémité de 1 ' échangeur de chaleur et à venir en appui contre une plaque d'extrémité 92.
Dans le cas de la figure 16, on trouve aussi deux embouts 60A adjacents qui ont des bossages respectifs 90 à fond plat appliqués l'un contre l'autre pour former aussi une cloison. Il entre aussi dans le cadre de 1 ' invention de prévoir un embout 60A analogue dans lequel le bossage 80 est muni d'une perforation analogue à celle décrite précédemment à propos de l'art antérieur.
O se réfère maintenant à la figure 17 qui montre schématiquement un procédé de fabrication d'un embout selon l'invention. Cet embout est réalisé, par emboutissage d'une tôle initialement plane, généralement à base d'aluminium. Dans une première passe PI, on réalise le fond 64 qui s'étend entre les deux branches 62.
Dans une deuxième passe P2 , on réalise deux bossages 94 en orme de cuvette dans les branches 62.
Dans une troisième passe P3 , on déforme davantage les bossages 94 pour qu'ils aient une forme sensiblement hémisphérique.
Dans une quatrième passe P4 , on forme des perforations respectives 68 dans les bossages 94.
Dans une cinquième passe P5, on relève les bossages 94 ainsi perforés pour former deux embouts tubulaires 96.
Ensuite, dans une sixième passe P6, on évase les embouts tubulaires 96 pour former des collets évasés 66 au sens de 1 ' invention.
La figure 18 illustre la réalisation d'un embout 60 A tel que décrit précédemment. On constate que, à partir de la quatrième passe, le bossage 94 situé à droite n'est pas per oré. Ce bossage 94 est ensuite déformé pour former un bossage à fond plat 80 comme montré précédemment (figures 15 et 16) .
La figure 19 est un graphique qui montre les variations de perte de charge P d'un fluide, ici d'un fluide réfrigérant, en fonction du débit Q, respectivement pour un embout de l'art antérieur (courbe Cl) et pour un embout conforme à l'invention (courbe C2) . On constate que la perte de charge pour l'embout selon l'invention, comportant un collet évasé ou inversé, est plus faible que dans le cas de l'embout de l'art antérieur.
Les éléments de circuit de l'invention permettent de réaliser différents types d' échangeur de chaleur formés par un empilement d'éléments de circuit 20 qui communiquent entre eux par l'intermédiaire des embouts 60 pour permettre un passage du fluide entre les éléments de circuit. Les figures 20 à 23 représentent, vues en perspective, des variantes de l'embout 60. Comme l'embout 60 représenté sur la figure 9, l'embout 60 de la figure 20 comporte deux collets évasés 66 issus respectivement des deux branches 62 repliées l'une contre l'autre pour former l'embout 60. Pour chacune des deux branches 62, l'un des deux bords parallèles 76 se prolonge par une patte 174 prévue pour être rabattue contre l'autre branche. Les pattes 174 permettent ainsi de maintenir les deux branches 62 contre l'extrémité du tube assurant ainsi un maintien provisoire de l'embout sur l'extrémité du tube en attendant l'opération de brasage, laquelle réalise la fixation définitive. Le bord 76 de la branche 62 venant en appui contre le bord 76 prolongé par la patte 174 de l'autre branche 62 est lui dépourvu de patte. Les pattes 174 sont ainsi rabattues de part et d'autre du plan médian de l'embout 60 parallèle aux deux branches 62.
Deux bords 76 de l'embout 60 venant en appui l'un contre l'autre sont reliés par une languette de liaison 42, constituée par une portion de la bande de tôle formant les deux branches 62. La languette de liaison 42 relie les deux branches 62 avant que celles-ci ne soient pliées. La languette 42 est pliée, en même temps que les branches 62 sont repliées l'une contre l'autre, de manière à former une boucle. Dans ce mode de réalisation, la languette de liaison 42 relie une portion de deux bords 76 venant en appui l'un contre l'autre et es,t de ce fait située sur le côté de l'embout 60. Il s'entend que la languette de liaison 62 peut être indifféremment placée sur l'un ou l'autre des côtés de l'embout 60.
Dans une autre configuration de l'embout 60 illustrée par la figure 21, la languette de liaison 42 est de forme identique à la languette de liaison illustrée sur la figure 20 et est disposée vers le fond de l'embout 60, sensiblement dans l'axe d'un tube destiné à être introduit dans l'embout 60. La languette de liaison 60 relie ainsi les bords 77 de forme semi-circulaire venant en appui l'une contre l'autre et qui forment le fond de l'embout 60. Il est à noter que dans ce mode de réalisation, grâce aux pattes 174 rabattues de part et d'autre d'un plan parallèle aux branches 62 et à la disposition de la languette 42, l'embout 60 est parfaitement symétrique par rapport à un plan médian orthogonal aux plans des branches 62. Ainsi, l'embout 60 muni d'un tube correspondant peut être disposé dans un échangeur de chaleur sans qu'il soit nécessaire de se préoccuper de son orientation par rapport aux autres éléments de circuit .
La figure 22 illustre une configuration de l'embout 60 dans laquelle, la languette de liaison 42, disposée vers le fond de l'embout 60 et reliant les bords 77 de forme semi-circulaire, est aplatie de manière à ce qu'une de ses branches vienne au contact de l'autre. Cette configuration est particulièrement avantageuse dans le cas où l'on désire couper la languette de liaison 42 après le brasage : une fois les deux branches 62 définitivement maintenues l'une contre l'autre grâce à l'opération de brasage, la languette de liaison 42 n'a plus d'utilité. .La figure 23 montre que la languette de liaison aplatie peut être, de manière similaire au cas illustré par la figure 20, disposée sur l'un des côtés de l'embout 60 reliant deux bords 72 venant en appui l'un contre l'autre. Il s'entend qu'une telle languette de liaison 42 peut être disposée indifféremment sur l'un ou l'autre des côtés de l'embout 60.
La figure 24 illustre à nouveau l'embout 60 de la figure 9 dans lequel est introduit un tube 122 à plusieurs canaux- longitudinaux 52 pour la circulation du fluide, obtenu par exemple par extrusion. A la différence du tube à plusieurs canaux 22 de la figure 4, le tube 122 à plusieurs canaux est un tube non perforé. La figure 25 montre que le tube 122 à plusieurs canaux est introduit dans l'embout 60 de manière que l'extrémité introduite se situe en amont de l'orifice correspondant au collet évasé 66. Pour ce faire, l'embout 60 présente une réduction d'épaisseur 124, sur toute la largeur de chacune des deux branches, sur une zone s'étendant en amont de l'orifice correspondant au collet évasé 66 jusqu'à l'extrémité libre de chacune des branches 62. La réduction d'épaisseur 124 forme ainsi un épaulement interne 126 sur lequel, à l'introduction, le tube à plusieurs canaux 122 vient en butée offrant ainsi à la fois le bon positionnement du tube et son maintien jusqu''à l'opération de brasage, laquelle assure la fixation définitive de l'embout 60 sur le tube à plusieurs canaux 122. Il s'entend que l' épaulement interne 126 peut être prévu, et un tel agencement du tube dans l'embout 60 mis en œuvre, avec des tubes à deux canaux obtenus par pliage tels que le tube 22 de la figure 11.
Comme décrit précédemment et illustré sur la figure 8, des éléments de circuit, constitués d'un tube à l'extrémité duquel est monté un embout, sont associés pour former une partie d'un échangeur de chaleur. Les zones de jonction des collets évasés 66 d'un embout d'un élément de circuit viennent s'appuyer sur la zone de jonction d'un collet évasé des deux embouts adjacents. Dans cette configuration, l'embout des éléments de circuit d'extrémité présente un collet évasé libre qui offre une zone de jonction sur laquelle peuvent venir se connecter des éléments de tubulure, notamment des éléments de tubulure destinés à faire la jonction entre l' échangeur de chaleur et le reste du circuit dans lequel circule le fluide.
La figure 26 illustre un premier exemple de réalisation d'un premier élément de tubulure 130, prévu sous la forme d'une pièce de révolution présentant une première portion de liaison 132 cylindrique prolongée par une seconde portion de liaison 134 également cylindrique de diamètre supérieur. La figure 26 est à considérer en relation avec la figure 30, laquelle est une vue partielle schématique en coupe du premier élément de tubulure 130 suivant l'un de ses diamètres. La première portion de liaison 132 de l'élément de tubulure 130 présente un diamètre intérieur voisin du diamètre extérieur du collet évasé 66 de l'embout d'un élément de circuit d'extrémité laissé libre. Ainsi, le collet évasé 66 de l'élément de circuit d' extrémité peut être logé à 1 ' intérieur de la première portion de liaison 132 de l'élément de tubulure 130. En particulier, la surface formant le rebord du collet évasé 66 s'appuie sur la surface intérieure de la première portion de liaison 132 assurant le positionnement de l'élément de tubulure 130 sur l'embout 60. Il est possible de choisir différents ajustements entre le diamètre intérieur de la première portion de liaison 132 et le collet évasé 66 suivant que l'on désire que l'élément de tubulure soit monté en force ou non.
La première portion de liaison 132 de l'élément de tubulure 130 est de hauteur choisie de manière à entourer la totalité du collet évasé 66 depuis la surface extérieure de la branche 62 jusqu'à la zone de jonction 70. Au voisinage de l'extrémité libre de la première portion de liaison 132 sont réalisés des points de sertissage 136, sous la forme d'un enfoncement local du pourtour de la première portion de liaison 132, de manière à placer une partie de cette portion de liaison sous le collet évasé 66 , comme on peut le voir sur la partie gauche de la figure 30. Il est clair que ces points de sertissage 136 sont réalisés après l'emmanchement de l'élément de tubulure 130 sur le collet évasé 66 et sont destinés à assurer la fixation de l'élément de tubulure 130 sur le collet évasé 66. Les points de sertissage 136 sont prévus régulièrement espacés sur tout le pourtour de la première portion de liaison 132. Par exemple, il est possible de prévoir trois points de sertissage 136 espacés chacun de 120° les uns des autres. La seconde portion de liaison 134 de l'élément de tubulure 130 peut servir directement de jonction avec le reste de circuit de circulation de fluide dans lequel est intégré 1 ' échangeur de chaleur ou encore recevoir une bride destinée à assurer la liaison entre le reste du circuit et l'élément de tubulure 130. Selon la configuration de la bride ou de l'élément adjacent du circuit, la seconde portion de liaison 134 peut être ou non usinée (totalement ou partiellement) de manière à présenter une partie de liaison adéquate.
La figure 27 illustre un second exemple de réalisation d'un élément de tubulure. Un second élément de tubulure 140 est prévu sous la forme d'une pièce de révolution d'allure généralement cylindrique présentant une partie centrale 142 liée à une première portion de liaison 144 destinée à assurer la jonction avec 1 ' échangeur de chaleur, et à une seconde portion de liaison 146 laquelle sera connectée au reste du circuit de circulation de fluide dans lequel est intégré 1 ' échangeur de chaleur. La seconde portion de liaison 146 présente une forme généralement tronconique dont les grand et petit diamètres sont sensiblement plus grands que le diamètre de la portion centrale 142. La seconde portion de liaison 146 se présente ainsi sous la forme d'une collerette, qui s'évase de l'extrémité de l'élément de tubulure vers la partie centrale 142, sur laquelle peut venir s'emmancher un élément du circuit de fluide, par exemple un flexible en caoutchouc. La première portion de liaison 144 se présente sous la forme d'une portion cylindrique de diamètre légèrement plus important que le diamètre de la portion centrale 142. La partie cylindrique de la première portion de liaison 144 se prolonge axialement par des pattes disposées à intervalles angulaires réguliers sur le pourtour de la première portion de liaison 144.
La figure 27 est à considérer en relation avec la figure 31, laquelle représente une coupe schématique partielle de la première portion de liaison 144 suivant l'un de ses diamètres.
Le diamètre intérieur de la première portion de liaison 144 est choisi de manière à pouvoir loger exactement le pourtour extérieur du collet évasé 66 . Ainsi, le second élément de tubulure 140 est positionné sur le collet évasé 66 et, selon l'ajustement choisi, peut également se maintenir en position. Les pattes 148 prolongeant la première portion de liaison 144 sont ensuite rabattues sous le collet évasé 66, comme l'indique la partie gauche de la figure 31, assurant la fixation du second élément de tubulure 140 au collet évasé 66 . Une fixation définitive peut être obtenue par brasage.
La figure 28 montre une variante du second élément de'tubulure 140 de la figure 27 sous la forme d'un troisième élément de tubulure 150 de forme générale cylindrique et qui présente une première portion de liaison 144 identique à la première portion de liaison 144 illustrée sur la figure 27 et décrite plus haut. Le troisième élément de tubulure 150 est dépourvu de la seconde portion de liaison 146. Une partie centrale 152 similaire à la partie centrale 142 de la figure 27 se présente sous la forme d'une portion cylindrique filetée dont l'une des extrémités est libre, tandis que l'autre extrémité se prolonge par la première portion de liaison 144. La partie centrale 152 filetée du troisième élément de tubulure 150 permet de connecter un élément du circuit de fluide, dans lequel est intégré 1 ' échangeur de chaleur, muni d'un élément de visserie adapté.
La figure 29 illustre un autre exemple de réalisation d'un élément de tubulure. Un quatrième élément de tubulure 160 se présente sous la forme d'une pièce de révolution d'allure générale sensiblement cylindrique avec une partie centrale cylindrique 162 se prolongeant à une extrémité par une seconde portion de liaison 166 de forme identique à la seconde portion de liaison 146 en collerette illustrée sur la figure 27 et décrite plus haut. La seconde portion de liaison 166 est adaptée pour recevoir un élément adjacent du circuit de circulation de fluide, par exemple un flexible. A son autre extrémité, la portion centrale 162 se prolonge par une première portion de liaison 164 que l'on va maintenant décrire.
La figure 29 est à considérer en relation avec la figure 32, laquelle illustre une coupe de la première portion de liaison 164 suivant l'un de ses diamètres. La première portion de liaison 164 présente un épaulement 168 de diamètre supérieur au diamètre extérieur du collet évasé 66 et obtenu par exemple par repoussage. L' épaulement 168 se prolonge par une portion cylindrique d'emmanchement 170 de diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur de l'orifice correspondant au collet évasé 66 . Le quatrième élément de tubulure 160 peut ainsi être inséré en force de manière à loger la portion cylindrique d'emmanchement 170 à l'intérieur dudit orifice jusqu'à obtenir l'appui de l' épaulement 166 contre la zone de jonction 70 du collet évasé 66. L'ajustement serré entre l'orifice correspondant au collet évasé 66 d'une part et la portion d'emmanchement 170 d'autre part, permet de maintenir en position, au moins provisoirement, l'élément de tubulure 160 sur 1 ' échangeur de chaleur. L' épaulement 168 facilite le montage de l'élément de tubulure puisqu'il offre une butée axiale lors de l'introduction en force de l'élément de tubulure 160 dans le collet évasé 66. L'élément de tubulure 150 est ensuite brasé avec l'embout 60 et/ou le collet évasé 66 de manière à obtenir une fixation définitive.
Les éléments de tubulure 130, 140, 150 et 160 ont été décrits ici à titre d'exemple. Tous présentent une partie faisant la jonction entre l'élément de tubulure et le collet évasé 66 de l'embout d'un élément de circuit d'extrémité et une partie destinée à accueillir un élément du reste du circuit de circulation de fluide. Ainsi, il est possible de combiner les différentes parties de jonction décrites sur les figures 26, 27, 28 et 29 avec les différentes parties accueillant un élément adjacent du circuit décrites sur ces mêmes figures. Le fluide circulant dans les éléments de circuit peut être un fluide caloporteur tel que le liquide de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile, ou encore un fluide réfrigérant dans le cas où l'élément de circuit sert à former un condenseur ou un evaporateur d'un circuit de climatisation.
Le fluide qui circule dans les éléments de circuit échange- de la chaleur avec un autre fluide, généralement de l'air, qui circule à l'extérieur des éléments de circuits.
L'invention trouve une application générale aux echangeurs de chaleur de véhicules automobiles.

Claims

Revendications
1. Embout de tube, agencé pour être monté à une extrémité d'un tube de circulation de fluide pour former un élément de circuit .hydraulique, l'embout (60) présentant deux branches (62) agencées pour s'appliquer contre deux faces opposés du tube (22) , et dans lequel l'une des branches comporte au moins un bossage (66) muni d'une perforation (68) pour établir un passage de communication de fluide, caractérisé en ce que le bossage avec sa perforation (68) définissent un collet évasé (66) présentant un bord annulaire retourné (70) offrant une- zone de jonction.
2. Embout de tube selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une bande de tôle repliée pour former lesdites deux branches, ledit collet évasé étant formé par emboutissage dudit bossage avec sa perforation.
3. Embout de tube selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit bossage comprend une première extrémité, destinée à être à proximité du tube, et une seconde extrémité, opposée à ladite première extrémité, au niveau de laquelle se trouve ledit collet.
4. Embout de tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des branches (62) de l'embout (60) comprend deux bords extérieurs parallèles (72 ; 76) en sorte que les bords parallèles d'une branche puissent être brasés respectivement aux bords parallèles d'une autre branche en ceinturant l'extrémité du tube.
5. Embout de tube selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bords (72) des branches (62) de l'embout sont des bords plies pour permettre un brasage sur deux tranches de la tôle.
6. Embout de tube selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bords (76) des branches de l'embout sont des bords plats pour permettre un brasage sur deux faces de la tôle.'
7. Embout de tube selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'au moins l'un des bords (72 ; 76) de l'une des branches (62) se prolonge par une patte (74 ; 174) susceptible d'être rabattue contre l'autre branche (62) pour maintenir les branches (62) contre l'extrémité du tube (22 ; 122) en vue du brasage.
8. Embout de tube selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des bords (72) de l'une des branches (62) de l'embout se prolonge par une patte (74) , laquelle est agencée pour être rabattue contre l'autre branche (62) .
9. Embout de tube selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un premier bord (76) d'une première branche (62) se prolonge par une patte (174) agencée pour être rabattue contre un premier bord (76) en vis-à-vis d'une seconde branche (62) dont le second bord (76) se prolonge par une patte (174) agencée pour être rabattue contre le second bord (76) de ladite première branche (62) .
10. Embout de . tube selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les deux branches (62) comprennent chacune un bossage formant collet évasé (66) .
11. Embout de tube selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'une des branches (62) comprend un bossage formant collet évasé (66) , tandis que l'autre branche comprend un bossage (90) à fond plat, muni d'une perforation.
12. Embout de tube selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'une des branches (62) comprend un bossage formant collet évasé ( 66) , tandis que l'autre branche comprend un bossage (90) à fond plat, non perforé.
13. Embout de tube selon l'une des revendications 1 à 12, 5 caractérisé en ce que le bord annulaire (70) du collet évasé (66) est plan.
14. Embout de tube selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le bord annulaire (70) du collet évasé
10 (66) est faiblement tronconique pour former un congé ayant un angle (θ) inférieur à 2°.
15. Embout de tube selon l'une des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que chacune des branches (62) présente sur
15. la totalité de sa surface s 'appliquant contre une face du tube une épaisseur de tôle réduite (124) , la réduction d'épaisseur de tôle formant ainsi un épaulement interne (126) .
16. Embout de tube selon l'une des revendications 2 à 15,
20 caractérisé en ce que les deux branches (62) sont liées par une portion de la bande de tôle repliée formant une languette de liaison (42) .
17. Embout de tube selon la revendication 16, caractérisé 5 en ce que la languette de liaison (42) est prévue opposée à ladite une extrémité du tube (122) de circulation de fluide, de préférence disposée sensiblement dans l'axe du tube (122) .
18. Embout de tube selon la revendication 16 rattachée à la 0 revendication 2, caractérisé en ce que la languette de liaison (42) est prévue joignant deux bords extérieurs respectifs des deux branches (76) .
19. Embout de tube selon l'une des revendications 16 à 18, 5 caractérisé en ce que la portion de la bande de tôle formant la languette de liaison (42) est repliée sur elle-même de 32 (22) comporte deux canaux internes parallèles (84) pour la circulation du fluide.
26. Elément de circuit hydraulique selon l'une des 5 revendications 23 et 24, caractérisé en ce que le tube plat (122) comporte une multiplicité de canaux internes (52) parallèles pour la circulation du fluide.
27. Echangeur de chaleur, notamment pour un véhicule 10 automobile, comprenant un empilement d'éléments de circuits (20) selon l'une des revendications 1 à'26, communiquant par 1 ' intermédiaire desdits embouts (60) pour permettre un passage de fluide entre les éléments de circuit .
15 28 Echangeur de chaleur selon la revendication 27 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément de tubulure (130 ; 140 ; 150) présentant à l'une de ses extrémités une portion annulaire (132 ; 144 ; 154) d'un diamètre adapté pour entourer le collet évasé (66) laissé libre de l'un au 0 moins des embouts (60) de tube situés aux extrémités de l'empilement .
29 Echangeur de chaleur selon la revendication 28 caractérisé en ce que la portion annulaire (132) présente des 5 points d'enfoncement (136) de son pourtour réalisant un sertissage de l'élément de tubulure (130) sur le collet évasé ( 66 ) .
30 Echangeur de chaleur selon la revendication 28, 30 caractérisé en ce que les points d'enfoncement (136) sont également répartis .sur le pourtour de la portion annulaire (132) .
31. Echangeur de chaleur de chaleur selon la revendication $5 28, caractérisé en ce que ladite portion annulaire (144 ; 154) 31 manière à former deux faces opposées s 'appliquant l'une contre l'autre.
20. Elément de circuit hydraulique pour un échangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tube (22) ayant deux extrémités et au moins un embout (60) à l'une desdites extrémités des tubes, ledit embout étant tel que défini dans l'une des revendications 1 à 19.
21. Elément de circuit hydraulique selon la revendication
20, caractérisé en ce que le tube (22) est un tube plat comportant un trou traversant (56) ménagé à proximité d'une extrémité du tube, et en ce que ladite extrémité du tube est emmanchée complètement dans l'embout (60) de telle sorte que le trou traversant (56) soit en regard de la perforation (68) du collet évasé (66) .
22. Elément de circuit hydraulique selon la revendication
21, caractérisé en ce que le tube plat (22) comporte une pluralité de canaux internes parallèles (52) pour la circulation du fluide.
23. Elément de circuit hydraulique selon la revendication 20, caractérisé en ce que le tube (22) est un tube plat limité par deux faces opposées (48, 50) et en ce que l'extrémité du tube est emmanchée partiellement dans l'embout (60) de telle sorte qu'elle s'arrête avant la perforation (68) du collet évasé (66) .
24. Elément de circuit hydraulique selon la revendication 23, ledit embout étant tel que défini dans la revendication 13, caractérisé en ce que l'extrémité du tube (122) vient en butée sur l' épaulement intérieur (126).
25. Elément de circuit hydraulique selon l'une des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que le tube plat se prolonge extérieurement par des pattes de maintien (148) destinées à être rabattues sous le collet évasé (66) .
32. Echangeur de chaleur selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément de tubulure (160) présentant à l'une de ses extrémités une portion annulaire (170) d'un diamètre adapté pour se loger dans un orifice annulaire intérieur du collet évasé (66) .
33. Echangeur de chaleur selon la revendication 32, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (160) comprend en outre, jouxtant la portion annulaire (170) , une collerette (168) destinée à venir en appui contre ladite zone de jonction (70) du collet évasé (66) .
34. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 28 à 33, caractérisé en ce que l'élément de tubulure (150) présente extérieurement un filetage au voisinage de l'une de ses extrémités .
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