WO2018020132A1 - Echangeur de chaleur a moyens de renfort des tubes ameliores - Google Patents

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heat exchanger
tubes
reinforcing
tube
reinforcement
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Kamel Azzouz
Mohamed Asri
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/04—Reinforcing means for conduits

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger, in particular a heat exchanger for equipping a motor vehicle.
  • a motor vehicle heat exchanger generally comprises tubes, in which a coolant is intended to circulate, and heat exchange elements connected to these tubes, also called fins.
  • Such a heat exchanger further comprises two water boxes in fluid communication with the tubes being respectively connected to the opposite ends of the tubes.
  • the tubes are held by collecting plates closing each water box.
  • the connection of the tubes to the collector plates is most often carried out by brazing.
  • the coolant cyclically passes through the tubes from one water box to another so that the fluid exchanges heat with the ambient air in contact with the tubes and fins to increase or decrease in temperature.
  • the tubes heat or cool periodically, causing their contraction or expansion, which themselves generate stresses at the junction between the tubes and the collector plate.
  • These constraints are at the origin of a fatigue essentially experienced by the ends of the tubes where the junction with the collector plate is located.
  • reinforcement means are generally inserted inside the tube near the junction between the tubes and the collector plate.
  • US 2007/131404 discloses a heat exchanger for a motor vehicle whose tubes are provided with reinforcing means intended to be arranged inside the tubes and constituted for this purpose two wings of complementary shape of the inner surface. of the tube wall.
  • reinforcing means make it possible to limit the fatigue experienced by the ends of the tubes under the effect of the stresses due to thermal deformations.
  • the reinforcing means limit the fluid passage section in the tube, which has the effect of creating undesirable pressure drops in the heat exchanger, thus reducing its performance.
  • the purpose of the invention is therefore to provide means for reinforcing the ends of the tubes that do not generate pressure drops in the heat exchanger.
  • the invention relates to a heat exchanger comprising: a bundle of tubes;
  • the reinforcing means is attached to an outer surface of at least one of the tubes, in a non-finned extending zone and extending between the header plate and an envelope surface of the fin bundle .
  • the reinforcement means By placing the reinforcement means on an outer surface of the tube, in a zone devoid of fins and extending between the collector plate and an envelope surface defined by the fin bundle, the latter do not create any pressure drop since they are not inside the tube.
  • the invention makes it possible effectively to exploit an available space between the header plate and the fin bundle for inserting reinforcing means for the tube.
  • each tube of the bundle is provided with reinforcement means.
  • the reinforcing means comprise at least one U-shaped reinforcing element comprising a groove and two branches, the reinforcing element overlapping a tube of generally complementary shape of the reinforcing element.
  • the tubes comprise two large faces and two small faces.
  • the branches of the reinforcing element are parallel to each other and the groove of the U is abutting on a small face of a tube.
  • the branches of the reinforcing element follow the shape of the collector plate.
  • the reinforcement means comprise at least one reinforcement member common to several tubes, the common reinforcement having a general boustrophedon shape delimiting reinforcing elements each overlapping a tube.
  • the reinforcing means comprise at least two reinforcing elements arranged on the same tube.
  • the two reinforcing elements are arranged face to face on the outer surface of the same tube so that the respective ends of their branches are contiguous and that the elements of reinforcement form between them a reinforcement surrounding the tube.
  • the two reinforcing elements are arranged face to face on the outer surface of the same tube so that the respective ends of their branches are spaced apart.
  • the reinforcing element comprises a heel which extends partly between two successive secondary envelope surfaces.
  • the reinforcing means are brazed to the tube.
  • the bundle of tubes, the bundle of fins and the reinforcement means are made of an alloy comprising essentially aluminum.
  • alloy essentially comprising aluminum is meant an alloy comprising a majority of moles of aluminum.
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger comprising reinforcing elements according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view of the exchanger of FIG. 1 along plane II-II;
  • FIG. 3 is a perspective view of a reinforcing element of FIG. 1;
  • Figure 4 is a view similar to Figure 2 showing reinforcing elements according to a second embodiment of the invention.
  • Figures 5 and 6 are views similar to Figure 2 of a reinforcing element of a heat exchanger according to third and fourth embodiments of the invention
  • FIG. 7 and 8 are perspective views of a reinforcing member of a heat exchanger comprising reinforcing elements according to fifth and sixth embodiments of the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show a heat exchanger according to one embodiment of the invention designated by the general reference 10.
  • the heat exchanger 10 is intended to equip a motor vehicle.
  • the heat exchanger 10 comprises tubes 12, substantially rectilinear, in which a heat transfer fluid is intended to circulate, and heat exchange elements, also called fins, connected to these tubes 12.
  • the tubes 12 have a cross section of generally rounded rectangular shape.
  • the tubes 12 are arranged substantially parallel to each other, and aligned, so as to form a single row.
  • Each tube 12 thus comprises two long sides and two short sides, and the fins extend, as can be seen in Figure 1, between the long sides of two successive tubes 12.
  • the fins are only represented by their volume of space in the heat exchanger 10.
  • the fins comprise fluid disturbers, of generally rectangular shape and arranged between the tubes 12 transversely to the axis of the tubes 12, so as to create a large surface of heat exchange between each tube 12 and outside air.
  • the fins are preferably connected to an outer surface S of the wall of a tube 12 on the one hand, and to the outer surface S of the wall of a successive tube 12 on the other hand.
  • the heat exchanger 10 comprising a plurality of tubes 12 and a plurality of fins, one can define side surfaces envelopes E s separated by the tubes 12 which are distributed in the fins.
  • the heat exchanger 10 further comprises a water box 14 in fluid communication with the tubes 12.
  • the water box 14 is here composed of a body 16 of water box closed by a plate 18 usually called collector plate.
  • the tubes 12 are connected to the water box 14, by their ends, which are generally nested in the interlocking orifices formed in said header plate 18. Thus the tubes 12 each open into the header plate 18.
  • the heat exchanger 10 further comprises reinforcing means 20 of at least one tube 12 attached to an outer surface S of the tube 12, in a zone Z devoid of fins and extending between the collector plate 18 and the envelope surface E defined by the bundle of fins.
  • the reinforcing means 20 are for example brazed on the tubes 12.
  • the reinforcing means 20 are made of an alloy comprising essentially aluminum, as well as the tubes 12 and the fins. It is recalled here that the term "alloy comprising essentially aluminum an alloy comprising a majority of moles of aluminum.
  • the reinforcing means 20 comprise at least one reinforcing element 22 provided with branches 24 so that the reinforcing element 22 is in the general U-shape, overlapping a contour of a tube 12 of generally complementary shape of the reinforcing element 22.
  • a reinforcing element 22 of the heat exchanger 10 according to the first embodiment of the invention is shown alone in FIG.
  • the branches 24 of the reinforcing element 22 are parallel and the groove of the U abuts on a short side of the tube .
  • the outline of the tube 12 overlapped by the reinforcing element 22 comprises the short side of the tube and a portion of each of the two long sides, the branches 24 being in plane contact with the long sides of the tube 12.
  • the reinforcing means 20 of a tube 12 preferably comprise two reinforcing elements 22 disposed on the outer surface S of this tube 12 so as to overlap opposite faces of the tube 12, as can be seen in FIGS. 1 and 2.
  • two reinforcing elements 22 are placed face to face on the outer surface S of a tube 12 so that the ends 26 of their branches 24 are joined so that the reinforcing elements 22 together form a reinforcement surrounding the end of the tube 12.
  • the two reinforcing elements 22 are placed face to face on the outer surface S of a tube 12 so that the respective ends 26 of their branches 24 are spaced apart.
  • each reinforcing element 22 follow the shape of the collecting plate 18.
  • the reinforcing means 20 may extend in part between two secondary envelope surfaces E s .
  • the reinforcing element 22 may comprise a heel 28 which, as can be seen in FIG. 1, extends partly between two secondary envelope surfaces E s.
  • the heel 28 is for example a projection which extends, from a joining portion 30 connecting the branches 24 of the reinforcing element 22, perpendicular to the direction of extension of the branches 24. More particularly, the heel extends 28 along a short side of the tube 12 overlapped by the reinforcing element 12.
  • the reinforcing element 22 may however have other shapes.
  • the reinforcing element 22 has no heel 28.
  • the shape of the branches 24 of the reinforcing element can also change according to the shape of the collecting plate 18.
  • each of the branches 24 of the reinforcing element 22 are curved and complementary to a curved shape of the header plate 18.
  • the branches 24 of the reinforcing element 22 have a generally rectangular shape.
  • the outer edges 32 of each of the branches 24 of the reinforcing element 22 are parallel.
  • the reinforcement means 20 comprise at least one reinforcing member 34 common to several tubes 12, the reinforcing member 34 having a shape general boustrophedon delimiting reinforcing elements 22 whose branches 24 each overlap a tube 12.
  • the reinforcing member 34 consists of reinforcing elements 22 connected to each other in order to give the assembly a serpentine shape, or else a crenel whose ridges would be formed by the parts of junction 30.
  • each of the reinforcing elements 22 comprises a heel 28 in the same way as the reinforcing element 22 illustrated in FIG.
  • each of the branches 24 of each reinforcing element 22 are curved and complementary to a curved shape of the collecting plate 18, in the same way as the reinforcing element 22 shown in FIG.
  • none of the reinforcing elements 22 of the common reinforcing member 34 comprises a heel 28.
  • the outer edges 32 of each branches 24 of each reinforcing element 22 are parallel, in the same way as the reinforcing element 22 illustrated in FIG.
  • each tube 12 is provided with reinforcing means 20.
  • the invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will become apparent to those skilled in the art.
  • the invention relates for example to any combination of the embodiments presented.
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising two reinforcing members attached to the outer surfaces of tubes so that the reinforcing elements that it delimits overlap opposite contours of these tubes.
  • the respective ends of the branches of these reinforcing elements can be joined so that the reinforcing elements form reinforcements surrounding the tubes thus overlapped, or on the contrary be spaced.

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Abstract

Echangeur de chaleur (10) selon l'invention comprenant : - un faisceau de tubes (12); - une boîte à eau (14) raccordée aux tubes (12); - au moins une plaque collectrice (18) fermant la boîte à eau (14) et dans laquelle débouchent les tubes (12) - un faisceau d'ailettes; et - des moyens de renfort (20) d'au moins un des tubes (12), caractérisé en ce que les moyens de renfort (20) sont rapportés sur une surface extérieure (S) d'au moins un des tubes (12), dans une zone (Z) dépourvue d'ailettes et s'étendant entre la plaque collectrice (18) et une surface enveloppe (E) définie par le faisceau d'ailettes.

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR A MOYENS DE RENFORT DES TUBES AMELIORES
La présente invention concerne un échangeur de chaleur, notamment un échangeur de chaleur destiné à équiper un véhicule automobile.
Un échangeur de chaleur de véhicule automobile comprend généralement des tubes, dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler, et des éléments d'échange de chaleur reliés à ces tubes, encore appelées ailettes.
Un tel échangeur de chaleur comprend en outre deux boîtes à eau en communication fluidique avec les tubes en étant respectivement raccordées aux extrémités opposées des tubes. Les tubes sont maintenus par des plaques collectrices fermant chaque boîte à eau. La connexion des tubes aux plaques collectrices est le plus souvent réalisée par brasage.
En cours d'utilisation, le fluide caloporteur passe cycliquement à travers les tubes d'une boîte à eau à l'autre afin que ce fluide échange de la chaleur avec l'air ambiant en contact avec les tubes et les ailettes pour augmenter ou baisser en température.
De ce fait, les tubes chauffent ou se refroidissent périodiquement, ce qui provoque leur contraction ou expansion, qui elles-mêmes génèrent des contraintes au niveau de la jonction entre les tubes et la plaque collectrice. Ces contraintes sont à l'origine d'une fatigue essentiellement subie par l'extrémité des tubes où se situe la jonction avec la plaque collectrice.
Pour limiter les effets de cette fatigue sur la solidité des tubes sans avoir à augmenter l'épaisseur de leurs parois, ce qui augmenterait grandement le poids de l'échangeur, il a été envisagé, dans l'art antérieur, de les munir de moyens de renfort. Ces moyens de renfort sont en général insérés à l'intérieur du tube à proximité de la jonction entre les tubes et la plaque collectrice.
On connaît ainsi du document US 2007/131404 un échangeur de chaleur pour véhicule automobile dont les tubes sont munis de moyens de renfort destinés à être disposés à l'intérieur des tubes et constitués à cet effet de deux ailes de forme complémentaire de la surface interne de la paroi du tube.
Ces moyens de renfort permettent de limiter la fatigue subie par les extrémités des tubes sous l'effet des contraintes dues aux déformations thermiques. Cependant, étant placés à l'intérieur des tubes, les moyens de renfort limitent la section de passage du fluide dans le tube, ce qui a pour effet de créer des pertes de charge indésirables dans l'échangeur de chaleur, réduisant ainsi ses performances.
L'invention a donc pour but de fournir des moyens de renfort des extrémités des tubes ne générant pas de pertes de charge dans l'échangeur de chaleur.
A cet effet, l'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant : - un faisceau de tubes;
- une boîte à eau raccordée aux tubes;
- au moins une plaque collectrice fermant la boîte à eau et dans laquelle débouchent les tubes;
- un faisceau d'ailettes; et
- des moyens de renfort d'au moins un des tubes,
caractérisé en ce que les moyens de renfort sont rapportés sur une surface extérieure d'au moins un des tubes, dans une zone s'étendant dépourvue d'ailettes et s'étendant entre la plaque collectrice et une surface enveloppe du le faisceau d'ailettes.
En plaçant les moyens de renfort sur une surface extérieure du tube, dans une zone dépourvue d'ailettes et s'étendant entre la plaque collectrice et une surface enveloppe définie par le faisceau d'ailettes, ces derniers ne créent aucune perte de charge puisqu'ils ne sont pas à l'intérieur du tube.
Autrement dit, l'invention permet d'exploiter efficacement un espace disponible entre la plaque collectrice et le faisceau d'ailettes pour y insérer des moyens de renfort du tube.
De préférence, chaque tube du faisceau est muni de moyens de renfort.
Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, permettant de faciliter la mise en place des moyens de renfort sur un échangeur de chaleur déjà assemblé, les moyens de renfort comprennent au moins un élément de renfort en forme de "U" comprenant une gorge et deux branches, l'élément de renfort chevauchant un tube de forme générale complémentaire de l'élément de renfort.
Les tubes comprennent deux grandes faces et deux petites faces. De préférence, les branches de l'élément de renfort sont parallèles entre elles et la gorge du U est en butée sur une petite face d'un tube.
De préférence, les branches de l'élément de renfort épousent la forme de la plaque collectrice.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention qui permet de faciliter encore davantage la mise en place des moyens de renfort sur un échangeur déjà assemblé, les moyens de renfort comportent au moins un organe de renfort commun à plusieurs tubes, l'organe de renfort commun ayant une forme générale en boustrophédon délimitant des éléments de renfort chevauchant chacun un tube.
De préférence, les moyens de renfort comprennent au moins deux éléments de renfort disposés sur un même tube.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les deux éléments de renfort sont disposés face à face sur la surface extérieure d'un même tube de manière que les extrémités respectives de leurs branches soient jointives et que les éléments de renfort forment à eux deux un renfort entourant le tube.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les deux éléments de renfort sont disposés face à face sur la surface extérieure d'un même tube de manière que les extrémités respectives de leurs branches soient espacées.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention qui permet d'augmenter la résistance des tubes tout en facilitant la mise en place des moyens de renfort sur un échangeur déjà assemblé, les ailettes étant réparties de façon à définir des surfaces enveloppes secondaires séparées par les tubes, l'élément de renfort comprend un talon qui s'étend en partie entre deux surfaces enveloppes secondaires successives.
De préférence, les moyens de renfort sont brasés sur le tube.
De préférence, afin de limiter le poids de l'échangeur de chaleur, le faisceau de tubes, le faisceau d'ailettes et les moyens de renfort sont réalisés dans un alliage comprenant essentiellement de l'aluminium.
On entend par alliage comprenant essentiellement de l'aluminium un alliage comprenant une majorité de moles d'aluminium.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur comprenant des éléments de renfort selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de l'échangeur de la figure 1 selon le plan ll-ll ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de renfort de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 montrant des éléments de renfort selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- les figure 5 et 6 sont des vues analogues à la figure 2 d'un élément de renfort d'un échangeur de chaleur selon des troisième et quatrième modes de réalisation de l'invention ;
- les figure 7 et 8 sont des vues en perspective d'un organe de renfort d'un échangeur de chaleur comportant des éléments de renfort selon des cinquième et sixième modes de réalisation de l'invention ;
On a représenté sur les figures 1 et 2 un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l'invention désigné par la référence générale 10.
L'échangeur de chaleur 10 est destiné à équiper un véhicule automobile.
L'échangeur de chaleur 10 comprend des tubes 12, sensiblement rectilignes, dans lesquels un fluide caloporteur classique est destiné à circuler, et des éléments d'échange de chaleur, encore appelés ailettes, reliés à ces tubes 12.
Dans le mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 1 , les tubes 12 comportent une section transversale de forme générale rectangulaire arrondie. Les tubes 12 sont agencés sensiblement parallèlement entre eux, et alignés, de façon à former une rangée unique.
Chaque tube 12 comprend ainsi deux grands côtés et deux petits côtés, et les ailettes s'étendent, comme on peut le voir sur la figure 1 , entre les grands côtés de deux tubes 12 successifs. Sur les figures, les ailettes ne sont représentées que par leur volume d'encombrement dans l'échangeur de chaleur 10.
De façon connue, les ailettes comprennent des perturbateurs de fluide, de forme générale rectangulaire et disposées entre les tubes 12 transversalement par rapport à l'axe des tubes 12, de manière à créer une surface importante d'échange de chaleur entre chaque tube 12 et l'air extérieur. Ainsi, les ailettes sont de préférence reliées à une surface extérieure S de la paroi d'un tube 12 d'une part, et à la surface extérieure S de la paroi d'un tube 12 successif d'autre part.
On peut ainsi définir une surface enveloppe E du faisceau d'ailettes. Plus particulièrement, l'échangeur de chaleur 10 comprenant plusieurs tubes 12 et plusieurs ailettes, on peut définir des surfaces enveloppes secondaires Es séparées par les tubes 12 dans lesquels sont réparties les ailettes.
L'échangeur de chaleur 10 comprend en outre une boîte à eau 14 en communication fluidique avec les tubes 12.
La boîte à eau 14 est ici composée d'un corps 16 de boîte à eau fermé par une plaque 18 habituellement appelée plaque collectrice.
Les tubes 12 sont reliés à la boîte à eau 14, par leurs extrémités, qui sont en général emboîtées dans des orifices d'emboîtement ménagés dans ladite plaque collectrice 18. Ainsi les tubes 12 débouchent chacun dans la plaque collectrice 18.
L'échangeur de chaleur 10 comprend en outre des moyens de renfort 20 d'au moins un tube 12 rapportés sur une surface extérieure S du tube 12, dans une zone Z dépourvue d'ailettes et s'étendant entre la plaque collectrice 18 et la surface enveloppe E définie par le faisceau d'ailettes.
A cet effet, les moyens de renfort 20 sont par exemple brasés sur les tubes 12.
De préférence, afin de réduire le poids de l'échangeur de chaleur 10, les moyens de renfort 20 sont réalisés dans un alliage comprenant essentiellement de l'aluminium, de même que les tubes 12 et les ailettes. On rappelle ici qu'on entend par alliage comprenant essentiellement de l'aluminium un alliage comprenant une majorité de moles d'aluminium.
Dans tous les modes de réalisation illustrés sur les figures, les moyens de renfort 20 comprennent au moins un élément de renfort 22 muni de branches 24 de manière à ce que l'élément de renfort 22 soit en forme générale de U chevauchant un contour d'un tube 12 de forme générale complémentaire de l'élément de renfort 22. Un élément de renfort 22 de l'échangeur de chaleur 10 selon le premier mode de réalisation de l'invention est représenté seul sur la figure 3.
Dans tous les modes de réalisation illustrés sur les figures, et comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les branches 24 de l'élément de renfort 22 sont parallèles et la gorge du U est en butée sur un petit côté du tube.
Ainsi, le contour du tube 12 chevauché par l'élément de renfort 22 comprend le petit côté du tube et une portion de chacun des deux grands côtés, les branches 24 étant en contact plan avec les grands côtés du tube 12.
Les moyens de renfort 20 d'un tube 12 comprennent de préférence deux éléments de renfort 22 disposés sur la surface extérieure S de ce tube 12 de façon à chevaucher des faces opposées du tube 12, comme on peut le voir aux figures 1 et 2.
Plus particulièrement, dans le premier mode de réalisation de l'invention, et comme on peut le voir à la figure 2, deux éléments de renfort 22 sont disposés face à face sur la surface extérieure S d'un tube 12 de manière que les extrémités 26 respectives de leurs branches 24 soient jointives de façon que les éléments de renfort 22 forment à eux deux un renfort entourant l'extrémité du tube 12.
A l'inverse, dans un deuxième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention illustré à la figure 4, les deux éléments de renfort 22 sont disposés face à face sur la surface extérieure S d'un tube 12 de manière que les extrémités 26 respectives de leurs branches 24 soient espacées.
De préférence, on prévoit également, comme on peut le voir sur cette figure 4, que les branches 24 de chaque élément de renfort 22 épousent la forme de la plaque collectrice 18.
Pour renforcer encore davantage les tubes 12, les moyens de renfort 20 peuvent s'étendre en partie entre deux surfaces enveloppes secondaires Es.
A cet effet, l'élément de renfort 22 peut comprendre un talon 28 qui, comme on peut le voir sur la figure 1 , s'étend en partie entre deux surfaces enveloppes secondaires Es.
On exploite ainsi efficacement la partie de la surface extérieure S des tubes 12 située entre les ailettes qui, étant libre, peut recevoir une partie de l'élément de renfort 20. Le talon 28 permet notamment de renforcer encore davantage un tube 12.
Comme on peut le voir en particulier sur la figure 3, le talon 28 est par exemple une saillie qui s'étend, à partir d'une partie de jonction 30 reliant les branches 24 de l'élément de renfort 22, de façon perpendiculaire à la direction d'extension des branches 24. Plus particulièrement, le talon s'étend 28 le long d'un petit côté du tube 12 chevauché par l'élément de renfort 12.
L'élément de renfort 22 peut toutefois avoir d'autres formes. Ainsi, dans un troisième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention illustré à la figure 5, l'élément de renfort 22 ne comporte de talon 28.
La forme des branches 24 de l'élément de renfort peut également évoluer selon la forme de la plaque collectrice 18.
Ainsi, dans le premier mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention, illustré aux figures 1 à 3, tout comme dans le troisième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention illustré à la figure 5, les bords externes 32 de chacune des branches 24 de l'élément de renfort 22 sont courbes et complémentaires d'une forme courbe de la plaque collectrice 18.
Dans un quatrième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention, illustré à la figure 6, les branches 24 de l'élément de renfort 22 ont une forme générale rectangulaire. Ainsi, les bords externes 32 de chacune des branches 24 de l'élément de renfort 22 sont parallèles.
Dans un cinquième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention, illustré à la figure 7, les moyens de renfort 20 comportent au moins un organe de renfort 34 commun à plusieurs tubes 12, l'organe de renfort 34 ayant une forme générale en boustrophédon délimitant des éléments de renfort 22 dont les branches 24 chevauchent chacune un tube 12.
En d'autre termes, l'organe de renfort 34 est constitué d'éléments de renfort 22 reliés les uns aux autres afin de donner à l'ensemble une forme de serpentin, ou encore de créneau dont les crêtes seraient formées par les parties de jonction 30.
Dans ce cinquième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention, chacun des éléments de renfort 22 comprend un talon 28 de la même façon que l'élément de renfort 22 illustré à la figure 3.
Par ailleurs, les bords externes 32 de chacune des branches 24 de chaque élément de renfort 22 sont courbes et complémentaires d'une forme courbe de la plaque collectrice 18, de la même façon que l'élément de renfort 22 représenté à la figure 5.
Dans un sixième mode de réalisation des éléments de renfort 22 selon l'invention illustré à la figure 5, aucun des éléments de renfort 22 de l'organe de renfort 34 commun ne comprend de talon 28.Par ailleurs, les bords externes 32 de chacune des branches 24 de chaque élément de renfort 22 sont parallèles, de la même façon que l'élément de renfort 22 illustré à la figure 6.
Dans un mode de réalisation de l'invention non représenté, chaque tube 12 est muni de moyens de renfort 20.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. L'invention concerne par exemple toute combinaison des modes de réalisation présentés. Ainsi, on pourra envisager un échangeur de chaleur dont certains tubes sont munis de moyens de renfort comprenant des éléments de renfort avec talon, alors que d'autres tubes seraient munis de moyens de renfort comprenant des éléments de renfort sans talon.
L'invention concerne également un échangeur de chaleur comprenant deux organes de renfort rapportés sur les surfaces extérieures de tubes de façon que les éléments de renfort qu'il délimite chevauchent des contours opposés de ces tubes.
Dans ce cas, les extrémités respectives des branches de ces éléments de renfort pouvant être jointives de façon que les éléments de renfort forment des renforts entourant les tubes ainsi chevauchés, ou au contraire être espacées.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Échangeur de chaleur (10) comprenant :
- un faisceau de tubes (12) ;
- une boîte à eau (14) raccordée aux tubes (12) ;
- au moins une plaque collectrice (18) fermant la boîte à eau (14) et dans laquelle débouchent les tubes (12)
- un faisceau d'ailettes ; et
- des moyens de renfort (20) d'au moins un des tubes (12),
caractérisé en ce que les moyens de renfort (20) sont rapportés sur une surface extérieure (S) d'au moins un des tubes (12), dans une zone (Z) dépourvue d'ailettes et s'étendant entre la plaque collectrice (18) et une surface enveloppe (E) du faisceau d'ailettes.
2. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 1 , dans lequel chaque tube
(12) est muni de moyens de renfort (20).
3. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de renfort (20) comprennent au moins un élément de renfort (22) en forme de
"U" comprenant une gorge et deux branches (24), l'élément de renfort (22) chevauchant un tube (12) de forme générale complémentaire de l'élément de renfort
(22).
4. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 3, dans lequel les tubes (12) comprennent deux grandes faces et deux petites faces, les branches (24) de l'élément de renfort (22) sont parallèles entre elles et la gorge du U est en butée sur une petite face d'un tube (12).
5. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les branches (24) de l'élément de renfort (22) épousent la forme de la plaque collectrice (18).
6. Echangeur de chaleur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les moyens de renfort (20) comportent au moins un organe de renfort (34) commun à plusieurs tubes (12), l'organe de renfort (34) commun ayant une forme générale en boustrophédon délimitant des éléments de renfort (22) chevauchant chacun un tube (12).
7. Echangeur de chaleur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel les moyens de renfort (20) comprennent au moins deux éléments de renfort
(22) disposés sur un même tube (12).
8. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 7, dans lequel les deux éléments de renfort (22) sont disposés face à face sur la surface extérieure (S) d'un même tube (12) de manière que les extrémités (26) respectives de leurs branches (24) soient jointives et que les éléments de renfort (22) forment à eux deux un renfort entourant le tube (12).
9. Echangeur de chaleur (10) selon la revendication 7, dans lequel les deux éléments de renfort (22) sont disposés face à face sur la surface extérieure (S) d'un même tube (12) de manière que les extrémités (26) respectives de leurs branches (24) soient espacées.
10. Echangeur de chaleur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, dans lequel, les ailettes étant réparties de façon à définir des surfaces enveloppes secondaires (Es) séparées par les tubes (12), l'élément de renfort (22) comprend un talon (28) qui s'étend en partie entre deux surfaces enveloppes secondaires (Es) successives.
11 . Echangeur de chaleur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de renfort (20) sont brasés sur le tube (12).
12. Echangeur de chaleur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le faisceau de tubes (12), le faisceau d'ailettes et les moyens de renfort (20) sont réalisés dans un alliage comprenant essentiellement de l'aluminium.
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