EP2513586B1

EP2513586B1 - Heat exchanger

Info

Publication number: EP2513586B1
Application number: EP10787108.9A
Authority: EP
Inventors: Paul Garret; Eric Piniarski
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: WO2011073038A1; JP2013514514A; CN102782435A; FR2954481B1; US9488417B2; FR2954481A1; PL2513586T3; EP2513586A1; CN102782435B; JP5856068B2; US20130146267A1

Description

L'invention concerne un échangeur de chaleur.The invention relates to a heat exchanger.

Un échangeur de chaleur, par exemple utilisé dans l'industrie automobile et plus précisément dans un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile, comprend des éléments d'échange de chaleur et d'écoulement de fluide dans lesquels circulent des fluides échangeant de la chaleur entre eux. Les éléments d'échange de chaleur peuvent par exemple comprendre des tubes, des plaques, des ailettes, des perturbateurs d'écoulement, etc. De nombreuses configurations structurelles sont envisageables. Par exemple, l'échangeur peut comprendre un faisceau de tubes disposés parallèlement les uns aux autres sur une ou plusieurs rangées parallèles entre elles, ces tubes étant agencés pour transporter un premier fluide, tandis qu'un deuxième fluide s'écoule entre les tubes et échange de la chaleur avec le premier fluide. De nombreuses associations de fluides peuvent être envisagées, qu'il s'agisse de liquides et/ou de gaz.A heat exchanger, for example used in the automotive industry and more specifically in an internal combustion engine of a motor vehicle, comprises heat exchange elements and fluid flow in which heat exchanging fluids circulate. between them. The heat exchange elements may for example comprise tubes, plates, fins, flow disruptors, etc. Many structural configurations are possible. For example, the exchanger may comprise a bundle of tubes arranged parallel to each other on one or more parallel rows with one another, these tubes being arranged to carry a first fluid, while a second fluid flows between the tubes and exchange of heat with the first fluid. Many fluid associations can be envisaged, be they liquids and / or gases.

L'échangeur comporte un carter de réception des tubes, qui comporte une pluralité de parois formant le volume dans lequel sont reçus les tubes. Il est généralement ouvert à ses deux extrémités, pour que les tubes puissent être reliés à des boîtes de collection ou distribution de fluide également nommées boîtes collectrices : une boîte collectrice d'entrée et une boîte collectrice de sortie. Le premier fluide s'écoule dans les tubes depuis la boîte collectrice d'entrée vers la boîte collectrice de sortie. Le deuxième fluide s'écoule autour des tubes, depuis une canalisation d'entrée vers une canalisation de sortie, et échange de la chaleur avec le premier fluide.The exchanger comprises a housing for receiving the tubes, which comprises a plurality of walls forming the volume in which the tubes are received. It is generally open at both ends, so that the tubes can be connected to collection or fluid distribution boxes also called manifolds: an inlet manifold and an outlet manifold. The first fluid flows into the tubes from the inlet header to the outlet manifold. The second fluid flows around the tubes, from an inlet pipe to an outlet pipe, and exchanges heat with the first fluid.

L'échangeur comporte généralement par ailleurs deux plaques collectrices de maintien des tubes, les boîtes collectrices de fluide étant montées sur les plaques collectrices. Les tubes passent au travers d'orifices ménagés dans les plaques collectrices et débouchent dans les boîtes collectrices de fluide.The exchanger also generally comprises two tube holding plates, the fluid collecting boxes being mounted on the collector plates. The tubes pass through orifices in the collector plates and open into the fluid collecting boxes.

Généralement, les plaques collectrices sont fixées au carter et les boîtes collectrices sont fixées aux plaques collectrices, par exemple par sertissage. A cet effet, chaque plaque collectrice comporte des moyens permettant de venir sertir un bord de la boîte collectrice à laquelle elle est associée. Un tel mode de fixation de la boîte est connu par exemple du document WO 2008/125309 ou encore du document EP 2,031,338 dans lequel la plaque collectrice est en deux parties assemblées mécaniquement.Generally, the collector plates are fixed to the housing and the manifolds are attached to the collector plates, for example by crimping. For this purpose, each collector plate comprises means for crimping an edge of the collector box with which it is associated. Such a mode of fixation of the box is known for example from the document WO 2008/125309 or the document EP 2,031,338 in which the collector plate is in two parts assembled mechanically.

Dans certains moteurs, il existe des contraintes d'encombrement dans l'environnement dans lequel l'échangeur doit être monté ; il faut dès lors fabriquer des échangeurs respectant ces contraintes. Ces contraintes peuvent par exemple imposer de fabriquer des échangeurs de forme relativement plate. A cet effet, on prévoit des tubes aplatis mais de section suffisamment grande pour offrir au fluide une section de passage adaptée au débit souhaité. De tels tubes présentent une section de forme élancée ; typiquement, ils peuvent présenter une section rectangulaire de dimensions 100mm par 7mm. Par ailleurs, dans les applications où par exemple de l'eau, qui est un bon fluide caloporteur, circule entre les tubes, il est préférable que la distance entre des tubes successifs soit faible, par exemple égale à 2 ou 3mm ou moins.In some engines, there are congestion constraints in the environment in which the exchanger must be mounted; it is therefore necessary to manufacture exchangers respecting these constraints. These constraints may for example require the manufacture of relatively flat form heat exchangers. For this purpose, flattened tubes are provided but of sufficiently large section to offer the fluid a passage section adapted to the desired flow rate. Such tubes have a section of slender shape; typically, they may have a rectangular section of dimensions 100mm by 7mm. Furthermore, in applications where for example water, which is a good coolant circulates between the tubes, it is preferable that the distance between successive tubes is low, for example equal to 2 or 3mm or less.

Il faut dès lors fabriquer des plaques collectrices avec des orifices allongés séparés par des parois de faible largeur, ladite largeur correspondant à la distance entre les tubes successifs. Dans ce cas, les parois séparant les orifices présentent un très grand élancement, c'est-à-dire qu'elles sont très allongées dans une direction mais fines dans les deux autres. Se pose dès lors la question de leur mode de fabrication. On connaît, pour la fabrication de plaques collectrices, des procédés de poinçonnage dit "avec découpage fin" permettant, à partir d'une plaque relativement épaisse, de réaliser des parois inter-orifices plus fines que l'épaisseur de la plaque ; par exemple, on peut former des orifices de 60mm de long dans une plaque de 4mm d'épaisseur avec des parois inter-orifices de largeur environ égale à 2.6mm. Néanmoins, s'agissant de former une plaque collectrice avec des orifices de 100mm de long et des parois inter-orifices de 2mm, un procédé de poinçonnage avec découpage fin ne peut pas être mis en oeuvre. Il convient dès lors d'utiliser un procédé d'emboutissage classique ; le cas échéant, l'épaisseur de la plaque doit être inférieure à la largeur des parois inter-tubes et, pour le cas ci-dessus, on préconise une plaque d'épaisseur très faible comprise entre 0.8mm et 1mm. Or, si la boîte collectrice doit être sertie par la plaque collectrice, cette dernière doit présenter une résistance mécanique suffisante pour remplir cette fonction. On se trouve dès lors face à un dilemme, car si l'on augmente l'épaisseur de la plaque collectrice (en le portant par exemple à 1.5 ou 2mm) il devient impossible de mettre en oeuvre un procédé d'emboutissage classique. Il semble ainsi difficile de pouvoir prévoir un élancement important pour les tubes puisqu'il faut garantir une épaisseur suffisante pour la plaque collectrice.It is therefore necessary to manufacture collector plates with elongated orifices separated by walls of small width, said width corresponding to the distance between the successive tubes. In this case, the walls separating the orifices have a very large slenderness, that is to say that they are very elongated in one direction but thin in the other two. This raises the question of how they are made. For the manufacture of collector plates, punching processes known as "with fine cutting" are known, making it possible, from a relatively thick plate, to produce inter-orifices walls thinner than the thickness of the plate; for example, one can form orifices 60mm long in a 4mm thick plate with inter-orifices walls of width approximately equal to 2.6mm. However, in terms of forming a header plate with holes 100mm long and inter-hole walls of 2mm, a punching process with fine cutting can not be implemented. It is therefore necessary to use a conventional stamping process; if necessary, the thickness of the plate must be less than the width of the inter-tube walls and, for the above case, it is recommended a plate of very small thickness between 0.8mm and 1mm. However, if the manifold must be crimped by the header plate, it must have sufficient strength to perform this function. We are therefore faced with a dilemma, because if we increase the thickness of the collector plate (by bringing it for example to 1.5 or 2mm) it becomes impossible to implement a stamping process classic. It thus seems difficult to predict a significant slenderness for the tubes since it is necessary to ensure a sufficient thickness for the collector plate.

On voit donc que la question de la compacité d'un échangeur de chaleur est particulièrement contraignante, objet de nombreux développements et source de divers problèmes. C'est pourquoi l'invention vise à proposer une architecture plus compacte pour un échangeur de chaleur.We can see that the question of the compactness of a heat exchanger is particularly restrictive, subject to many developments and source of various problems. This is why the invention aims to provide a more compact architecture for a heat exchanger.

On note que l'invention est née de la résolution d'un problème particulièrement sensible dans le cas d'une plaque collectrice avec des orifices de grand élancement ; l'invention n'est toutefois pas limitée à cette seule application, l'invention procurant aussi des avantages dans son application à des plaques collectrices avec des orifices d'élancement plus raisonnable.It is noted that the invention arose from the resolution of a particularly sensitive problem in the case of a collector plate with orifices of great slenderness; the invention is however not limited to this single application, the invention also providing advantages in its application to collector plates with slender orifices more reasonable.

C'est ainsi que l'invention concerne un échangeur de chaleur comportant des éléments d'échange et d'écoulement de fluide, au moins une boîte collectrice de fluide dans laquelle débouchent les éléments d'échange et un carter de logement des éléments d'échange, caractérisé par le fait qu'il comporte une bride de fixation de la boîte collectrice au carter, la bride comportant une gorge (G1) de fixation du carter (4) et une gorge (G2) de fixation de la boîte collectrice (11), les gorges (G1, G2) comportant une paroi commune (19).Thus, the invention relates to a heat exchanger comprising fluid exchange and flow elements, at least one fluid collection box into which the exchange elements and a housing housing of the elements of the exchange, characterized in that it comprises a flange for fixing the header to the housing, the flange having a groove (G1) for fixing the housing (4) and a groove (G2) for fixing the manifold (11 ), the grooves (G1, G2) having a common wall (19).

Les gorges permettent de recevoir ou loger des parois du carter et de la boîte collectrice. L'utilisation d'une telle bride de fixation munie de deux gorges avec une paroi commune procure une grande compacité à l'échangeur. En effet, la boîte collectrice et le carter sont fixés l'un à l'autre de manière compacte sans toutefois être directement fixés l'un à l'autre, ce qui garantit la robustesse de l'ensemble et permet notamment une bonne transmission des contraintes.The grooves can receive or accommodate the walls of the housing and the collector box. The use of such a fastening flange provided with two grooves with a common wall provides a great compactness to the exchanger. Indeed, the manifold and the casing are compactly attached to each other without being directly fixed to one another, which guarantees the robustness of the assembly and allows in particular a good transmission of constraints.

De préférence, les gorges sont opposées c'est-à-dire qu'elles sont orientées dans des directions opposées. Plus précisément, l'échangeur s'étendant globalement suivant un axe qui est de préférence l'axe d'écoulement global des fluides en son sein, chaque gorge présente une paroi de fond sensiblement transversale à ladite direction et une ouverture périphérique transversale, les ouvertures étant tournées dans deux sens opposés sur ladite direction.Preferably, the grooves are opposite, that is, they are oriented in opposite directions. More specifically, the exchanger extending generally along an axis which is preferably the overall flow axis of the fluids within it, each groove has a bottom wall substantially transverse to said direction and a transverse peripheral opening, the openings being turned in two opposite directions on the said direction.

L'échangeur de l'invention comporte au moins une plaque collectrice de maintien des éléments d'échange, la bride de fixation et la plaque collectrice étant des pièces distinctes fixées au carter indépendamment l'une de l'autre. De la sorte, on découple les fonctions de maintien des tubes et de maintien de la boîte collectrice : deux pièces distinctes remplissent ces fonctions, ces pièces étant fixées au carter indépendamment l'une de l'autre c'est-à-dire sans transmission directe d'efforts entre elles. En particulier, il est ainsi possible de prévoir une plaque collectrice de faible épaisseur (typiquement 0.8mm) avec des orifices de grand élancement ; on peut ainsi former des tubes de section élancée et donc un échangeur aplati et de faible encombrement. La fonction de maintien de la boîte collectrice est assurée par la bride, de manière indépendante. On obtient donc un échangeur d'autant plus compact.The exchanger of the invention comprises at least one collecting plate for holding the exchange elements, the fixing flange and the collector plate being separate parts fixed to the casing independently of one another. In this way, the functions of holding tubes and holding the collecting box are decoupled: two separate parts fulfill these functions, these parts being fixed to the casing independently of one another, that is to say without transmission. direct effort between them. In particular, it is thus possible to provide a collector plate of small thickness (typically 0.8 mm) with orifices of great slenderness; it is thus possible to form tubes of slender section and therefore a flattened and compact heat exchanger. The function of holding the manifold is provided by the flange, independently. We thus obtain a heat exchanger all the more compact.

Selon une forme de réalisation, la bride de fixation et/ou la plaque collectrice est fixée directement au carter. L'échangeur gagne ainsi encore en compacité.According to one embodiment, the fastening flange and / or the collector plate is fixed directly to the casing. The exchanger thus gains even more compactness.

Selon une forme de réalisation, la bride de fixation et la plaque collectrice sont sans contact l'une avec l'autre. Ainsi, on garantit encore mieux l'absence de transmission directe d'efforts entre ces deux pièces qui non seulement ne sont pas fixées l'une à l'autre mais encore sont sans contact l'une avec l'autre.According to one embodiment, the fastening flange and the collector plate are non-contacting with each other. Thus, it is even better to ensure the absence of direct transmission of forces between these two parts which are not only not fixed to one another but are without contact with each other.

Selon une forme de réalisation, les éléments d'échanges comportant des tubes au sein desquels s'écoule un premier fluide (par exemple un gaz) en communication avec la boîte et autour desquels s'écoule un second fluide (par exemple un liquide), la plaque collectrice remplit une fonction d'étanchéité entre le premier fluide et le second fluide et la bride remplit une fonction d'étanchéité au premier fluide avec l'extérieur de l'échangeur.According to one embodiment, the exchange elements comprising tubes in which flows a first fluid (for example a gas) in communication with the box and around which flows a second fluid (for example a liquid), the header plate performs a sealing function between the first fluid and the second fluid and the flange performs a sealing function to the first fluid with the outside of the exchanger.

Selon une forme de réalisation, la boîte collectrice et la bride sont serties l'une à l'autre.According to one embodiment, the manifold and the flange are crimped to each other.

Selon une forme de réalisation, la bride est brasée au carter. Un tel mode de fixation est robuste et peu onéreux.According to one embodiment, the flange is brazed to the housing. Such a method of attachment is robust and inexpensive.

Selon une forme de réalisation dans ce cas, le carter comporte au moins une patte de positionnement agencée pour être logée dans un orifice de la bride pour le maintien de cette dernière sur le carter lors de leur brasage.According to one embodiment in this case, the casing comprises at least one positioning tab arranged to be housed in an orifice of the flange for holding the latter on the casing during soldering.

De préférence dans ce cas, l'orifice est ménagé dans le fond de la gorge de fixation du carter.Preferably in this case, the orifice is formed in the bottom of the crankcase fixing groove.

Selon une forme de réalisation, la patte de positionnement est agencée pour être sertie contre la paroi de fixation pour son maintien dans l'orifice.According to one embodiment, the positioning tab is arranged to be crimped against the fixing wall for its retention in the orifice.

Selon une forme de réalisation, la patte de positionnement est agencée pour être déformable pour son maintien dans l'orifice.According to one embodiment, the positioning tab is arranged to be deformable for its maintenance in the orifice.

Selon une forme de réalisation, la plaque collectrice est brasée au carter.According to one embodiment, the header plate is brazed to the housing.

Selon une forme de réalisation, la plaque collectrice comporte une jupe avec une surface le long de laquelle elle est brasée au carter. Ainsi, la surface de contact est importante ce qui garantit un bon brasage des pièces.According to one embodiment, the header plate has a skirt with a surface along which it is brazed to the housing. Thus, the contact surface is important which ensures good brazing of parts.

De préférence, les canalisations présentent une section de forme globalement rectangulaire, de préférence dont le rapport longueur sur largeur est supérieur à 5.Preferably, the pipes have a section of generally rectangular shape, preferably whose length to width ratio is greater than 5.

L'invention s'applique particulièrement bien à un échangeur air-eau par exemple un refroidisseur par eau des gaz d'échappement recirculés ou un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile.The invention is particularly applicable to an air-water heat exchanger for example a water cooler recirculated exhaust gas or a charge air cooler of a combustion engine internal combustion of a motor vehicle.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de l'échangeur de l'invention, en référence aux planches de dessins annexées, sur lesquelles :

la figure 1 représente une vue en perspective d'une première forme de réalisation de l'échangeur de l'invention, avec des boîtes collectrices de fluide fixées à ses brides de fixation ;
la figure 2 représente un détail (de dessus) de la figure 1 ;
la figure 3 représente une vue en perspective et en coupe dans le plan de sa hauteur et de sa longueur de l'échangeur de la figure 1 ;
la figure 4 représente une vue en perspective et en coupe dans le plan de sa longueur et de sa largeur de l'échangeur de la figure 1, sans boîte collectrice ;
la figure 5 représente une vue en perspective partiellement éclatée de l'échangeur de la figure 1, sans boîte collectrice ;
la figure 6 représente une vue en bout, de dessous et en perspective de l'échangeur de la figure 1, sans boîte collectrice ;
la figure 7 représente une vue en coupe d'un coin de l'échangeur de la figure 1 ;
la figure 8 représente une vue en perspective et partiellement en transparence d'un coin de l'échangeur de la figure 1 ;
la figure 9 représente une vue en perspective et partiellement en transparence et en coupe d'un coin de l'échangeur de la figure 1 ;
la figure 10 représente une vue en perspective, vue de dessous, d'un coin de la boîte collectrice de l'échangeur de la figure 1 ;
la figure 11 représente une vue en perspective, depuis l'intérieur, d'un coin de l'échangeur de la figure 1 et
la figure 12 représente une vue en perspective et en coupe dans le plan de sa longueur et de sa largeur d'une deuxième forme de réalisation de l'échangeur de l'invention

The invention will be better understood with the aid of the following description of the preferred embodiment of the exchanger of the invention, with reference to the accompanying drawing plates, in which:

the figure 1 is a perspective view of a first embodiment of the exchanger of the invention, with fluid manifolds attached to its clamps;
the figure 2 represents a detail (from above) of the figure 1 ;
the figure 3 represents a perspective view and in section in the plane of its height and its length of the heat exchanger of the figure 1 ;
the figure 4 represents a perspective view and in section in the plane of its length and its width of the heat exchanger of the figure 1 , without a collecting box;
the figure 5 represents a partially exploded perspective view of the heat exchanger of the figure 1 , without a collecting box;
the figure 6 represents an end view, from below and in perspective of the exchanger of the figure 1 , without a collecting box;
the figure 7 represents a sectional view of a corner of the heat exchanger of the figure 1 ;
the figure 8 represents a perspective view and partially in transparency of a corner of the heat exchanger of the figure 1 ;
the figure 9 represents a perspective view and partially in transparency and in section of a corner of the heat exchanger of the figure 1 ;
the figure 10 represents a perspective view, seen from below, of a corner of the manifold of the heat exchanger of the figure 1 ;
the figure 11 represents a perspective view, from the inside, of a corner of the heat exchanger of the figure 1 and
the figure 12 is a perspective view and in section in the plane of its length and its width of a second embodiment of the exchanger of the invention

En référence aux figures et plus particulièrement aux figures 1 à 6, un échangeur de chaleur 1 selon une première forme de réalisation comporte des éléments 2, 2', 3 d'échange de chaleur, un carter 4 de réception ou logement de ces éléments 2, 2', 3, une boîte collectrice 11 d'entrée d'air et une boîte collectrice 11' de sortie d'air. Le carter 4 comporte des orifices 6, 7 de connexion à des canalisations 8, 9 d'écoulement d'eau, en l'espèce une canalisation d'entrée 9 et une canalisation de sortie 8, reliées à un circuit d'eau dans lequel l'échangeur 1 est monté. Dans la forme de réalisation décrite, les différents éléments de l'échangeur 1 sont brasés les uns aux autres, hormis les boîtes 11, 11' qui sont serties ; de tels échangeurs avec leurs éléments brasés ou sertis sont bien connus de l'homme du métier pour ce qui concerne leurs caractéristiques générales.With reference to the figures and more particularly to Figures 1 to 6 , a heat exchanger 1 according to a first embodiment comprises elements 2, 2 ', 3 of heat exchange, a casing 4 for receiving or housing these elements 2, 2', 3, a manifold 11 of air inlet and a manifold 11 'of air outlet. The housing 4 has orifices 6, 7 for connection to water flow lines 8, 9, in this case an inlet pipe 9 and an outlet pipe 8, connected to a water circuit in which the exchanger 1 is mounted. In the embodiment described, the different elements of the exchanger 1 are brazed to each other, except the boxes 11, 11 'which are crimped; such exchangers with their brazed or crimped elements are well known to those skilled in the art with respect to their general characteristics.

L'échangeur 1 décrit est un échangeur dit "air-eau", c'est-à-dire un échangeur dans lequel les fluides qui échangent de la chaleur sont l'air et l'eau. Il s'agit par exemple d'un refroidisseur par eau des gaz d'échappement dits "recirculés" d'un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile ou encore d'un refroidisseur d'air de suralimentation d'un tel moteur ; l'eau est de préférence de l'eau du circuit de refroidissement dit "basse température" dudit moteur ; il s'agit typiquement d'eau glycolée.The exchanger 1 described is an exchanger called "air-water", that is to say an exchanger in which the fluids that exchange heat are air and water. This is for example a water cooler exhaust gas called "recirculated" an internal combustion engine of a motor vehicle or a charge air cooler of such an engine; the water is preferably water from the so-called "low temperature" cooling circuit of said engine; it is typically brine.

En référence à la figure 1, l'échangeur 1 est globalement de forme parallélépipédique. Par convention et pour simplifier sa description, on définit la direction L de la longueur de l'échangeur 1, qui est sa plus grande dimension, et dans la direction de laquelle s'écoulent les fluides, la direction 1 de la largeur de l'échangeur 1 et la direction h de sa hauteur (ou épaisseur). Par la suite, on confondra la direction de ces dimensions avec leur valeur ; autrement dit, L, 1 ou h désigneront respectivement indifféremment la longueur, la largeur et la hauteur de l'échangeur 1 ou la direction de la longueur, la direction de la largeur et la direction de la hauteur de l'échangeur 1. D'ailleurs, sur les figures, on forme un repère cartésien (L, 1, h) sur la base de ces directions perpendiculaires entre elles. En outre, les notions d'externe (ou extérieur) et interne (ou intérieur) utilisées dans la description se réfèrent à des positions relatives d'éléments par rapport à l'extérieur ou l'intérieur de l'échangeur 1.With reference to the figure 1 , the exchanger 1 is generally of parallelepiped shape. By convention and to simplify its description, we define the direction L of the length of the exchanger 1, which is its largest dimension, and in the direction in which the fluids flow, the direction 1 of the width of the exchanger 1 and the direction h of its height (or thickness). Subsequently, we will confuse the direction of these dimensions with their value; in other words, L, 1 or h respectively denote indifferently the length, the width and the height of the exchanger 1 or the direction of the length, the direction of the width and the direction of the height of the exchanger 1. D ' elsewhere, in the figures, a Cartesian coordinate system (L, 1, h) is formed on the basis of these mutually perpendicular directions. In addition, the notions of external (or external) and internal (or internal) used in the description refer to relative positions of elements relative to the outside or inside of the exchanger 1.

En référence à la figure 3, les éléments d'échange comportent des tubes 2 d'écoulement de l'air de forme aplatie. Leur grande dimension (qui est la direction globale de l'écoulement de l'air en leur sein) est parallèle à la direction de la longueur L de l'échangeur 1 et leur section transversalement à cette longueur L est de forme rectangulaire ; le rectangle dont la section de chaque tube 2 a la forme présente une dimension parallèle à la largeur 1 de l'échangeur 1 et une dimension parallèle à la hauteur h de l'échangeur 1. Chaque tube 2 présente une longueur sensiblement égale à la longueur L de l'échangeur 1 et une largeur sensiblement égale à la largeur 1 de l'échangeur 1 ; sa dimension parallèle à la hauteur h de l'échangeur 1 (il s'agit de son épaisseur) est inférieure à la hauteur de l'échangeur 1 et en l'espèce relativement faible, ce qui donne aux tubes 2 leur forme aplatie. A titre d'exemple, l'épaisseur des tubes 2 peut être égale à environ 7 ou 8 mm pour chaque tube 2, la largeur 1 des tubes 2 étant égale à environ 100 mm. Par ailleurs, les espaces inter-tubes (c'est-à-dire les canaux 3 d'écoulement d'eau) peuvent par exemple être de dimension (parallèlement à la hauteur h de l'échangeur 1) inférieure à 3mm, par exemple sensiblement égale à 2mm. Ainsi, l'échangeur 1 est compact. Les tubes 2 sont assemblés parallèlement les uns aux autres, l'ensemble des tubes 2 formant un empilement dans la direction de la hauteur h de l'échangeur 1 ; on parle également de faisceau de tubes ; la dimension de l'ensemble du faisceau parallèlement à la hauteur h de l'échangeur 1 est sensiblement égale à la hauteur h de l'échangeur 1. Les tubes 2 sont assemblés les uns aux autres, parallèles les uns aux autres, et permettent la circulation d'air en leur sein, globalement dans la direction de la longueur L de l'échangeur.With reference to the figure 3 the exchange elements comprise airflow tubes 2 of flattened shape. Their large size (which is the overall direction of the flow of air within them) is parallel to the direction of the length L of the exchanger 1 and their section transversely to this length L is rectangular in shape; the rectangle whose section of each tube 2 has the shape has a dimension parallel to the width 1 of the exchanger 1 and a dimension parallel to the height h of the exchanger 1. Each tube 2 has a length substantially equal to the length L of the exchanger 1 and a width substantially equal to the width 1 of the exchanger 1; its dimension parallel to the height h of the exchanger 1 (it is its thickness) is less than the height of the exchanger 1 and in this case relatively small, which gives the tubes 2 their flattened shape. For example, the thickness of the tubes 2 can be equal to about 7 or 8 mm for each tube 2, the width 1 of the tubes 2 being equal to about 100 mm. Furthermore, the inter-tube spaces (that is to say the water flow channels 3) may for example be of dimension (parallel to the height h of the exchanger 1) less than 3 mm, for example substantially equal to 2mm. Thus, the exchanger 1 is compact. The tubes 2 are assembled parallel to each other, the set of tubes 2 forming a stack in the direction of the height h of the exchanger 1; we also speak of bundle of tubes; the dimension of the entire beam parallel to the height h of the exchanger 1 is substantially equal to the height h of the exchanger 1. The tubes 2 are assembled to each other, parallel to each other, and allow the air circulation within them, generally in the direction of the length L of the exchanger.

Dans les tubes 2 sont montées des ailettes 2' de perturbation de l'écoulement d'air permettant de faciliter les échanges thermiques entre l'air et l'eau au travers des parois des tubes 2. Ces ailettes 2' sont bien connues de l'homme du métier et il n'est pas nécessaire de les décrire en détails ; elles sont ici de forme ondulée et leur section présente, en vue en bout dans l'axe de la longueur L de l'échangeur 1, une forme de serpentin entre les parois de chaque tube 2.In the tubes 2 are mounted fins 2 'disturbance of the air flow to facilitate heat exchange between air and water through the walls of the tubes 2. These fins 2' are well known to the air a person skilled in the art and it is not necessary to describe them in detail; they are here of corrugated shape and their section has, in end view along the axis of the length L of the exchanger 1, a serpentine shape between the walls of each tube 2.

Dans les canaux 3 d'écoulement de l'eau ménagés entre les tubes 2 sont montés des perturbateurs (non représentés) de l'écoulement d'eau, cet écoulement se faisant de préférence à contre-courant c'est-à-dire dans le sens contraire du sens d'écoulement de l'air. Les perturbateurs se présentent sous la forme de plaques qui s'étendent sensiblement sur toute la surface latérale des tubes 2 (on parle, par surface latérale, de la surface des tubes 2 définie par les dimensions parallèles à la longueur L et à la largeur 1 de l'échangeur 1) et dans tout l'espace entre tubes successifs 2 auxquels ils sont brasés ; des perturbateurs sont également prévus entre les tubes 2 d'extrémités et les parois du carter 4. Les perturbateurs ont une forme créant des turbulences dans l'écoulement d'eau passant à travers eux pour favoriser les échanges thermiques, de manière connue.In the water flow channels 3 formed between the tubes 2 are mounted disrupters (not shown) of the water flow, this flow preferably being carried out countercurrently, that is to say in the opposite direction of the direction of flow of the air. The disrupters are in the form of plates which extend substantially over the entire lateral surface of the tubes 2 (referred to as the lateral surface of the surface of the tubes 2 defined by the dimensions parallel to the length L and to the width 1 of the exchanger 1) and throughout the space between successive tubes 2 to which they are brazed; disrupters are also provided between the end tubes 2 and the casing walls 4. The disrupters have a shape creating turbulence in the flow of water passing through them to promote heat exchange, in a known manner.

Comme évoqué plus haut, l'échangeur 1 comporte, à chacune de ses extrémités (dans la dimension de sa longueur L), une boîte collectrice d'air 11, 11'. Du côté droit (sur la figure 1), il s'agit de la boîte collectrice 11 d'entrée d'air et, du côté gauche, de la boîte collectrice 11' de sortie d'air. Les extrémités des tubes 2 de circulation d'air sont connectées aux boîtes collectrices d'air 11, 11', le volume intérieur des tubes 2 étant ainsi en communication fluidique avec le volume intérieur des boîtes collectrices 11, 11'; autrement dit, les tubes 2 débouchent dans les boîtes collectrices 11, 11'. Les boîtes collectrices 11, 11' sont reliés à des canalisations d'un circuit d'air dans lequel est monté l'échangeur 1. L'air est introduit dans les tubes 2 par l'intermédiaire de la boîte collectrice d'entrée d'air 11 et est recueilli en sortie des tubes 2 par la boîte collectrice de sortie d'air 11'.As mentioned above, the exchanger 1 comprises, at each of its ends (in the dimension of its length L), an air manifold 11, 11 '. On the right side (on the figure 1 ), it is the manifold 11 of air intake and, on the left side, the manifold 11 'of air outlet. The ends of air circulation tubes 2 are connected to the air collecting boxes 11, 11 ', the internal volume of the tubes 2 thus being in fluid communication with the interior volume of the manifolds 11, 11'; in other words, the tubes 2 open into the manifolds 11, 11 '. The manifolds 11, 11 'are connected to pipes of an air circuit in which the exchanger 1 is mounted. The air is introduced into the tubes 2 via the inlet manifold. 11 and is collected at the outlet of the tubes 2 by the air outlet manifold 11 '.

La structure de l'échangeur va être décrite plus en détails au niveau de sa connexion avec la boîte d'entrée 11. La description qui est faite s'applique également à l'échangeur au niveau de sa boîte de sortie 11'. Les boîtes d'entrée 11 et de sortie 11' sont en l'espèce semblables et montées de manière symétrique ; bien entendu, selon une autre forme de réalisation, elles peuvent être différentes.The structure of the exchanger will be described in more detail at its connection with the input box 11. The description that is made also applies to the exchanger at its output box 11 '. The input boxes 11 and output 11 'are in this case similar and mounted symmetrically; of course, according to another embodiment, they may be different.

L'échangeur 1 comporte à son extrémité une plaque collectrice 10, dont la fonction est de maintenir les tubes 2 en position, de guider l'écoulement d'air entre le volume intérieur de la boîte collectrice 11 et les tubes 2 et d'empêcher l'écoulement d'eau vers le volume intérieur de la boîte collectrice 11, tout en interdisant aux écoulements d'air et d'eau de confluer ; autrement dit, la plaque collectrice 10 assure l'étanchéité entre l'air et l'eau. La plaque collectrice 10 est souvent dénommée par l'homme du métier par le terme de collecteur 10 et sera désigné comme tel par la suite.The exchanger 1 comprises at its end a header plate 10, the function of which is to hold the tubes 2 in position, to guide the flow of air between the internal volume of the manifold 11 and the tubes 2 and to prevent the flow of water to the interior of the manifold 11, while preventing the flow of air and water to confluence; in other words, the header plate 10 seals between air and water. The collector plate 10 is often referred to by those skilled in the art by the term collector 10 and will be designated as such thereafter.

Le collecteur 10 est fixé au carter 4, en l'espèce par brasage, au niveau d'une surface de bord périphérique. Plus précisément en l'espèce, le collecteur 10 comporte une jupe périphérique 10a présentant une surface latérale le long de laquelle le collecteur 10 est brasé au carter 4 ; cela permet un positionnement plus simple entre ces deux pièces avant leur brasage mais aussi un meilleur maintien de l'une à l'autre, puisque la surface de contact (et donc de brasage) est plus importante que si le collecteur 10 était brasé le long d'une tranche.The collector 10 is fixed to the casing 4, in this case by brazing, at a peripheral edge surface. Specifically in this case, the collector 10 has a peripheral skirt 10a having a side surface along which the collector 10 is brazed to the housing 4; this allows a simpler positioning between these two parts before brazing but also a better maintenance of one to the other, since the contact surface (and therefore brazing) is greater than if the collector 10 was brazed along. of a slice.

La jupe périphérique 10a est formée par le bord du collecteur 10 qui est replié, en l'espèce sur toute sa périphérie. La jupe 10a s'étend donc perpendiculairement au plan global de la plaque formant le collecteur 10, parallèlement donc à la direction de la longueur L de l'échangeur 1. La jupe 10a peut être repliée dans un sens (comme sur la figure 3) ou dans l'autre (comme sur la figure 12), autrement dit vers l'extérieur ou vers l'intérieur de l'échangeur 1, respectivement ; le côté de pliage dépend notamment de l'encombrement et de la distance entre le collecteur 10 et la bride de fixation 5 décrite ci-après.The peripheral skirt 10a is formed by the edge of the collector 10 which is folded, in this case over its entire periphery. The skirt 10a therefore extends perpendicularly to the overall plane of the plate forming the collector 10, thus parallel to the direction of the length L of the exchanger 1. The skirt 10a can be folded in one direction (as on FIG. figure 3 ) or in the other (as on the figure 12 ), in other words outwardly or inwardly of the exchanger 1, respectively; the folding side depends in particular on the size and the distance between the collector 10 and the fastening flange 5 described below.

En référence à la figure 5, le collecteur 10 se présente sous la forme d'une plaque montée transversalement à la longueur L de l'échangeur 1 pour recevoir les extrémités des tubes 2. Le collecteur 10 est percé d'une pluralité d'orifices 12, chaque orifice 12 étant associé à un tube 2. Chaque orifice 12 a une forme correspondant à la section d'un tube 2 et est bordé par des parois 13 ou collets 13 ou rebords 13 de contention de l'extrémité des tubes 2 et de maintien de ces derniers en position ; les collets remplissent par ailleurs une fonction de rigidification du collecteur 10. Ces collets 13 s'étendent globalement perpendiculairement au plan global de la plaque formant le collecteur 10, parallèlement donc à la direction de la longueur L de l'échangeur 1, l'extrémité 13' en saillie de ces collets 13 étant dirigée vers l'intérieur de l'échangeur 1 ; ainsi, les collets 13 s'étendent, à partir du collecteur 10, autour des tubes 2, dont ils enserrent les extrémités. Les extrémités des tubes 2 sont glissées dans ces collets 13, formant glissière pour les enserrer; chaque collet 13 forme une surface de contact avec la surface de l'extrémité du tube 2 qui lui est associé, permettant leur brasage l'une à l'autre. Les tubes 2, ainsi brasés aux collets 13 bordant les orifices 12 du collecteur 10, sont fixés en position. Les extrémités des tubes 2 sont ainsi séparées les unes des autres par les collets 13, les espaces de séparation entre les tubes 2 successifs définissent les canaux 3 d'écoulement du flux d'eau. Comme les collets 13 sont brasés aux extrémités des tubes 2 et remplissent transversalement (par rapport à la direction de la longueur L de l'échangeur 1) tout l'espace entre elles, ces collets 13 empêchent l'eau de s'écouler dans le volume de la boîte collectrice 11 ; en outre, ces collets 13 empêchent également l'eau de s'écouler dans les tubes 2. Ce type de collecteur 10 est bien connu de l'homme du métier et il n'est pas nécessaire de le décrire plus en détails.With reference to the figure 5 , the collector 10 is in the form of a plate mounted transversely to the length L of the exchanger 1 to receive the ends of the tubes 2. The collector 10 is pierced with a plurality of orifices 12, each orifice 12 being associated with a tube 2. Each orifice 12 has a shape corresponding to the section of a tube 2 and is bordered by walls 13 or collars 13 or flanges 13 for retaining the end of the tubes 2 and for holding the latter in place. position; the collars also fulfill a function of stiffening the collector 10. These collars 13 extend generally perpendicularly to the overall plane of the plate forming the collector 10, therefore parallel to the direction of the length L of the exchanger 1, the end 13 'projecting from these flanges 13 being directed towards the inside of the exchanger 1; thus, the collars 13 extend, from the collector 10, around the tubes 2, which they enclose the ends. The ends of the tubes 2 are slid into these collars 13, forming a slide to grip them; each collar 13 forms a contact surface with the surface of the end of the tube 2 associated therewith, allowing them to be soldered to one another. The tubes 2, thus soldered to the flanges 13 bordering the orifices 12 of the collector 10, are fixed in position. The ends of the tubes 2 are thus separated from each other by the collars 13, the separation spaces between the successive tubes 2 define the channels 3 of flow of the water flow. As the flanges 13 are brazed at the ends of the tubes 2 and fill transversely (with respect to the direction of the length L of the exchanger 1) all the space between them, these collars 13 prevent the water from flowing in the volume of the manifold 11; in addition, these collars 13 also prevent water from flowing into the tubes 2. This type of collector 10 is well known to those skilled in the art and it is not necessary to describe it in more detail.

Le carter 4 comporte, dans la forme de réalisation présentée, deux parois 15, 16 étant conformées en L. Autrement dit, chaque paroi 15, 16 a une section transversale (par rapport à la direction de la longueur L de l'échangeur 1) en forme de L. Chaque paroi 15, 16 est conformée en L par pliage autour d'une arête pour former deux volets (15a, 15b), (16a, 16b) perpendiculaires l'un à l'autre. L'intérêt de parois 15, 16 en L est leur simplicité de fabrication et de stockage en vue de la fabrication d'échangeurs (le stockage pouvant se faire par simple emboîtement des parois les unes sur les autres).The casing 4 comprises, in the embodiment shown, two walls 15, 16 being L-shaped. In other words, each wall 15, 16 has a cross section (with respect to the direction of the length L of the exchanger 1). in the form of L. Each wall 15, 16 is L-shaped by folding around an edge to form two flaps (15a, 15b), (16a, 16b) perpendicular to each other. The interest of walls 15, 16 in L is their simplicity of manufacture and storage in view of the manufacture of exchangers (the storage can be done by simply nesting the walls on each other).

Plus précisément, chaque paroi 15, 16 comporte ici un grand volet 15a, 16a et un petit volet 15b, 16b. Le grand volet 15a, 16a se présente sous la forme une plaque rectangulaire de dimensions sensiblement égales à la longueur L de l'échangeur 1 et à sa largeur 1, tandis que le petit volet 15b, 16b se présente sous la forme d'une plaque rectangulaire de dimensions sensiblement égales à la longueur L de l'échangeur 1 et à sa hauteur h. Les notions de grand et petit volets sont introduites ici pour permettre une désignation distincte de chacun des volets (15a, 15b), (16a, 16b) de chaque paroi 15, 16.More specifically, each wall 15, 16 here comprises a large flap 15a, 16a and a small flap 15b, 16b. The large flap 15a, 16a is in the form of a rectangular plate of dimensions substantially equal to the length L of the exchanger 1 and its width 1, while the small flap 15b, 16b is in the form of a plate rectangular dimension substantially equal to the length L of the exchanger 1 and its height h. The concepts of large and small flaps are introduced here to allow a separate designation of each of the flaps (15a, 15b), (16a, 16b) of each wall 15, 16.

Les canalisations d'entrée 9 et de sortie 8 d'eau dans l'échangeur 1 sont ici connectées à une même face de l'échangeur 1, en l'espèce au petit volet 16b de la seconde paroi 16.The inlet ducts 9 and water outlet 8 in the exchanger 1 are here connected to the same face of the exchanger 1, in this case the small flap 16b of the second wall 16.

Les parois 15, 16 du carter 4 sont fixées l'une à l'autre autour des éléments d'échange 2, 2', 3 ; en l'espèce, elles sont brasées. A cet effet, chaque paroi 15, 16 comporte, à l'extrémité libre de son petit volet 15b, 16b, un bord relevé 15c, 16c, qui est un bord 15c, 16c de fixation au grand volet 16a, 15a de l'autre paroi 16, 15. Ce bord relevé 15c, 16c s'étend perpendiculairement au petit volet 15b, 16b, à partir d'une arête de pliage par laquelle il lui est relié. Des pattes de sertissage R sont agencées pour assurer la liaison entre les bords relevés 15c, 16c et les grands volets 16a, 15a correspondants. Le brasage permet la solidarisation des surfaces en contact et maintenues les unes contre les autres.The walls 15, 16 of the casing 4 are fixed to one another around the exchange elements 2, 2 ', 3; in this case, they are brazed. For this purpose, each wall 15, 16 comprises, at the free end of its small flap 15b, 16b, a raised edge 15c, 16c, which is an edge 15c, 16c of attachment to the large flap 16a, 15a of the other wall 16, 15. This raised edge 15c, 16c extends perpendicularly to the small flap 15b, 16b, from a folding edge by which it is connected thereto. R crimping tabs are arranged to ensure the connection between the raised edges 15c, 16c and corresponding large flaps 16a, 15a. Brazing allows the joining of the surfaces in contact and held against each other.

Une fois les parois 15, 16 fixées, les volets (15a, 15b), (16a, 16b) des parois 15, 16 conformées en L forment les quatre faces latérales de l'échangeur 1 (on parle de faces latérales par rapport à la direction de sa longueur L).Once the walls 15, 16 are fixed, the flaps (15a, 15b), (16a, 16b) of the L-shaped walls 15, 16 form the four lateral faces of the exchanger 1 (referred to as lateral faces with respect to the direction of its length L).

On rappelle ici que, dans la forme de réalisation décrite, le collecteur 10 est fixé au carter 4 par brasage. Plus précisément, la surface extérieure de sa jupe périphérique 10a est brasée à la surface interne des volets (15a, 15b), (16a, 16b) des parois 15, 16.It is recalled here that, in the embodiment described, the collector 10 is fixed to the casing 4 by brazing. More specifically, the outer surface of its peripheral skirt 10a is brazed to the inner surface of the flaps (15a, 15b), (16a, 16b) of the walls 15, 16.

Une caractéristique particulière des parois 15, 16 va maintenant être décrite en référence à la figure 7. A proximité de la zone de contact entre le bord relevé 15c, 16c du petit volet 15b, 16b de chaque paroi 15, 16 et le grand volet 16a, 15a de l'autre paroi 16, 15, il y a une zone où il existe un jeu avec le coin arrondi du collecteur 10 (ces deux jeux diagonalement opposés sur l'échangeur 1 sont désignés par la même référence J). Du fait de l'existence de ces jeux J, il existe un risque de fuite d'eau à leur niveau. C'est la raison pour laquelle chaque paroi 15, 16 comporte, à proximité de chacun des coins libres de son grand volet 15a, 16a, une portion d'étanchéité P. Chaque portion d'étanchéité P se présente sous la forme d'une portion en saillie hors de la surface intérieure du grand volet 15a, 16a de la paroi 15, 16, en direction des tubes 2 ; cette portion en saillie P a la forme d'un coin ou d'un aileron. Une telle portion P en saillie peut, soit être emboutie sur la paroi 15, 16 postérieurement à sa fabrication, soit être directement formée lors de la fabrication de la paroi 15, 16. Après brasage des surfaces en contact, l'étanchéité est ainsi assurée au niveau de cette portion d'étanchéité P.A particular characteristic of the walls 15, 16 will now be described with reference to the figure 7 . Near the contact area between the edge 15c, 16c of the small flap 15b, 16b of each wall 15, 16 and the large flap 16a, 15a of the other wall 16, 15, there is an area where there is a clearance with the rounded corner of the collector 10 ( these two diagonally opposite games on the exchanger 1 are designated by the same reference J). Due to the existence of these games J, there is a risk of water leakage at their level. This is the reason why each wall 15, 16 comprises, close to each of the free corners of its large flap 15a, 16a, a sealing portion P. Each sealing portion P is in the form of a portion protruding from the inner surface of the large flap 15a, 16a of the wall 15, 16, towards the tubes 2; this protruding portion P has the shape of a corner or a fin. Such projecting portion P may either be stamped on the wall 15, 16 after its manufacture, or may be directly formed during the manufacture of the wall 15, 16. After soldering the surfaces in contact, the seal is thus ensured. at this sealing portion P.

On note que les parois 15, 16 comportent chacune deux élargissements E, respectivement, dans la direction de la hauteur h de l'échangeur 1, ménagés à proximité de chaque extrémité de son grand volet 15a, 16a. Ces élargissements E sont ici formés par emboutissage de la paroi 15, 16. Ils sont prévus car les dimensions du collecteur 10 sont plus importantes, dans la direction de la hauteur h de l'échangeur 1, que la dimension des petits volets 15b, 16b des parois 15, 16 en L ; il s'agit donc d'élargissements E (ou emboutis E) de logement du collecteur 10. Ces emboutis E présentent un avantage supplémentaire : dans la mesure où ils logent les collecteurs 10 dans la direction de la hauteur h de l'échangeur 1, ils forment une butée dans la dimension de la longueur L de l'échangeur 1 ; ainsi, ils forment des moyens de maintien axial (dans cette direction L) des collecteurs 10 et donc de l'ensemble des éléments d'échange 2, 2' lors du brasage de l'ensemble des éléments de l'échangeur 1.It is noted that the walls 15, 16 each comprise two enlargements E, respectively, in the direction of the height h of the exchanger 1, formed near each end of its large flap 15a, 16a. These enlargements E are here formed by stamping the wall 15, 16. They are provided because the dimensions of the collector 10 are larger, in the direction of the height h of the exchanger 1, the size of the small flaps 15b, 16b walls 15, 16 in L; it is therefore enlargements E (or embossed E) housing the collector 10. These embossed E have an additional advantage: insofar as they house the collectors 10 in the direction of the height h of the exchanger 1, they form a stop in the dimension of the length L of the exchanger 1; thus, they form axial retention means (in this direction L) of the collectors 10 and therefore of all the exchange elements 2, 2 'during brazing of all the elements of the exchanger 1.

L'échangeur 1 comporte par ailleurs une bride 5 de fixation de la boîte collectrice 11 au carter 4. Cette bride 5 est rapportée sur le carter 4. Elle est fixée (en l'espèce par brasage) à l'extrémité du carter 4, le long de la périphérie de ce dernier ; il s'agit donc d'une bride périphérique 5, de forme globalement rectangulaire, en l'espèce formée d'une seule pièce. Elle est fixée au carter 4 indépendamment du collecteur 10 et n'est pas fixée à ce dernier ; autrement dit, l'échangeur 1 ne comporte aucun moyen de fixation de la bride de fixation 5 au collecteur 10.The exchanger 1 further comprises a flange 5 for fixing the manifold 11 to the casing 4. This flange 5 is attached to the casing 4. It is fixed (in this case by brazing) to the end of the casing 4, along the periphery of the latter; it is therefore a peripheral flange 5, of generally rectangular shape, in this case formed of a single piece. It is fixed to the casing 4 independently of the collector 10 and is not fixed thereto; in other words, the exchanger 1 has no means for fixing the fastening flange 5 to the collector 10.

La bride 5 comporte une paroi 17 longitudinale (dans le sens de la longueur L) interne qui s'étend le long de toute sa périphérie ; cette paroi longitudinale interne 17 est agencée pour s'étendre du côté interne des parois 15a, 15b, 16a, 16b du carter 4 et être brasée à elles.The flange 5 has a longitudinal wall 17 (in the longitudinal direction L) which extends along its entire periphery; this inner longitudinal wall 17 is arranged to extend on the inner side of the walls 15a, 15b, 16a, 16b of the casing 4 and be brazed to them.

La paroi longitudinale interne 17 est repliée vers l'extérieur et dans la direction de l'échangeur 1, formant ainsi une paroi transversale interne 18 et une paroi longitudinale intermédiaire 19 ménageant avec la paroi longitudinale interne 17 une gorge périphérique G1 de logement des parois 15a, 15b, 16a, 16b du carter 4, remplissant de la sorte une fonction de fixation du carter 4. La paroi transversale interne 18 forme une butée pour l'extrémité des parois 15a, 15b, 16a, 16b du carter 4.The inner longitudinal wall 17 is folded outwards and in the direction of the exchanger 1, thus forming an inner transverse wall 18 and an intermediate longitudinal wall 19 forming with the inner longitudinal wall 17 a peripheral groove G1 for accommodating the walls 15a. , 15b, 16a, 16b of the casing 4, thereby filling a function of fixing the casing 4. The inner transverse wall 18 forms a stop for the end of the walls 15a, 15b, 16a, 16b of the casing 4.

La paroi longitudinale intermédiaire 19 est repliée vers l'extérieur et dans la direction inverse du pliage formant la gorge périphérique G1, formant ainsi une paroi transversale externe 20 et une paroi longitudinale externe 21 ménageant avec la paroi longitudinale intermédiaire 19 une gorge périphérique G2 de logement d'un rebord 11a de l'extrémité de la boîte collectrice 11, remplissant de la sorte une fonction de fixation de la boîte collectrice 11 ; il s'agit de l'extrémité de la boîte 11 par laquelle elle est fixée à la bride 5 ; le rebord 11a de la boîte 11 sera dénommé rebord de fixation 11a.The intermediate longitudinal wall 19 is folded outwards and in the reverse direction of the fold forming the peripheral groove G1, thereby forming an outer transverse wall 20 and an outer longitudinal wall 21 forming with the intermediate longitudinal wall 19 a peripheral groove G2 housing a rim 11a of the end of the manifold 11, thereby filling a function of fixing the manifold 11; it is the end of the box 11 by which it is fixed to the flange 5; the rim 11a of the box 11 will be called fixing flange 11a.

Ainsi, la bride comporte deux gorges périphériques G1, G2 formées par des parois 17, 18, 19, 20, 21 de la bride de fixation 5, ces gorges G1, G2 comportant une paroi commune 19. Chaque gorge G1, G2 est prévue pour le maintien d'une pièce, en l'espèce pour le maintien du carter 4 et de la boîte collectrice 11, respectivement. Plus précisément, le carter 4 et la boîte collectrice 11 sont chacun agencés pour que leurs parois d'extrémité longitudinale (dans le sens de la longueur L de l'échangeur 1) soient insérées longitudinalement dans une gorge périphérique G1, G2, par l'ouverture transversale de cette gorge G1, G2. Les gorges G1, G2 sont orientées dans des directions opposés, c'est-à-dire que leurs ouvertures sont tournées dans deux sens opposés sur la direction de la longueur L de l'échangeur 1. Du fait de leur conformation avec une paroi commune 19, elles offrent à l'échangeur 1 une grande compacité et une bonne qualité de maintien des pièces 4, 11, que ce soit en vue de leur brasage (pour le carter 4) ou en vue de leur sertissage (pour la boîte collectrice 11).Thus, the flange comprises two peripheral grooves G1, G2 formed by walls 17, 18, 19, 20, 21 of the fastening flange 5, these grooves G1, G2 having a common wall 19. Each groove G1, G2 is provided for the maintenance of a part, in this case for the maintenance of the housing 4 and the manifold 11, respectively. More specifically, the casing 4 and the manifold 11 are each arranged so that their longitudinal end walls (in the longitudinal direction L of the exchanger 1) are inserted longitudinally in a peripheral groove G1, G2, by the transverse opening of this groove G1, G2. The grooves G1, G2 are oriented in opposite directions, that is to say that their openings are turned in two opposite directions along the direction of the length L of the exchanger 1. Because of their conformation with a common wall 19, they offer the exchanger 1 a great compactness and a good quality of maintenance of the parts 4, 11, whether for brazing (for the housing 4) or for crimping (for the manifold 11 ).

Dans le prolongement de la paroi longitudinale externe 21, la bride 5 comporte des pattes 22 de sertissage de la boîte 11 à la bride 5. Ces pattes 22 sont agencées pour être recourbées (repliées) sur le rebord de fixation 11a. Les pattes de sertissage 22 sont représentées repliées (c'est-à-dire en position de sertissage) sur l'ensemble des figures. La boîte 11 est donc sertie à la bride de fixation 5.In the extension of the outer longitudinal wall 21, the flange 5 has tabs 22 crimping the box 11 to the flange 5. These lugs 22 are arranged to be bent (folded) on the fixing flange 11a. The crimping tabs 22 are shown folded (that is to say in crimping position) on all of the figures. The box 11 is then crimped to the fastening flange 5.

En référence en particulier à la figure 4, l'échangeur 1 est en l'espèce agencé pour que le collecteur 10 soit fixé au carter 4 à une distance d de la bride 5 et plus précisément de l'extrémité libre 17a de sa paroi longitudinale interne 17.With reference in particular to the figure 4 , the exchanger 1 is in this case arranged so that the collector 10 is fixed to the housing 4 at a distance d from the flange 5 and more precisely from the free end 17a of its inner longitudinal wall 17.

Le maintien des tubes 2 est assuré par le collecteur 10 et le maintien de la boîte collectrice 11 est assuré (par sertissage) par la bride 5 elle-même brasée au carter 4, le collecteur 10 et la bride 5 étant tous deux brasés au carter 4 mais indépendamment l'un de l'autre ; en l'espèce, ils sont même sans contact l'un avec l'autre. Ainsi, les efforts auxquels est soumise la bride 5 en raison de sa fonction de maintien de la boîte collectrice 11 ne sont pas transmis directement au collecteur 11 qui est relié au carter 4 et aux tubes 2.Maintaining the tubes 2 is provided by the manifold 10 and the maintenance of the manifold 11 is ensured (by crimping) by the flange 5 itself brazed to the casing 4, the manifold 10 and the flange 5 being both brazed to the casing 4 but independently of each other; in this case, they are even without contact with each other. Thus, the forces to which the flange 5 is subjected because of its function of holding the manifold 11 are not transmitted directly to the manifold 11 which is connected to the casing 4 and to the tubes 2.

Dans la mesure où les efforts appliqués à la bride 5 ne sont pas transmis au collecteur 11, ce dernier peut être formé de sorte à pouvoir recevoir des tubes 2 à section élancée et séparés les uns des autres par une faible distance. En particulier, il est possible de former le collecteur 11 par un procédé d'emboutissage traditionnel sur plaque d'épaisseur fine ; dans un tel procédé, les collets 13 du collecteur 11 sont emboutis puis leur fond est poinçonné pour former les orifices, de manière connue. A titre d'exemple, la plaque permettant de former le collecteur 10 présentant une épaisseur d'environ 1mm, on peut former un collecteur 10 avec des orifices 12 de 100mm par 7 ou 8mm environ, avec un espace inter-tubes de 2 à 3mm. Les collets 13 peuvent présenter un encombrement (dimension parallèle à la direction de la longueur L de l'échangeur 1) sensiblement égal à 4mm ; ainsi, en retranchant l'épaisseur des bretelles 14 (1mm), les collets 13 présentent une surface utile de contention de l'extrémité des tubes 2 et de brasage avec elles d'environ 3mm.Insofar as the forces applied to the flange 5 are not transmitted to the manifold 11, the latter can be formed so as to receive tubes 2 of slender section and separated from each other by a small distance. In particular, it is possible to form the collector 11 by a traditional stamping process on a thin plate; in such a method, the collars 13 of the collector 11 are stamped then their bottom is punched to form the orifices, in a known manner. By way of example, the plate making it possible to form the collector 10 having a thickness of approximately 1 mm, it is possible to form a collector 10 with orifices 12 of 100 mm by 7 or 8 mm approximately, with a inter-tube space of 2 to 3 mm. . The collars 13 may have a bulk (dimension parallel to the direction of the length L of the exchanger 1) substantially equal to 4mm; thus, by subtracting the thickness of the straps 14 (1mm), the collars 13 have a useful surface of contention of the end of the tubes 2 and brazing with them of about 3mm.

En outre, le collecteur 10 étant brasé directement au carter 4, le rayon de ses coins est relativement grand et le collecteur 10 est plus simple à fabriquer, ce qui est intéressant car, du fait de l'épaisseur du collecteur 10, il n'est pas toujours facile de le conformer correctement.In addition, the collector 10 being brazed directly to the casing 4, the radius of its corners is relatively large and the collector 10 is simpler to manufacture, this which is interesting because, because of the thickness of the collector 10, it is not always easy to conform it correctly.

Un avantage supplémentaire est qu'industriellement, la mise en oeuvre de l'invention peut être faite avec des collecteurs de l'art antérieur, fins mais peu résistants, en ajoutant simplement une bride de fixation 5.A further advantage is that, industrially, the implementation of the invention can be done with prior art collectors, thin but weak, by simply adding a fastening flange 5.

Dans la paroi transversale interne 18 de la bride 5 (c'est-à-dire dans le fond de la gorge G1) sont ménagés des orifices 23 de réception de pattes de positionnement 24 en saillie longitudinale hors des volets 15a, 15b, 16a, 16b du carter 4. Chaque patte 24 s'étend dans le prolongement du volet 15a, 15b, 16a, 16b qui la supporte; un volet 15a, 15b, 16a, 16b peut comporter une ou plusieurs pattes 24 ; tous les volets 15a, 15b, 16a, 16b ou seulement quelques-uns peuvent comporter une ou plusieurs pattes 24. En l'espèce, l'échangeur 1 comporte une patte de positionnement 24 située au milieu de l'extrémité de chaque petit volet 15a, 16a du carter 4 et deux pattes de positionnement 24 situées à l'extrémité de chaque grand volet 15b, 16b du carter 4.In the internal transverse wall 18 of the flange 5 (that is to say in the bottom of the groove G1) are provided orifices 23 for receiving locating lugs 24 projecting longitudinally out of the flaps 15a, 15b, 16a, 16b of the housing 4. Each tab 24 extends in the extension of the flap 15a, 15b, 16a, 16b which supports it; a flap 15a, 15b, 16a, 16b may comprise one or more lugs 24; all the flaps 15a, 15b, 16a, 16b or only a few may comprise one or more tabs 24. In this case, the exchanger 1 comprises a positioning tab 24 located in the middle of the end of each small flap 15a , 16a of the casing 4 and two positioning tabs 24 located at the end of each large flap 15b, 16b of the casing 4.

Les pattes de positionnement 24 sont agencées pour pouvoir être repliées ou déformées afin de maintenir la bride 5 en position par rapport au carter 4 par sertissage. Leur déformation a également pour fonction de garantir leur parfait brasage aux surfaces intérieures des orifices 23 dans lesquelles elles sont insérées, afin de combler le jeu de montage avec ces surfaces et éviter toute fuite d'air à ce niveau, autrement dit garantir l'étanchéité des orifices 23. A cet effet, les pattes 24 peuvent être repliées contre la paroi transversale interne 18, par exemple en prenant appui sur cette dernière elle-même en butée sur la tranche d'extrémité des volets 15a, 15b, 16a, 16b du carter 4. Elles peuvent également simplement être déformées plutôt que serties, dans la mesure où une simple déformation leur interdirait tout mouvement par rapport à la bride 5.The positioning tabs 24 are arranged to be folded or deformed to maintain the flange 5 in position relative to the casing 4 by crimping. Their deformation also serves to guarantee their perfect soldering to the inner surfaces of the orifices 23 in which they are inserted, in order to fill the mounting clearance with these surfaces and to avoid any air leakage at this level, in other words to guarantee the tightness 23. For this purpose, the tabs 24 may be folded against the inner transverse wall 18, for example by bearing on the latter itself abutting on the end edge of the flaps 15a, 15b, 16a, 16b of the 4. They can also simply be deformed rather than crimped, insofar as a simple deformation would prevent them from moving relative to the flange 5.

La fonction de ces pattes 24 est de permettre le positionnement et le maintien de la bride 5 sur le carter 4 au cours de la fabrication de l'échangeur 1 et en particulier avant et lors du brasage de ses divers éléments constitutifs.The function of these tabs 24 is to allow the positioning and maintenance of the flange 5 on the casing 4 during the manufacture of the exchanger 1 and in particular before and during the brazing of its various constituent elements.

Ainsi, la fabrication de l'échangeur 1 est facilitée. Les tubes 2 sont empilés et insérés dans les orifices des collecteurs 10 et les parois 15, 16 en L du carter 4 rapportées autour d'eux et maintenues en position l'une par rapport à l'autre grâce aux pattes de sertissage R ; on peut noter ici que d'autres moyens de maintien comme des moyens de clinchage pourraient être prévus. Les brides 5 sont rapportées aux extrémités du carter 4, les pattes de positionnement 24 étant insérées dans les orifices 23 prévus à cet effet et déformées, repliées ou serties pour assurer le maintien de l'ensemble. Le tout peut alors être brasé et est à cet effet disposé dans un four, de manière connue. Les surfaces destinées à être brasées au carter 4 (et notamment les surfaces extérieures des jupes 10a des collecteurs 10 et les surfaces des gorges G1) présentent des dimensions conséquentes ce qui permet un brasage de qualité, les surfaces de contact étant importantes. Les boîtes collectrices d'entrée 11 et de sortie 11' peuvent alors être serties à l'échangeur 1, en l'espèce en disposant avec un joint d'étanchéité 27 dans le fond de la gorge G 2 de réception du rebord 11a de la boîte 11, de manière connue ; il s'agit d'un joint torique 27 schématiquement représenté sur les figures 3 et 9.Thus, the manufacture of the exchanger 1 is facilitated. The tubes 2 are stacked and inserted into the orifices of the collectors 10 and the walls 15, 16 L of the casing 4 attached around them and held in position relative to each other. the other thanks to the crimping tabs R; it may be noted here that other holding means such as clinching means could be provided. The flanges 5 are attached to the ends of the casing 4, the positioning tabs 24 being inserted into the holes 23 provided for this purpose and deformed, folded or crimped to maintain the assembly. The whole can then be brazed and is for this purpose arranged in an oven, in a known manner. The surfaces intended to be soldered to the casing 4 (and in particular the outer surfaces of the skirts 10a of the collectors 10 and the surfaces of the grooves G1) have substantial dimensions which allows quality brazing, the contact surfaces being important. The inlet manifolds 11 and outlet boxes 11 'can then be crimped to the exchanger 1, in this case by arranging with a seal 27 in the bottom of the groove G 2 for receiving the flange 11a of the box 11, in known manner; it is an O-ring 27 schematically represented on the figures 3 and 9 .

On voit sur les figures 3, 5, 6 et 8 à 11 une caractéristique particulière de l'échangeur 1 : les coins de la bride 5 comportent une portion renfoncée 25 au niveau de la gorge interne G1.We see on figures 3 , 5 , 6 and 8 to 11 a particular characteristic of the exchanger 1: the corners of the flange 5 comprise a recessed portion 25 at the internal groove G1.

Une telle portion renfoncée 25 est prévue pour faciliter la fabrication de la bride 5 et favoriser la qualité de son brasage sur le carter 4, en garantissant une surface de brasage suffisante y compris dans les coins. En effet, la bride 5 est en l'espèce formée par emboutissage et il est difficile de plier la matière dans les coins, comme cela est connu. Ainsi, grâce aux portions renfoncées 25, la quantité de matière dans les coins est moins importante ce qui permet de les emboutir de telle sorte à former une paroi longitudinale interne qui présente, y compris dans les coins, une longueur suffisante pour un brasage au carter 4 de qualité.Such a recessed portion 25 is provided to facilitate the manufacture of the flange 5 and promote the quality of its brazing on the casing 4, ensuring a sufficient brazing surface including in the corners. Indeed, the flange 5 is in this case formed by stamping and it is difficult to bend the material in the corners, as is known. Thus, thanks to the recessed portions 25, the amount of material in the corners is less important which allows them to be stamped so as to form an inner longitudinal wall which has, including in the corners, a sufficient length for soldering the housing 4 of quality.

Bien entendu, la forme du carter et plus particulièrement la forme des coins des extrémités du carter 4 est adaptée à la forme de la bride 5, comme on le voit par exemple sur la figure 5 (les extrémités du carter 4 étant destinées à venir en butée dans la gorge interne G1 de la bride 5).Of course, the shape of the housing and more particularly the shape of the corners of the ends of the housing 4 is adapted to the shape of the flange 5, as seen for example on the figure 5 (The ends of the housing 4 being intended to abut in the internal groove G1 of the flange 5).

La boîte collectrice 11 comporte, à chaque coin, un renflement 26 correspondant à la portion renfoncée 25 de la bride 5. Ce renflement 26 vient se loger dans la portion renfoncée 25, assurant une fonction de maintien en position du joint d'étanchéité 27 ; en effet, le joint 27 ne serait pas contenu dans les coins en raison des portions renfoncées 25 de la bride 5.The collecting box 11 comprises, at each corner, a bulge 26 corresponding to the recessed portion 25 of the flange 5. This bulge 26 is housed in the recessed portion 25, providing a holding function in position sealing gasket 27; indeed, the seal 27 would not be contained in the corners because of the recessed portions 25 of the flange 5.

On voit sur la figure 12 une deuxième forme de réalisation de la bride 5 de l'échangeur 1. Sa description sera succincte et les références utilisées pour la forme de réalisation précédente seront conservées, seules les différences entre ces formes de réalisation étant décrites.We see on the figure 12 a second embodiment of the flange 5 of the exchanger 1. Its description will be succinct and the references used for the previous embodiment will be retained, only the differences between these embodiments being described.

Dans la deuxième forme de réalisation représentée sur la figure 12, la forme de la jupe 10a du collecteur 10 est légèrement différente : on voit qu'elle n'est pas repliée vers la boîte collectrice 11 comme c'était le cas dans la première forme de réalisation mais qu'elle est repliée de l'autre côté, en direction de l'autre extrémité de l'échangeur 1. Quoi qu'il en soit, le collecteur 10 présente une surface externe de jupe périphérique au niveau de laquelle il est brasé à la surface interne des parois du carter 4, en l'espèce à une distance d de l'extrémité libre 17a de la paroi longitudinale interne 17 de la bride 5.In the second embodiment shown on the figure 12 , the shape of the skirt 10a of the manifold 10 is slightly different: it is seen that it is not folded towards the manifold 11 as was the case in the first embodiment but that it is folded back On the other hand, in the direction of the other end of the exchanger 1. In any event, the collector 10 has an outer surface of a peripheral skirt at which it is brazed to the inner surface of the walls of the casing 4. in this case at a distance d from the free end 17a of the inner longitudinal wall 17 of the flange 5.

Le fonctionnement de l'échangeur 1 (quelle que soit sa forme de réalisation) est le suivant (il est décrit de manière succincte car bien connu de l'homme du métier). De l'air est alimenté au niveau de la boîte d'entrée d'air 11, s'écoule dans les tubes 2 (cet écoulement étant perturbé par les ailettes 2') et ressort de l'échangeur 1 par la boîte de sortie d'air 11'. Par ailleurs, l'échangeur est alimenté en eau par la canalisation 9 d'entrée d'eau, circule dans les canaux 3 d'écoulement d'eau (cette circulation étant perturbée par les perturbateurs) et ressort de l'échangeur 1 par la canalisation 8 de sortie d'eau. Les écoulements d'air et d'eau se font à contre-sens dans la direction de la longueur L de l'échangeur 1 ; on parle d'échangeur de chaleur "à contre-courant" ; l'efficacité d'un tel échangeur 1 est très bonne.The operation of the exchanger 1 (whatever its embodiment) is as follows (it is described briefly because well known to those skilled in the art). Air is supplied at the level of the air inlet box 11, flows into the tubes 2 (this flow being disturbed by the fins 2 ') and leaves the exchanger 1 through the outlet box. 'air 11'. Furthermore, the exchanger is supplied with water through the water inlet pipe 9, circulates in the water flow channels 3 (this circulation being disturbed by the disturbers) and leaves the exchanger 1 by the pipe 8 of water outlet. The air and water flows are against the direction in the direction of the length L of the exchanger 1; we speak of heat exchanger "against the current"; the efficiency of such an exchanger 1 is very good.

L'échangeur de chaleur 1 a été décrit en relation avec de l'air circulant dans ses tubes 2 et de l'eau circulant entre les tubes au travers des perturbateurs. Il va de soi que cela pourrait être inversé, c'est-à-dire de l'eau dans les tubes et de l'air entre les tubes. D'ailleurs, il pourrait s'agir d'air dans les deux cas ou d'eau dans les deux cas, ou d'autres fluides.The heat exchanger 1 has been described in relation to the air circulating in its tubes 2 and the water flowing between the tubes through the disrupters. It goes without saying that this could be reversed, that is to say water in the tubes and air between the tubes. Moreover, it could be air in both cases or water in both cases, or other fluids.

L'invention a été décrite en relation avec des formes de réalisations préférées, mais il va de soi que d'autres formes de réalisations sont envisageables. En particulier, les caractéristiques des différentes formes de réalisations décrites peuvent être combinées entre elles, s'il n'y a pas d'incompatibilités.The invention has been described in connection with preferred embodiments, but it goes without saying that other embodiments can be envisaged. In particular, the characteristics of the various embodiments described can be combined with one another, if there are no incompatibilities.

Claims

Heat exchanger including exchange components and fluid flow components (2, 2', 3), at least one fluid collecting tank (11, 11') into which the exchange components open out (2, 2', 3), a housing (4) for accommodating the exchange components (2, 2', 3), a collecting plate (10) for holding the exchange components (2, 2', 3), and a flange (5) for fixing the collecting tank (11, 11') to the housing (4), characterized in that the flange comprises a groove (G1) for fixing the housing (4) and a groove (G2) for fixing the collecting tank (11), the grooves (G1, G2) having a common wall (19), the flange (5) and the collecting plate (10) being distinct parts fixed to the housing (4) independently of each other.
Exchanger according to Claim 1, in which the flange (5) and the collecting plate (10) do not contact each other.
Exchanger according to either of Claims 1 and 2, in which the flange (5) and/or the collecting plate (10) is fixed directly to the housing (4).
Exchanger according to one of Claims 1 to 3, in which the collecting tank (11, 11') and the flange (5) are crimped to each other.
Exchanger according to one of Claims 1 to 4, in which the flange (5) is brazed to the housing (4) and the housing (4) includes at least one locating lug (24) designed to be accommodated in an opening (23) in the flange (5) to hold this latter on the housing (4) whilst both parts are being brazed.
Exchanger according to Claim 5, in which the orifice (23) is formed in the bottom of the groove (G1) for fixing the housing.
Exchanger according to one of Claims 1 to 6, in which the collecting plate (10) includes a skirt (10a) with an area along which it is brazed to the housing (4).