FR2811748A1 - Connecting piece for heat exchanger has assembled components of rolled sheet metal with edges shaped to hold them together for brazing - Google Patents

Abstract

The tubular connecting piece (32) is made from one or more rolled sheet metal components (80, 82) with edges shaped to hold them together for brazing. Each of the components has a cross-section forming an arc of a circle to make up a cylinder when assembled, and the connecting edges can be joined by an engaging a dovetailed projection and recess, a lip and fold, or stepped edges (84, 86, 88).

Description

-1 Tubulure pour échangeur de chaleur, notamment de véhicule automobile,-1 Tubing for heat exchanger, in particular for a motor vehicle,

et échangeur comportant cette tubulure L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, notamment  and exchanger comprising this tubing The invention relates to heat exchangers, in particular

pour véhicule automobile.for motor vehicle.

Elle concerne plus particulièrement une tubulure d'entrée ou de sortie destinée à être raccordée à la boite collectrice  It relates more particularly to an inlet or outlet pipe intended to be connected to the manifold

d'un échangeur de chaleur tel que, par exemple, un refroidis-  a heat exchanger such as, for example, a cooling

seur d'air de suralimentation, un radiateur de refroidisse-  supercharging air, a radiator for cooling

ment du moteur ou un radiateur de chauffage de véhicule automobile. De manière connue, de telles tubulures sont réalisées à  engine or radiator for heating a motor vehicle. In known manner, such pipes are made at

partir d'un tube étiré ou soudé ou bien matricé ou moulé.  from a stretched or welded or stamped or molded tube.

L'invention propose une tubulure de conception plus simple et  The invention provides a tubing of simpler design and

plus économique que les tubulures de l'art antérieur.  more economical than the tubes of the prior art.

Conformément à l'invention, cette tubulure est constituée d'une ou de plusieurs pièces de tôle roulée, chaque pièce comportant des bords de jonction, des moyens d'assemblage étant prévus pour maintenir les bords de jonction des pièces  According to the invention, this tubing is made up of one or more pieces of rolled sheet metal, each piece having joining edges, assembly means being provided to hold the joining edges of the pieces.

jointifs dans l'attente de leur solidarisation par brasage.  contiguous pending their joining by brazing.

Ainsi, la tubulure est simple et peu coûteuse à réaliser. Une  Thus, the tubing is simple and inexpensive to produce. A

grande variété de formes peuvent être obtenues.  wide variety of shapes can be obtained.

La tubulure peut être constituée de plusieurs pièces de tôle roulées en arc de cercle pour constituer chacune une partie  The tubing can consist of several pieces of sheet metal rolled in an arc of a circle to each constitute a part

du périmètre de la tubulure.the perimeter of the tubing.

Elle peut également être constituée d'une pièce de tôle unique refermée sur elle-même de manière à constituer une  It can also consist of a single sheet metal part closed on itself so as to constitute a

section fermée.closed section.

Dans une variante de réalisation, l'un au moins des bords de jonction comporte une languette en forme de queue d'aronde et un bord adjacent comporte une découpe de forme complémentaire dans laquelle la languette en forme de queue d'aronde est retenue. Dans une autre variante, l'un des bords de jonction comporte un bord replié vers l'intérieur, tandis que le bord adjacent comporte une languette rabattue par dessus ce bord replié  In an alternative embodiment, at least one of the joining edges comprises a tongue in the form of a dovetail and an adjacent edge comprises a cutout of complementary shape in which the tongue in the form of a dovetail is retained. In another variant, one of the joining edges has an edge folded inwards, while the adjacent edge has a tab folded over this folded edge

pour réaliser un sertissage.to make a crimp.

Dans une troisième variante, les bords de jonction sont maintenus jointifs par l'élasticité de la pièce ou des pièces  In a third variant, the junction edges are held contiguous by the elasticity of the part or parts

de tôle qui constituent la tubulure.  of sheet metal which constitute the tubing.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les bords de jonction présentent un profil étagé. Généralement les tubulures sont en position verticale pendant le passage au four de l'échangeur de telle sorte que la brasure a tendance à couler lorsque la jonction entre les pièces est rectiligne. Le fait de prévoir une jonction étagée  According to a particularly advantageous characteristic of the invention, the joining edges have a stepped profile. Generally the pipes are in a vertical position during the passage through the furnace of the exchanger so that the solder tends to flow when the junction between the parts is straight. Providing a stepped junction

permet de retenir la brasure.helps retain the solder.

Enfin, l'invention concerne un échangeur de chaleur, notam-  Finally, the invention relates to a heat exchanger, in particular

ment pour un véhicule automobile, comprenant au moins une boîte collectrice sur laquelle est raccordée au moins une  ment for a motor vehicle, comprising at least one manifold to which is connected at least one

tubulure conforme à la présente invention.  tubing according to the present invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  Other characteristics and advantages of the invention

apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit  will appear again on reading the description which follows

d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un  of exemplary embodiments given by way of illustration with reference to the appended figures. In these figures: - Figure 1 is a partial perspective view of a

échangeur de chaleur à tubes, tel que par exemple un radia-  tube heat exchanger, such as for example a radiator

teur de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue en section d'une première variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention;  motor vehicle engine coolant; - Figure 2 is a sectional view of a first alternative embodiment of a tube according to the invention;

- la figure 3 est une vue d'une deuxième variante de réalisa-  - Figure 3 is a view of a second alternative embodiment

tion d'une tubulure conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue en section d'une troisième variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention compor- tant des bords assemblés par sertissage; - la figure 5 est une vue développée schématique d'une pièce de tôle destinée à la réalisation d'une tubulure comportant une zone de jonction étagée; - la figure 6 est une vue d'un second mode de réalisation d'une tubulure conforme à la présente invention;  tion of a tube according to the invention; - Figure 4 is a sectional view of a third alternative embodiment of a tubing according to the invention comprising edges assembled by crimping; - Figure 5 is a schematic developed view of a sheet metal part intended for the production of a tube comprising a stepped junction zone; - Figure 6 is a view of a second embodiment of a tube according to the present invention;

- la figure 7 est une vue de gauche de la tubulure représen-  - Figure 7 is a left view of the tubing shown

tée sur la figure 6; etshown in Figure 6; and

- la figure 8 est une vue de droite de la tubulure représen-  - Figure 8 is a right view of the tubing shown

tée sur la figure 6.shown in Figure 6.

L'échangeur de chaleur représenté seulement partiellement sur la figure 1 comprend un faisceau 10 monté entre deux boîtes  The heat exchanger shown only partially in FIG. 1 comprises a bundle 10 mounted between two boxes

collectrices 12 (une seule boite collectrice a été représen-  manifolds 12 (only one manifold has been shown

tée). Le faisceau 10 est constitué de tubes 16 alternant avec des intercalaires ondulés 18 (seuls quelques tubes et  TEE). The bundle 10 consists of tubes 16 alternating with corrugated spacers 18 (only a few tubes and

quelques intercalaires ont été représentés sur la figure 1).  some dividers have been shown in Figure 1).

Les tubes 16 sont emmanchés dans des trous allongés espacés perforés dans la plaque collectrice, encore appelée "plaque à trous", de la boîte collectrice 12. L'un des flancs latéraux 24 de la boîte collectrice comporte une ouverture circulaire 30, destinée à l'adaptation d'une tubulure d'entrée ou de sortie 32. La tubulure 32 comporte une collerette 34 qui limite la pénétration de la tubulure dans l'ouverture 30. Elle comporte aussi un bourrelet 36 destiné à retenir une canalisation souple maintenue sur la tubulure  The tubes 16 are fitted into spaced elongated holes perforated in the manifold plate, also called a "hole plate", of the manifold box 12. One of the lateral flanks 24 of the manifold box has a circular opening 30, intended for the adaptation of an inlet or outlet tubing 32. The tubing 32 comprises a flange 34 which limits the penetration of the tubing into the opening 30. It also includes a bead 36 intended to retain a flexible pipe maintained on the tubing

32 par un collier de serrage (non représenté).  32 by a clamp (not shown).

On a représenté sur la figure 2 une première variante de réalisation d'une tubulure 32 conforme à l'invention. Elle est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à constituer une section fermée. Elle comporte une cloison médiane plane 40 et deux parties en demi-cercle 42 et 44. Le chant biseauté 46 de la partie en demi-cercle 42 est maintenu sur une extrémité repliée de la cloison plane 40 par élasti- cité de la tôle. De même, un chant biseauté 48 de la partie en demi-cercle 44 est maintenu par l'élasticité de la tôle roulée sur l'extrémité diamétralement opposée de la cloison médiane 40. Les chants 46 et 48 constituent ainsi des bords de jonction. Lorsque l'échangeur est passé dans le four de brasage, les bords de jonction 46 et 48 sont solidarisés par brasage aux deux extrémités de la cloison médiane 40 de  There is shown in Figure 2 a first alternative embodiment of a tube 32 according to the invention. It consists of a single sheet metal part rolled so as to constitute a closed section. It comprises a flat central partition 40 and two semi-circular parts 42 and 44. The bevelled edge 46 of the semi-circular part 42 is held on a folded end of the flat partition 40 by elasticity of the sheet. Similarly, a bevelled edge 48 of the semicircular part 44 is maintained by the elasticity of the rolled sheet on the diametrically opposite end of the central partition 40. The edges 46 and 48 thus constitute joining edges. When the exchanger has passed through the brazing furnace, the joining edges 46 and 48 are joined by brazing at the two ends of the central partition 40 of

manière à obtenir une tubulure étanche et résistante mécani-  so as to obtain a tight and mechanically resistant tubing

quement. On a représenté sur la figure 3 une seconde variante de  cally. FIG. 3 shows a second variant of

réalisation de la tubulure de l'invention. Comme la précéden-  realization of the tubing of the invention. Like the previous-

te, la tubulure 32 est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à constituer une section fermée. Dans cette variante, la pièce de tôle est roulée de manière à obtenir une tubulure de section circulaire. L'un des bords de jonction 50 comporte une languette 52 en forme de queue d'aronde. L'autre bord de jonction 54 comporte une découpe 56 de forme complémentaire à celle de la languette 52. La languette 52 est introduite dans la découpe 56, ce qui réalise une solidarisation mécanique des bords de jonction 50 et chant de la pièce de tôle roulée. Cette solidarisation provisoire permet de maintenir les bords 50 et chant jointifs  te, the tubing 32 consists of a single sheet metal part rolled so as to constitute a closed section. In this variant, the sheet metal part is rolled so as to obtain a tubing of circular section. One of the joining edges 50 has a tongue 52 in the form of a dovetail. The other junction edge 54 has a cutout 56 of a shape complementary to that of the tongue 52. The tongue 52 is introduced into the cutout 56, which achieves mechanical attachment of the junction edges 50 and edge of the rolled sheet metal part . This temporary joining keeps the edges 50 and edge contiguous

dans l'attente d'une liaison définitive par brasage.  pending a final connection by soldering.

On remarquera que la liaison entre les bords de jonction 50 et 54 présente une forme qui permet, lorsque la tubulure est en position verticale, de retenir la brasure. On notera également la présence de la collerette 34 destinée à limiter la pénétration de la tubulure dans l'orifice circulaire 30 de la boîte collectrice et la présence du bourrelet 36 pour la  It will be noted that the connection between the junction edges 50 and 54 has a shape which allows, when the tubing is in a vertical position, to retain the solder. Note also the presence of the collar 34 intended to limit the penetration of the tubing into the circular orifice 30 of the manifold and the presence of the bead 36 for the

fixation d'une canalisation souple.fixing a flexible pipe.

On a représenté sur la figure 4 une troisième variante de réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. La tubulure 32 est constituée d'une pièce de tôle unique roulée de manière à présenter une section circulaire. Dans cette variante, les bords de jonction 61 et 63 sont assemblés par sertissage. A l'une des extrémités, la pièce de tôle comporte un bord 60 replié vers l'intérieur et à son autre extrémité,  There is shown in Figure 4 a third alternative embodiment of a tube according to the invention. Tubing 32 consists of a single piece of sheet metal rolled so as to have a circular section. In this variant, the joining edges 61 and 63 are assembled by crimping. At one end, the sheet metal part has an edge 60 folded inwards and at its other end,

une languette 62 est rabattue par dessus le bord replié 60.  a tongue 62 is folded over the folded edge 60.

Les deux bords sont ainsi maintenus jointifs de manière  The two edges are thus kept joined so

provisoire en attendant une liaison définitive par brasage.  temporary pending a final connection by soldering.

On a représenté sur la figure 5 une vue schématique dévelop-  FIG. 5 shows a schematic development view

pée d'une pièce de tôle destinée à la réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. La tubulure 32 peut être  sword of a piece of sheet metal intended for the production of a tube according to the invention. Tubing 32 can be

réalisée à partir d'une pièce de tôle unique roulée sur elle-  made from a single piece of sheet metal rolled on it-

même de manière à obtenir une section cylindrique ou d'une autre forme, par exemple ovale. Elle comporte deux bords de jonction 70 et 72. Ces bords de jonction peuvent être maintenus jointifs de manière provisoire par tout procédé convenable, particulièrement par l'un des moyens d'assemblage qui ont été décrits précédemment. Ils peuvent être maintenus  even so as to obtain a cylindrical section or another shape, for example oval. It has two joining edges 70 and 72. These joining edges can be temporarily joined together by any suitable method, particularly by one of the assembly means which have been described above. They can be maintained

jointifs par exemple par sertissage, comme décrit en réfé-  joined for example by crimping, as described in ref-

rence à la figure 4, ou bien l'un des bords de jonction 70 ou 72 peut comporter des languettes en forme de queue d'aronde, comme décrit en référence à la figure 3, tandis que l'autre  rence in Figure 4, or one of the joining edges 70 or 72 may have tongues in the form of a dovetail, as described with reference to Figure 3, while the other

bord de jonction comporterait des découpes de forme complé-  joint edge would have cutouts of complete form

mentaire. La tubulure peut être également constituée de plusieurs pièces de tôle, par exemple deux, chacune de ces pièces étant roulée de manière à constituer un demi-cercle. Les deux pièces de tôle sont ensuite assemblées l'une à l'autre, comme décrit précédemment. Comme on peut le remarquer, les bords de  mentary. The tubing can also consist of several pieces of sheet metal, for example two, each of these pieces being rolled so as to constitute a semicircle. The two sheet metal parts are then assembled together, as described above. As can be seen, the edges of

jonction 70 et 72 représentent une structure étagée consti-  Junction 70 and 72 represent a stepped structure consisting

tuée de deux marches qui permettent de retenir la brasure lorsque la tubulure est disposée en position verticale dans  killed by two steps which allow the brazing to be retained when the tubing is arranged in a vertical position in

le four de brasage.the brazing furnace.

On a représenté sur les figures 6 à 8 un second mode de  FIGS. 6 to 8 show a second mode of

réalisation d'une tubulure conforme à l'invention. Contraire-  realization of a tube according to the invention. Opposite-

ment aux modes de réalisation représentés sur les figures 2 à 5, qui sont constitués d'une seule pièce de tôle, le mode de réalisation des figures 6 à 8 est constitué de plusieurs  ment to the embodiments shown in Figures 2 to 5, which consist of a single piece of sheet metal, the embodiment of Figures 6 to 8 consists of several

pièces de tôle assemblées, deux en l'occurrence.  assembled sheet metal parts, two in this case.

La tubulure 32 est en effet constituée d'une pièce supérieure et d'une pièce inférieure 82 (selon la représentation des figures 6 à 8). La pièce supérieure 80 et la pièce inférieure 82 sont assemblées l'une à l'autre par glissement d'une pièce dans l'autre de la droite vers la gauche (flèche F sur la figure 6). En outre, comme on l'a expliqué en référence à la figure 5, le joint entre les deux pièces présente une forme étagée afin de retenir la brasure pendant le passage au four  The tubing 32 is in fact made up of an upper part and a lower part 82 (according to the representation of FIGS. 6 to 8). The upper part 80 and the lower part 82 are assembled to one another by sliding one part in the other from right to left (arrow F in FIG. 6). In addition, as explained with reference to Figure 5, the joint between the two parts has a stepped shape in order to retain the solder during the passage in the oven

de l'échangeur.of the exchanger.

Dans l'exemple représenté, le joint est constitué d'une  In the example shown, the seal consists of a

première, d'une seconde et d'une troisième parties rectili-  first, second and third parts rectili-

gnes, respectivement 84, 86, 88. Les parties rectilignes 84 et 88 sont parallèles l'une à l'autre, tandis que la partie rectiligne 86 est perpendiculaire aux parties rectilignes 84 et 88. La partie 86 forme ainsi un segment qui est vertical dans la position représentée sur la figure 6, mais qui sera en position horizontale lorsque la tubulure sera montée sur l'échangeur et disposée dans le four de brasage. Cette disposition permet de retenir la brasure et donc d'assurer  genes, respectively 84, 86, 88. The rectilinear parts 84 and 88 are parallel to each other, while the rectilinear part 86 is perpendicular to the rectilinear parts 84 and 88. The part 86 thus forms a segment which is vertical in the position shown in Figure 6, but which will be in a horizontal position when the tube is mounted on the exchanger and disposed in the brazing furnace. This arrangement makes it possible to retain the solder and therefore to ensure

une meilleure étanchéité de la tubulure.  better sealing of the tubing.

Les moyens qui permettent l'assemblage de la pièce supérieure et de la pièce inférieure 82 sont constitués par des lèvres 90 et 92. Des lèvres 90 sont formées sur la longueur de la partie rectiligne 84 sur la pièce supérieure 80. De la même manière, des lèvres 92 sont formées le long de la partie rectiligne 88 sur la pièce inférieure 82. Les lèvres 90 de la pièce supérieure 80 viennent se glisser sous les bords de la pièce inférieure 82 et inversement, les lèvres 92 de la pièce inférieure 82 viennent se glisser sous les bords de la pièce supérieure 80 par un mouvement de glissement de droite vers la gauche d'une pièce dans l'autre. On réalise ainsi un assemblage provisoire des deux parties de la tubulure 32  The means which allow the assembly of the upper part and the lower part 82 are constituted by lips 90 and 92. Lips 90 are formed over the length of the rectilinear part 84 on the upper part 80. In the same way, lips 92 are formed along the rectilinear part 88 on the lower part 82. The lips 90 of the upper part 80 come to slide under the edges of the lower part 82 and conversely, the lips 92 of the lower part 82 come slide under the edges of the upper part 80 by a sliding movement from right to left from one part to the other. This provides a temporary assembly of the two parts of the tubing 32

préalablement à la liaison définitive par brasage.  prior to final bonding by soldering.

Les pièces de tôle utilisées pour former les tubulures de l'invention sont avantageusement réalisées en aluminium ou en un alliage à base d'aluminium. Elles sont avantageusement  The sheet metal parts used to form the pipes of the invention are advantageously made of aluminum or an aluminum-based alloy. They are advantageously

revêtues d'un alliage de brasure sur au moins une face.  coated with a brazing alloy on at least one side.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et  Of course, the invention is not limited to the embodiments described above by way of example and

s'étend à d'autres variantes.extends to other variants.

Claims (8)

Revendicationsclaims 1. Tubulure pour un échangeur de chaleur, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une ou de plusieurs pièces de tôle roulée (80, 82), chaque pièce comportant des bords de jonction (46, 48, 50, 54, 61, 63, 70, 72), des moyens d'assemblage (52, 56, 62, 60, 90, 92) étant prévus pour maintenir les bords de jonction des pièces jointifs dans  1. Pipe for a heat exchanger, characterized in that it consists of one or more pieces of rolled sheet metal (80, 82), each piece having joining edges (46, 48, 50, 54, 61 , 63, 70, 72), assembly means (52, 56, 62, 60, 90, 92) being provided to hold the joining edges of the contiguous parts in l'attente de leur solidarisation par brasage.  waiting for their joining by brazing. 2. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée de plusieurs pièces de tôle (80, 82) roulées en arc de cercle pour constituer chacune une partie  2. Tubing according to claim 1, characterized in that it consists of several sheet metal parts (80, 82) rolled in an arc of circle to each constitute a part du périmètre de la tubulure (32).of the perimeter of the tubing (32). 3. Tubulure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pièce de tôle unique refermée  3. Tubing according to claim 1, characterized in that it consists of a single sheet metal part closed sur elle-même de manière à constituer une section fermée.  on itself so as to constitute a closed section. 4. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté-  4. Tubing according to one of claims 1 to 3, character- risée en ce que l'un au moins des bords de jonction (50) comporte une languette (52) en forme de queue d'aronde et en ce qu'un bord adjacent (54) comporte une découpe (56) de forme complémentaire dans laquelle la languette (52) en forme  in that at least one of the joining edges (50) comprises a tongue (52) in the form of a dovetail and in that an adjacent edge (54) comprises a cutout (56) of complementary shape in which the shaped tongue (52) de queue d'aronde est retenue.dovetail is retained. 5. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté-  5. Tubing according to one of claims 1 to 3, character- risée en ce que l'un des bords de jonction (63) comporte un bord (60) replié vers l'intérieur, et en ce que le bord adjacent (61) comporte une languette (62) rabattue par dessus  in that one of the joining edges (63) has an edge (60) folded inwards, and in that the adjacent edge (61) has a tongue (62) folded over le bord replié (60) pour réaliser un sertissage.  the folded edge (60) for crimping. 6. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 3, caracté-  6. Tubing according to one of claims 1 to 3, character- risée en ce que les bords de jonction (46, 48) sont maintenus  in that the joining edges (46, 48) are maintained jointifs par l'élasticité de la pièce ou des pièces de tôle.  joined by the elasticity of the piece or pieces of sheet metal. 7. Tubulure selon l'une des revendications 1 à 6, caracté  7. Tubing according to one of claims 1 to 6, character risée en ce que les bords de jonction (70, 72) présentent un  in that the joining edges (70, 72) have a profil étagé.stepped profile. 8. Échangeur de chaleur, notamment pour un véhicule automobile, comprenant au moins une boite collectrice (12) sur laquelle est raccordée au moins une tubulure (32), caractérisé en ce que la tubulure (32) est conforme à l'une  8. Heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising at least one manifold (12) to which at least one tube (32) is connected, characterized in that the tube (32) conforms to one des revendications 1 à 7.of claims 1 to 7.