FR2991037A1 - Echangeur de chaleur a collecteur renforce - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant un corps d'échange thermique 2, au moins un couvercle 4 et un collecteur 3 reliant le couvercle 4 au corps d'échange thermique 2 à l'aide d'un dispositif de sertissage issu du collecteur 3 et replié sur le couvercle 4, le corps d'échange thermique 2 comprenant une pluralité de tubes 6a, 6b aptes à canaliser un premier fluide, le collecteur 3 comprenant une plaque de fond 24 entourée par un bord 13 de solidarisation du couvercle 4, caractérisé en ce que la plaque de fond 24 et le bord 13 de solidarisation délimitent un logement 26 de réception d'un talon 15 du couvercle 4, le bord 13 de solidarisation étant formé par une paroi doublée 16 dont une extrémité 17 est solidarisée sur au moins un tube 6a, 6b.

Description

1 ECHANGEUR DE CHALEUR A COLLECTEUR RENFORCE Le secteur technique de la présente invention est celui des échangeurs de chaleur configurés pour réaliser un échange thermique entre un premier fluide et un deuxième fluide, plus particulièrement destinés à être installés dans un véhicule automobile. Un tel échangeur de chaleur est, par exemple, un refroidisseur d'air suralimenté. Un véhicule automobile peut classiquement être équipé d'un moteur à combustion interne combiné à un turbocompresseur. Ce dernier provoque une élévation de la température des gaz d'admission, ce qui nuit au bon remplissage des chambres de combustion du moteur. C'est la raison pour laquelle il est connu de compléter cette configuration par l'adjonction d'un échangeur de chaleur, dont la fonction est de refroidir les gaz d'admission avant leurs entrées dans ces chambres de combustion, ce qui permet d'augmenter la densité des gaz d'admission et ainsi améliorer le rapport stoechiométrique dans les chambres de combustion. Un tel échangeur de chaleur comprend classiquement une pluralité de tubes dans lesquels circulent les gaz d'admission, les espaces entre les tubes étant quant à eux parcourus par un fluide de refroidissement. En entrée ou en sortie de cet échangeur, les gaz d'admission sont canalisés par un couvercle rendu solidaire d'un collecteur, ce dernier étant configuré pour recevoir de manière étanche l'extrémité de chaque tube par laquelle les gaz d'admission entrent.

De nouvelles techniques de suralimentation font leurs apparitions. Il est ainsi connu de combiner le moteur à combustion interne avec deux ou trois turbocompresseurs. Cette combinaison s'accompagne d'une élévation de la pression et de la température des gaz d'admission. Les contraintes mécaniques que subissent les échangeurs de suralimentation deviennent extrêmement importantes, puisque la pression des gaz d'admission peut atteindre 4 bars. Les échangeurs de chaleur connus à ce jour ne sont donc pas adaptés pour résister à de tels niveaux de pression ou de température, et des fuites peuvent apparaître en particulier au droit de la jonction qui relie le couvercle au collecteur. Le document US2003/0217838A1 divulgue une solution de renforcement d'un bord périphérique du collecteur. Bien qu'améliorant la situation, une telle solution n'est cependant pas adaptée pour des conceptions d'échangeurs air/air, subissant une forte pression interne et où un couvercle est retenu sur le collecteur au moyen d'un sertissage mécanique. Une solidarisation par sertissage présente certains avantages, mais elle est plus sensible aux phénomènes de déformation du couvercle et de dilatations thermiques, ces phénomènes étant moins problématiques dans le cas d'une solidarisation du couvercle par soudage sur le collecteur. Il existe ainsi un besoin d'améliorer la gestion de l'étanchéité entre le volume interne de l'échangeur de chaleur et son environnement pour des échangeurs de chaleur à couvercle serti.

Le but de la présente invention est donc de résoudre l'inconvénient décrit ci- dessus principalement en renforçant le bord périphérique du collecteur, ce dernier étant tout particulièrement agencé pour recevoir et solidariser par sertissage un couvercle. L'invention propose de ménager des reprises d'efforts sur un composant du corps d'échange thermique, en particulier sur le ou les tubes au travers desquels les gaz d'admission soumis à haute pression passent. L'invention a donc pour objet un échangeur de chaleur comprenant un corps d'échange thermique, au moins un couvercle et un collecteur reliant le couvercle au corps d'échange thermique à l'aide d'un dispositif de sertissage issu du collecteur et replié sur le couvercle, le corps d'échange thermique comprenant une pluralité de tubes aptes à canaliser un premier fluide, le collecteur comprenant une plaque de fond entourée par un bord de solidarisation du couvercle, caractérisé en ce que la plaque de fond et le bord de solidarisation délimitent un logement de réception d'un talon du couvercle, le bord de solidarisation étant formé par une paroi doublée dont une extrémité est solidarisée sur au moins un tube constitutif du corps d'échange thermique. La solidarisation de l'extrémité de la paroi doublée sur au moins un tube assure ainsi une reprise d'efforts mécaniques qui contribue significativement à augmenter la résistance mécanique du bord de solidarisation à l'encontre des contraintes générées par la pression ou la température du premier fluide apte à circuler à l'intérieur de l'échangeur de chaleur selon l'invention.

On notera que le corps d'échange thermique peut également comprendre une multiplicité de dispositifs de dissipation interposés entre les tubes et en contact avec un deuxième fluide apte à traverser le corps d'échange thermique. Selon une première caractéristique de l'invention, l'extrémité de la paroi doublée est solidarisée sur une pluralité de tubes. On vise ici le cas où l'extrémité s'étend le long d'une face longitudinale de l'échangeur, l'extrémité étant alors brasée sur une paroi latérale de plusieurs tubes bordant la face longitudinale. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, un tube comprend deux parois longitudinales jointes l'une à l'autre par deux parois latérales, le bord de solidarisation comprenant un bandeau transversal à la plaque de fond et solidarisé contre au moins une des parois latérales d'au moins un tube sur une longueur au moins égale à 1 mm.

Selon une autre caractéristique de l'invention alternative ou complémentaire, l'extrémité est solidarisée contre une paroi longitudinale d'un tube terminal du corps d'échange thermique. L'une ou l'autre des solutions évoquées ci-dessous permet de ménager une reprise d'efforts mécaniques le long de la face concernée de l'échangeur, et avantageusement sur toutes les faces qui délimitent le corps d'échange thermique. Selon encore une caractéristique de l'invention, le corps d'échange thermique est terminé latéralement par une joue installée à une distance au moins égale à 0.1 mm de la paroi doublée, cette distance étant un minimum pour éviter un brasage entre les deux éléments concernés.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, un dispositif de dissipation est intercalé entre la joue et le tube terminal, le dispositif de dissipation étant à une distance au moins égale à 0.1 mm de la paroi doublée, cette distance étant un minimum pour éviter un brasage entre les deux éléments concernés.

Les deux solutions techniques présentées ci-dessus permettent de découpler thermiquement le collecteur de la joue et/ou du dispositif de dissipation, ce qui offre la possibilité d'éviter des contraintes mécaniques consécutives à des différences de dilatations thermiques entre le collecteur en contact avec le premier fluide, et la joue et/ou le dispositif de dissipation, en contact avec le deuxième fluide. L'échangeur selon l'invention peut être configuré pour qu'une distance au moins égale à 2 mm soit prévue entre la plaque de fond et l'extrémité de la paroi doublée. Une telle distance permet de former une jambe de force au moyen de l'extrémité brasée sur le tube. Une telle jambe de force s'oppose à un phénomène d'ouverture du bord de solidarisation sous l'effet de la pression dans le couvercle, ce qui permet d'augmenter le niveau de fiabilité de l'étanchéité par sertissage.

Avantageusement, la plaque de fond comprend au moins une ouverture dans laquelle se loge une extrémité de tube, ladite ouverture étant bordée par un collet tourné vers le corps d'échange de chaleur. Une telle disposition permet d'obtenir une face de la plaque de fond tournée vers le couvercle sensiblement plane, ce qui contribue à améliorer la résistance mécanique de l'échangeur de chaleur. Un tel échangeur peut comprendre un joint installé dans le logement de réception, au moins entre le talon du couvercle et le bord de solidarisation.

La paroi doublée est formée par une première paroi et une deuxième paroi brasée contre la première paroi. Selon une première alternative, la première et la deuxième paroi sont issues d'une même feuille métallique et reliées l'une à l'autre par un repli. Selon une deuxième alternative, la deuxième paroi est préalablement séparée de la première paroi, puis rapportée sur celle-ci avant une étape de brasage. La paroi doublée peut comprendre au moins un angle au droit duquel est 5 ménagé un dispositif de renforcement mécanique. Ce dernier évite que l'inclinaison angulaire formée entre les deux parties de la paroi doublée qui bordent l'angle n'augmente sous l'effet de la pression. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de renforcement mécanique est 10 notamment un chanfrein ménagé sur l'angle de la première paroi. Alternativement, ce dispositif de renforcement mécanique est avantageusement un congé ménagé sur l'angle de la deuxième paroi. On notera que ce dispositif de renforcement peut également être formé par 15 la combinaison du chanfrein et du congé, ménagé sur l'une ou l'autre des parois. Une telle disposition permet de générer des formes qui se combinent pour s'opposer aux contraintes mécaniques que le collecteur subi. La première paroi peut comprendre une première bande formant un fond du 20 logement et un premier flanc délimitant latéralement le logement, la première bande et le premier flanc étant reliés par le chanfrein. Selon encore une caractéristique de l'invention, la deuxième paroi peut comprendre une deuxième bande brasée contre la première bande, ainsi qu'un 25 deuxième flanc brasé contre le premier flanc, la deuxième bande et le deuxième flanc étant reliés par un congé distant du chanfrein. Le congé et le chanfrein forment ici le dispositif de renforcement mécanique, et une telle distance entre ce congé et ce chanfrein contribue significativement à augmenter la tenue mécanique du bord de solidarisation. 30 Avantageusement, l'extrémité comprend un pli agencé pour qu'une face de la deuxième paroi soit brasée contre le tube. Une telle disposition permet d'augmenter la surface de solidarisation, notamment de brasage, entre la paroi doublée et le ou les tubes, au niveau de l'extrémité. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de sertissage peut comprendre une pluralité de pattes de sertissage issues de la première paroi, qui à l'état final de fabrication de l'échangeur de chaleur, sont repliées sur le talon du couvercle. L'invention peut également couvrir un système de refroidissement de gaz d'admission d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comprenant un échangeur de chaleur intégrant l'une quelconque des caractéristiques décrites ci-dessus, dans lequel le premier fluide est formé par les gaz d'admission du moteur à combustion interne, alors que le deuxième fluide est formé par un flux d'air extérieur au véhicule. Un avantage de l'invention réside dans la possibilité d'augmenter de manière simple la résistance mécanique du collecteur, en particulier de son bord de solidarisation. La solidarisation de l'extrémité génère un point de contact additionnel sur les tubes qui forme alors une reprise d'efforts, cette dernière limitant significativement les déformations du bord de solidarisation quand l'échangeur de chaleur est soumis à une pression et/ou une température interne importante. C'est ainsi qu'un échangeur de chaleur, muni d'un collecteur à paroi doublée et dont l'extrémité de cette paroi est rendue solidaire d'au moins un tube canalisant le premier fluide, peut résister à des pressions et des températures élevées.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de l'échangeur de chaleur selon l'invention, montrant partiellement deux faces adjacentes de cet échangeur, ainsi que son collecteur, - la figure 3 est une vue illustrant la solidarisation du collecteur sur une face latérale du corps d'échange thermique, en coupe selon le plan A illustré sur la figure 1, - la figure 4 est une vue illustrant la solidarisation du collecteur sur une face longitudinale du corps d'échange thermique, en coupe selon le plan B illustré sur la figure 1. La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un échangeur de chaleur 1 selon l'invention. Un tel échangeur de chaleur est notamment une refroidisseur d'air suralimenté utilisé pour refroidir des gaz d'admission d'un moteur à combustion interne. L'échangeur de chaleur 1 selon l'invention est configuré pour réaliser un échange thermique entre un premier fluide et un deuxième fluide. De manière particulière, l'échangeur de chaleur est agencé d'une part, pour canaliser un premier fluide gazeux tel qu'un flux d'air suralimenté, et d'autre part, être traversé par un deuxième fluide gazeux, tel qu'un flux d'air environnant l'échangeur. Ainsi, l'échangeur de chaleur 1 peut être un échangeur air/air équipant un véhicule automobile, le deuxième fluide étant un flux d'air dynamique mis en mouvement par le déplacement du véhicule ou par un groupe moto-ventilateur monté sur le véhicule. La figure 1 comporte un repère orthonormé qui définit l'échangeur de chaleur 1, l'axe OX représentant une dimension longitudinale ou longueur de l'échangeur, l'axe OY représente une dimension latérale ou largeur de l'échangeur, alors que l'axe OZ représente une dimension verticale ou hauteur de l'échangeur de chaleur 1 selon l'invention. L'échangeur de chaleur 1 selon l'invention comprend un corps d'échange thermique 2 qui forme le siège de l'échange thermique entre le premier fluide et le deuxième fluide. A chaque extrémité de ce corps d'échange thermique 2, on trouve un collecteur 3 coiffé par un couvercle 4.

Le collecteur 3 assure une distribution du premier fluide au travers d'une pluralité de tubes 6 constitutifs du corps d'échange thermique 2, ce premier fluide étant canalisé par le couvercle 4 vers ou depuis le collecteur 3. Le corps d'échange thermique 2 comprend encore une multiplicité de dispositifs de dissipation 7. Chacun de ceux-ci est interposé entre deux tubes 6 adjacents, de manière à ménager un espace entre les tubes dans lequel le deuxième fluide, c'est-à-dire le flux d'air dynamique, circule. Selon un exemple de réalisation, un dispositif de dissipation est formé par un intercalaire, notamment en forme de zigzag, et dont chaque sommet est rendu solidaire de deux tubes adjacents. Cet intercalaire peut comporter des persiennes. Ce dispositif de dissipation 7 peut également être formé par une feuille métallique sensiblement plane, sur laquelle est formée une multiplicité de persiennes.

Le couvercle 4 comprend au moins une ouverture 5 par laquelle le premier fluide entre ou sort de l'échangeur de chaleur 1. Le collecteur 3 est ainsi d'un côté brasé sur le corps d'échange thermique 2 et de l'autre, rendu solidaire du couvercle 4 par un dispositif de sertissage 8 du collecteur 3 sur le couvercle 4. Un tel dispositif de sertissage 8 est globalement formé par un ensemble de pattes de sertissage repliés sur un bord du couvercle, ci-après appelé talon. Le corps d'échange thermique 2 présente une section rectangulaire. Il est ainsi délimité par une face d'entrée du deuxième fluide et par une face de sortie de ce deuxième fluide, respectivement appelées première face longitudinale 9 et deuxième face longitudinale 10 du corps d'échange thermique 2. Ce dernier est également délimité par une première face latérale 11 et par une deuxième face latérale 12 disposées entre la première face longitudinale 9 et la deuxième face longitudinale 10. Ces dernières sont perpendiculaires à la direction de déplacement du deuxième fluide, alors que la première face latérale 11 et la deuxième face latérale 12 s'étendent dans des plans parallèles à cette direction. Le corps d'échange thermique 2 comprend la pluralité de tubes 6 rendue solidaire du collecteur 3 par brasage. Ces tubes sont, par exemple, réalisés à partir d'une feuille métallique repliée sur elle même, de manière à délimiter un volume interne dans lequel circule le premier fluide, notamment le flux d'air suralimenté.

Un tube 6 est délimité par deux parois longitudinales parallèles, jointes par deux parois latérales. Les parois longitudinales des tubes sont parallèles à au moins une des faces latérales 11 ou 12 qui borde le corps d'échange thermique 2. Les parois latérales des tubes s'étendent ainsi dans le plan de la première et/ou deuxième face longitudinale 9, 10 du corps d'échange thermique 2.

La ou les parois longitudinales des tubes 6 s'étendent dans un plan 0X-0Y, alors que les parois latérales des tubes 6, bien que forme arrondie, s'étendent globalement dans un plan OX-OZ.

On notera que la structure de chaque tube 6 est identique, les deux tubes immédiatement adjacents aux faces latérales 11 et 12 du corps d'échange thermique 2 étant ci-après appelés tubes terminaux 6a et 6b. Un turbulateur peut être installé à l'intérieur du volume interne de chaque tube 6. Ce turbulateur (non représenté) perturbe l'écoulement du premier fluide dans le tube 6, de manière à maximiser le transfert thermique entre le premier fluide et les parois délimitant le tube 6. Ce turbulateur peut également être solidarisé aux deux parois longitudinales du tube de manière à augmenter la tenue mécanique d'un tel tube.

La figure 2 montre le collecteur 3, vu au niveau d'un angle formé entre une première face longitudinale 9 et une première face latérale 11 du corps d'échange thermique 2. Le collecteur 3 comprend une plaque de fond réceptionnant une extrémité des tubes 6, invisible sur cette figure, entourée par un bord 13 de solidarisation du couvercle 4. Le corps d'échange thermique 2 comprend sa pluralité de tubes 6 entre lesquels est disposé le dispositif de dissipation thermique 7, par exemple un intercalaire. La première face latérale 11 du corps d'échange thermique 2 est formée par une joue 14, c'est-à-dire une plaque métallique, notamment rectiligne. Entre le tube terminal 6b et cette joue 14, on trouve un dispositif de dissipation 7 brasé sur la joue et sur la paroi longitudinale du tube terminal 6b.

Le bord 13 de solidarisation du couvercle reçoit un talon 15 du couvercle 4 ménagé sur une tranche périphérique délimitant l'ouverture de ce couvercle 4. Un tel talon prend la forme d'un épaulement réalisé par une augmentation de l'épaisseur du couvercle au niveau de cette ouverture.

Le bord 13 de solidarisation est formé par une paroi doublée 16, cette dernière s'étendant tout autour de l'échangeur de chaleur 1, c'est-à-dire le long des deux faces latérales et des deux faces longitudinales définissant le corps d'échange thermique 2. On notera cependant l'absence de doublure du bord de solidarisation au niveau d'au moins un angle, et avantageusement de tous les angles entre les faces latérales et les faces longitudinales du corps d'échange thermique 2. La forme particulière de cette paroi doublée sera abordée en détails en référence aux figures 3 et 4 à venir, mais on peut déjà noter que cette paroi doublée 16 est formée par une première paroi 21 et par une deuxième paroi 22 brasée contre la première paroi 21, la paroi doublée comprenant par ailleurs un repli 23 formant un coude à 180° qui relie la première paroi 21 à la deuxième paroi 22.

La paroi doublée 16 comprend au moins une extrémité 17 solidarisée sur au moins un tube 6, 6a, 6b constitutif du corps d'échange thermique 2. Une telle solidarisation peut intervenir soit uniquement le long d'une ou plusieurs faces latérales 11, 12 délimitant le corps d'échange thermique 2, soit uniquement le long d'une ou plusieurs faces longitudinales 9, 10 délimitant le corps d'échange thermique 2, soit à la fois le long d'une ou plusieurs faces latérales et longitudinales du corps d'échange thermique 2. 2 99103 7 11 Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 1 et 2, l'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est solidarisée le long des deux faces latérales et des deux faces longitudinales du corps d'échange thermiques 2. 5 En ce qui concerne la première face longitudinale 9, l'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est brasée sur la paroi latérale 18 d'au moins un tube 6, et de manière préférentielle, sur la paroi latérale de chaque tube 6 constitutif du corps d'échange thermique 2. 10 Du côté de la première face latérale 11, l'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est brasée contre la paroi longitudinale 19 du ou des tubes terminaux 6a, 6b du corps d'échange thermique 2. Un tel brasage intervient sur cette paroi longitudinale dans le plan 0X-0Y, illustré sur la figure 1. 15 La figure 2 illustre également un exemple de réalisation du dispositif de sertissage 8. Ce dernier comprend une pluralité de pattes de sertissage 20 qui sont repliées sur le talon 15 du couvercle 4. Les pattes de sertissage 20 sont issues de la première paroi 21. 20 La figure 3 est une vue montrant en détails le positionnement du couvercle 4 dans le collecteur 3, ainsi que la solidarisation entre ce collecteur 3 et le tube terminal 6a ou 6b. Cette représentation illustre une coupe prise dans le plan A montré à la figure 1. 25 Le collecteur 3 comprend une plaque de fond 24 entourée par le bord 13 de solidarisation du couvercle 4. La plaque de fond 24 est pourvu d'ouvertures, de forme oblongue, qui reçoivent une extrémité de chaque tube 6. Ces ouvertures peuvent être pourvues d'un collet 25, orienté par exemple vers le corps d'échange thermique 2 ou vers le couvercle 4. 30 Le bord 13 de solidarisation forme une ceinture périphérique autour de la plaque de fond 24, ce bord de solidarisation étant préférentiellement issu de matière avec la plaque de fond 24.

Selon l'invention, ce bord 13 de solidarisation du couvercle 4 est formé par la paroi doublée 16, cette dernière se terminant au niveau de l'extrémité 17 au moins en partie solidarisée sur un ou plusieurs tubes, en particulier sur l'un et/ou l'autre des tubes terminaux 6a, 6b constitutifs du corps d'échange thermique 2. Le terme « doublé » signifie que le bord 13 de solidarisation est renforcé par la disposition de deux épaisseurs de parois plaquées l'une contre l'autre. La paroi doublée 16 est ainsi formée par une première paroi 21 et par une deuxième paroi 22 immédiatement adjacente à la première paroi 21, et qui en suit les contours. La deuxième paroi 22 est rendue au moins en partie solidaire de la première paroi 21 par une brasure entre ces deux parois. Selon l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, la première paroi 21 est également solidaire de la deuxième paroi 22 au moyen d'un repli 23. Dans un tel cas, la première paroi 21 et la deuxième paroi 22 sont issues d'une même feuille métallique que l'on a pliée à 180° au niveau du repli 23 pour plaquer la deuxième paroi 22 contre la première paroi 21. C'est ainsi que l'on considère que la deuxième paroi 22 est issue de matière avec la première paroi 21.

Alternativement, la deuxième paroi 22 peut être une pièce préalablement distincte de la première paroi 21, et rapportée avant brasage contre celle-ci, de manière à former la paroi doublée 16 une fois rendue solidaire l'une de l'autre, notamment par brasage.

Pour simplifier le mode de fabrication du collecteur 3, une épaisseur de la paroi doublée 16 est au moins deux fois supérieure à une épaisseur de la plaque de fond 24. Dans un mode de réalisation particulier, l'épaisseur de la paroi doublée 16 est strictement égale à deux fois l'épaisseur de la paroi de fond 24.

L'épaisseur de la paroi doublée 16 est mesurée selon la direction OX, alors que l'épaisseur de la plaque de fond 24 est mesurée selon une direction OZ, ces deux directions étant représentées sur cette figure.

Selon l'exemple de réalisation des figures 3 et 4, le bord 13 de solidarisation du couvercle 4 délimite au moins en partie un logement 26 de réception du talon 15 formé au bord de l'ouverture du couvercle 4. La plaque de fond 24 est quant à elle prolongée par un bandeau 27 qui s'étend selon une direction au moins transversale, et préférentiellement perpendiculaire au plan d'extension de la plaque de fond 24, c'est-à-dire le plan dans lequel les ouvertures de réception des extrémités de tubes 6 s'étendent. Le logement 26 qui reçoit le talon 15 du couvercle est ainsi bordé d'un côté par le bandeau 27 et de l'autre par la première paroi 21 constitutive de la paroi doublée 16.

Le bandeau 27 est ici séparé de la paroi longitudinale 19 du tube terminal 6a, 6b, en raison de la présence d'un collet 25. En plus de recevoir le talon 15 du couvercle 4, ce logement 26 peut recevoir un joint 35 assurant une étanchéité entre le premier fluide et le milieu environnant l'échangeur de chaleur selon l'invention. Ce joint 35 est ainsi en appui contre le talon 15, contre le bandeau 27 et contre la première paroi 21 au niveau du logement 26.

Selon l'exemple de réalisation de la figure 3, la première paroi 21 comprend une première bande 28 prolongée par un premier flanc 29. La première bande 28 forme le fond du logement 26 contre lequel le joint 35 prend appui. Le premier flanc 29 s'étend au moins en partie au droit du logement 26, notamment latéralement à celui-ci. La première bande 28 et le premier flanc 29 sont notamment plats. Entre la première bande 28 et le premier flanc 29, on trouve un dispositif de renforcement mécanique de la paroi doublée 16. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de renforcement mécanique prend la forme d'un chanfrein 30, c'est-à- dire une arête sensiblement plate et inclinée par rapport à la première bande 28 et par rapport au premier flanc 29. Ce chanfrein 30 relie ainsi la première bande 28 au premier flanc 29, ce chanfrein étant un élément participant au renforcement mécanique du bord 13 de solidarisation du couvercle 4.

La deuxième paroi 22 de la paroi doublée 16 comprend une deuxième bande 31 prolongée par un deuxième flanc 32. La deuxième bande 31 s'étend dans un plan parallèle au plan d'extension de la première bande 28, ces deux bandes étant rendues solidaires l'une de l'autre par une liaison brasée. Le deuxième flanc 32 s'étend dans un plan parallèle au plan d'extension du premier flanc 29 et il est brasé contre ce celui-ci.

La deuxième bande 31 est jointe au deuxième flanc 32 par un congé 33, c'est-à-dire une arête de section arrondie. Ce congé 33, en tant que tel, forme un deuxième exemple de réalisation du dispositif de renforcement mécanique de la paroi doublée 16.

Ce congé 33 est en regard du chanfrein 30, et il est configuré de manière à être séparé de ce chanfrein 30, une telle disposition contribuant à augmenter la résistance mécanique de la paroi doublée 16. La deuxième bande 31 et le deuxième flanc 32 sont par exemple plats.

Cette combinaison du chanfrein 30 avec le congé 33 forme une troisième variante de réalisation du moyen de renforcement mécanique de la paroi doublée 16. On comprend ainsi que ce dispositif de renforcement mécanique peut être formé soit seulement par le chanfrein 30, soit seulement par le congé 33, soit par la combinaison de ce chanfrein 30 avec le congé 33, une telle combinaison permettant encore d'augmenter la résistance mécanique de la paroi doublée 16. D'une manière générale, ce moyen de renforcement peut également être formé dès lors que la première paroi 21 et la deuxième paroi 22 comportent chacune un angle, l'angle ménagé sur la première paroi 21 présentant une forme, vue en coupe, différente de l'angle ménagé sur la deuxième paroi 22, ces deux angles étant en regard l'un de l'autre.

L'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est formée par une partie terminale de la deuxième bande 31. Selon un exemple de réalisation non représenté, c'est une tranche de la deuxième bande 31 qui est brasée contre le tube terminal 6a, 6b.

Sur l'exemple de la figure 3, l'extrémité 17 comprend un pli 34 orienté de manière à ce que l'une ou l'autre des faces délimitant la deuxième bande 31 soit en appui et brasée contre le tube terminal 6a, 6b. Dans le cas présent, le pli 34 forme un angle à 90° tourné vers le corps d'échange thermique 2, c'est-à-dire à l'opposé du couvercle 4 solidarisé sur le collecteur 3 concerné. Au niveau du repli 23, la paroi doublée 16 comprend une série de pattes de sertissage 20 formées par des portions qui prolongent la première paroi 21. Sur cette figure, ces pattes de sertissage 20 sont représentées avant pliage sur le talon 15 du couvercle 4. En position d'assemblage final, ces pattes de sertissage sont plaquées contre le talon 15 du couvercle 4, de manière à exercer un effort de compression à l'encontre du joint 35. L'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est solidarisée contre la paroi longitudinale 19 du tube terminal 6a, 6b du corps d'échange thermique 2. En revanche, l'échangeur de chaleur est agencé pour que la paroi doublée 16 ne soit pas en contact avec la joue 14 et/ou avec le dispositif de dissipation 7. Pour ce faire, la joue 14 est installée dans le corps d'échange thermique 2 de manière à ménager une distance au moins égale à 0.1 mm de la paroi doublée 16. Dans l'exemple de la figure 3, cette distance est référencée D1 et elle est mesurée selon la direction OZ entre une tranche terminale de la joue 14 et le congé 33, ou la deuxième bande 31. Avantageusement, la distance D1 est au maximum égale à 12 mm.

De manière avantageuse, le dispositif de dissipation 7 est interposé entre la joue 14 et le tube terminal 6a, 6b. Le dispositif de dissipation 7 est solidarisé dans le corps d'échange thermique 2 de manière à respecter une distance D2 de séparation de la paroi doublée 16, y compris de son extrémité 17, au moins égale 2 99103 7 16 à 0.1 mm. Cette distance D2 se mesure, par exemple, entre un dernier sommet du dispositif de dissipation 7 et la deuxième bande 31, ou la tranche de l'extrémité 17. Avantageusement, la distance D2 est au maximum égale à 10 mm. 5 L'extrémité de chaque tube 6 est reliée à la plaque fond 24 par un brasage réalisé au niveau du collet 25. Le bord 13 de solidarisation du couvercle est notablement renforcé quand une distance référencée D3 est prévue entre la plaque de fond 24 et l'extrémité 17 de la paroi doublée 16 brasée contre le tube terminal 6a, 6b. Une telle distance est au moins égale à 2 mm. Cette distance D3 10 est mesurée, par exemple, entre une face de la plaque de fond tournée vers le corps d'échange thermique 2 et un plan passant par une face de la deuxième paroi 22 brasée contre la première paroi 21. Avantageusement, la distance D3 est au maximum égale à 6.5 mm. 15 La figure 4 est une vue montrant en détails la solidarisation entre le collecteur 3 et la paroi latérale 18 des tubes 6, 6a, 6b constitutifs du corps d'échange thermique 2. Cette représentation illustre une coupe prise dans le plan B montré à la figure 1. On s'attachera à décrire les différences avec la figure 3, et on se reportera à la description en référence à celle-ci pour mettre en oeuvre la 20 structure des éléments communs représentés sur la figure 4. Le bandeau 27 disposé perpendiculairement à la plaque fond 24 est brasé contre la paroi latérale 18 délimitant au moins un tube 6 du corps d'échange thermique 2. Avantageusement, un tel brasage est réalisé contre la paroi latérale 25 de chaque tube 6, y compris les tubes terminaux 6a, 6b. Ce brasage est réalisé sur une distance référencée D4 qui est minimum égale à 1 mm et maximum égale à 7.5 mm. Cette distance D4 se mesure, par exemple, entre un bord délimitant l'ouverture des tubes au niveau de la plaque de 30 fond 24 et une droite passant par le fond du logement 26 délimité par la première bande 28 constitutive de la première paroi 21. L'extrémité 17 de la paroi doublée 16 est également solidarisée contre la paroi latérale 18 d'au moins un tube 6, de manière similaire aux solutions décrites en référence à la figure 3. Avantageusement, ce brasage de l'extrémité 17 est réalisé contre la paroi latérale de chaque tube 6, y compris les tubes terminaux 6a, 6b On notera que le corps d'échange thermique 2 et le collecteur 4 peuvent être réalisés à partir d'un alliage d'aluminium. Le couvercle 4 peut quant à lui être réalisé en un alliage d'aluminium ou en un matériau synthétique.

L'échangeur de chaleur 1 décrit ci-dessus peut être intégré à un système de refroidissement de gaz d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne. Dans un tel cas, le premier fluide est formé par les gaz d'admission, notamment un flux d'air suralimenté, alors que le deuxième fluide est formé par un flux d'air, par exemple extérieur au véhicule qui reçoit un tel système de refroidissement. L'échangeur de chaleur 1 est ainsi agencé pour que le deuxième fluide traverse le corps d'échange thermique 2, en dissipant les calories générées par le premier fluide dans le deuxième fluide, au moyen des tubes et des dispositifs de dissipation. Le deuxième fluide traverse le corps d'échange thermique 2 selon une direction perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à la direction de déplacement du premier fluide dans les tubes 6. 2 99103 7 18

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Echangeur de chaleur (1) comprenant un corps d'échange REVENDICATIONS1. Echangeur de chaleur (1) comprenant un corps d'échange thermique (2), au moins un couvercle (4) et un collecteur (3) reliant le couvercle (4) au corps d'échange thermique (2) à l'aide d'un dispositif de sertissage (8) issu du collecteur (3) et replié sur le couvercle (4), le corps d'échange thermique (2) comprenant une pluralité de tubes (6, 6a, 6b) aptes à canaliser un premier fluide, le collecteur (3) comprenant une plaque de fond (24) entourée par un bord (13) de solidarisation du couvercle (4), caractérisé en ce que la plaque de fond (24) et le bord (13) de solidarisation délimitent un logement (26) de réception d'un talon (15) du couvercle (4), le bord (13) de solidarisation étant formé par une paroi doublée (16) dont une extrémité (17) est solidarisée sur au moins un tube (6, 6a, 6b).
2. 2. Echangeur selon la revendication 1, dans lequel l'extrémité (17) de la paroi doublée (16) est solidarisée sur une pluralité de tubes (6, 6a, 6b).
3. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel un tube (6, 6a, 6b) comprend deux parois longitudinales (19) jointes l'une à l'autre par deux parois latérales (18), le bord (13) de solidarisation comprenant un bandeau (27) transversal à la plaque de fond (24) et solidarisé contre au moins une des parois latérales (18) d'au moins un tube (6, 6a, 6b) sur une longueur au moins égale à 1 MM.
4. 4. Echangeur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'extrémité (17) est solidarisée contre une paroi longitudinale (19) d'un tube terminal (6a, 6b) du corps d'échange thermique (2).
5. 5. Echangeur selon la revendication 4, dans lequel le corps d'échange thermique (2) est terminé latéralement par une joue (14) installée à une distance (Di) de la paroi doublée (16) au moins égale à 0.1 mm.
6. 6. Echangeur selon la revendication 5, dans lequel un dispositif de dissipation (7) est intercalé entre la joue (14) et le tube terminal (6a, 6b), ledispositif de dissipation (7) étant à une distance (D2) de la paroi doublée (16) au moins égale à 0.1 mm.
7. 7. Echangeur selon la revendication 6, dans lequel une distance (D3) au moins égale à 2 mm est prévue entre la plaque de fond (24) et l'extrémité (17) de la paroi doublée (16).
8. 8. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque de fond (24) comprend au moins une ouverture dans laquelle se loge une extrémité de tube (6, 6a, 6b), ladite ouverture étant bordée par un collet (25) tourné vers le corps d'échange de chaleur (2).
9. 9. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un joint (35) installé dans le logement (26) de réception au moins entre le talon (15) du couvercle (4) et le bord (13) de solidarisation.
10. 10. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi doublée (16) est formée par une première paroi (21) et une deuxième paroi (22) brasée contre la première paroi (21).
11. 11. Echangeur selon la revendication 10, dans lequel la paroi doublée (16) comprend au moins un angle au droit duquel est ménagé un dispositif de renforcement mécanique.
12. 12. Echangeur selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de renforcement mécanique est un chanfrein (30) ménagé sur l'angle de la première paroi (21).
13. 13. Echangeur selon les revendications 11 ou 12, dans lequel le dispositif de renforcement mécanique est un congé (33) ménagé sur l'angle de la deuxième paroi (22), le congé (33) étant notamment formé en regard du chanfrein (30).
14. 14. Echangeur selon la revendication 12, dans lequel la première paroi (21) comprend une première bande (28) formant un fond du logement (26) et un premier flanc (29) délimitant latéralement le logement (26), la première bande (28) et le premier flanc (29) étant reliés par le chanfrein (30).
15. 15. Echangeur selon la revendication 14, dans lequel la deuxième paroi (22) comprend une deuxième bande (31) brasée contre la première bande (28), ainsi qu'un deuxième flanc (32) brasé contre le premier flanc (29), la deuxième bande (31) et le deuxième flanc (32) étant reliés par un congé (33) distant du chanfrein (30).
16. 16. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, dans lequel l'extrémité (17) comprend un pli (34) agencé pour qu'une face de la deuxième paroi (22) soit brasée contre le tube (6, 6a, 6b).
17. 17. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, dans lequel le dispositif de sertissage (8) comprend une pluralité de pattes de sertissage (20) issues de la première paroi (21). 20