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WO2008107031A1 - Echangeur multi circuits - Google Patents

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WO2008107031A1
WO2008107031A1 PCT/EP2007/063740 EP2007063740W WO2008107031A1 WO 2008107031 A1 WO2008107031 A1 WO 2008107031A1 EP 2007063740 W EP2007063740 W EP 2007063740W WO 2008107031 A1 WO2008107031 A1 WO 2008107031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tubes
fluid
circuits
exchanger according
connecting element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/063740
Other languages
English (en)
Other versions
WO2008107031A8 (fr
Inventor
Christian Riondet
Jean-Michel Haincourt
Jean-Marc Lesueur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to US12/525,934 priority Critical patent/US20110030935A1/en
Priority to JP2009547553A priority patent/JP2010518344A/ja
Priority to EP07848063A priority patent/EP2115374A1/fr
Publication of WO2008107031A1 publication Critical patent/WO2008107031A1/fr
Publication of WO2008107031A8 publication Critical patent/WO2008107031A8/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0443—Combination of units extending one beside or one above the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285—Other particular headers or end plates
    • F28F2009/0287—Other particular headers or end plates having passages for different heat exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/08—Reinforcing means for header boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2270/00—Thermal insulation; Thermal decoupling
    • F28F2270/02—Thermal insulation; Thermal decoupling by using blind conduits

Definitions

  • the present invention relates to a multi-circuit exchanger.
  • an exchanger comprising at least two independent or partially independent circuits within which circulates at least two different fluids or not to be cooled by a flow of outside air.
  • the exchangers comprise a series of thin cylindrical tubes of light alloy, often of flattened shape opening into two collectors. The tightness between these tubes and the collector being ensured by interposition of elastic joints or brazing. Thin light alloy strips folded accordion-shaped are interposed between the tubes to increase the contact surface between the exchanger and the ambient air flowing between the tubes; these strips are conventionally called interleaves.
  • the multi-circuit exchangers comprise a partition wall in the two collectors so as to separate the two circuits.
  • structural elements close to this partition mainly thin tubes
  • the thinnest structures such as tubes are the most likely to break and leak. This state of affairs is accentuated in the case of brazed light alloy tubes insofar as the heat treatments necessary for brazing make the light alloy less stiff and more vulnerable to the creation of cracks resulting from thermal stresses, especially with regard to bending or tensile stresses.
  • a series of tubes for the circulation of fluid of one or other of the two circuits, at least two collectors, each connected to the opposite ends of the tubes, said tubes opening respectively into said collectors,
  • a partition provided in each of said collectors defining at least one separation in order to isolate the first circuit of the second fluid circuit; a mechanical connection means connecting the structure of the intake chamber to the collection chamber is intended to reduce significantly the structural mechanical stresses existing at the level of the separation between the two circuits.
  • this exchanger is characterized in that the mechanical means consists of a total or partial closure of at least one tube located adjacent to the partitions.
  • the multi-circuit exchanger may present the elements and / or the additional characteristics described hereafter, taken singly or in combination:
  • the mechanical connection element consists of a spacer.
  • the spacer, or mechanical means, is in the immediate vicinity of a fluid circulation tube closest to the separation.
  • the mechanical connecting element mechanically connecting the two collectors is placed between two adjacent tubes of the two circuits.
  • the mechanical connecting element or spacer mechanically connecting the two collectors is disposed in a region of the exchanger in which the temperature and therefore the expansion is at an intermediate level between those of the two circuits.
  • the mechanical connecting element mechanically connecting the two collectors is composed of at least two bars or solid or hollow spacers disposed on each side of the partition wall between the distribution chambers.
  • the mechanical connecting element or spacer consists of an extension of the partition walls of said chambers.
  • the mechanical connecting element or spacer is constituted by a tube identical to the other heat exchange tubes but where does not circulate fluid.
  • the mechanical connection element or spacer is constituted by at least one heat exchange tube identical to the other heat exchange tubes but having a restricted fluid inlet and / or outlet orifice in order to limit the flow of fluid .
  • the mechanical connecting element or spacer is constituted by at least one heat exchange tube identical to the other heat exchange tubes but having a greater wall thickness at least in an area near the inlet port and / or fluid outlet in order to limit the flow of fluid and mechanically reinforce at least locally the connecting element.
  • the mechanical connecting element or spacer is constituted by several tubes identical to the other heat exchange tubes but where no fluid circulates, these tubes being disposed on either side of the partition wall of the two circuits.
  • the exchanger is completely assembled mechanically by crimping without soldering.
  • the partition separating the two circuits has a small hole allowing the fluid to circulate from one circuit to another.
  • the multi-circuit heat exchanger is mainly composed of aluminum alloy and assembled by brazing.
  • the multi-circuit heat exchanger may comprise boxes made by injection of plastic materials, these boxes being assembled to the collectors by crimping.
  • Figure 1 is a schematic cross section of a multi-circuit exchanger with two independent circuits according to the prior art.
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary embodiment of a heat exchanger with two independent circuits according to the invention.
  • FIGS 3 to 8 are alternative embodiments of an exchanger with two independent circuits according to the invention also in schematic cross section.
  • FIG. 1 shows an exchanger 1 with two independent circuits as conventionally produced according to the prior art. It comprises a first circuit A inside which circulates a first fluid and a circuit B within which a second fluid circulates.
  • This exchanger comprises two collectors C1 and C2 responsible for collecting the fluid. These collectors are each separated in two parts by a wall P1 and P2.
  • a set of tubes (here numbering 7) t1 to t7 connect the two collectors.
  • Each circuit includes an entrance and an exit.
  • the fluid of the circuit A enters the circuit via the inlet Ea and leaves the outlet Sa after having circulated in the tubes t1, t2, t3 and t4.
  • the fluid of the circuit B enters the circuit through the entry Eb and leaves the outlet Sb after having circulated in the tubes X5, t6, and t7.
  • the tubes t1 to t4 are hotter than the tubes t5 to t7.
  • the tubes t1 to t5 tend to expand more than the tubes t5 to t7. This results in compressive and flexural stresses in the tubes t1 to t4 and tensile and flexural stresses in the tubes t5 h X1. Given the very hyperstatic aspect of the tube / collector mechanical fastener, it is the t5 tube and the structure close to the end of this tube t5 that is most likely to develop a crack due to alternating stress fatigue in tension / flexion.
  • the heat exchanger mainly comprises
  • a second collector C2 which is also separated into two independent parts by a wall P2, three tubes t1, t2, and t3 which sealingly connect the collector C1 to the collector C2 and which allow the first fluid of the circuit A to flow from an input Ea to an output Sa,
  • the mechanical connection S consists of a light alloy tube t4.
  • this type of tube is similar to the tubes used for the circulation of fluid.
  • the tube t4 used as additional structure it does not circulate fluid.
  • one or two plugs 3 closes one or both ends of the tube t4.
  • the still t4 tube is not supplied by a fluid is at an intermediate temperature which reduces somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of two tubes t3 and t4 made of light alloy. These two tubes are closed at one or two of their ends and therefore as in the previous example are not traversed by the fluids. Again the tubes t3 and t4 are not supplied by a fluid are at an intermediate temperature which reduces somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of two tubes t4 and t5 made of light alloy. These two tubes are closed at one or two of their ends and therefore as in the previous example are not traversed by the fluids. Again the tubes t4 and t5 not being supplied by a fluid are at an intermediate temperature which reduces somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of four tubes t3, t4, t5 and t6-light alloy. These four tubes are closed at one or two of their ends and therefore as in the previous example are not traversed by the fluids. Again the tubes t4, t5, t6, and t7 not being supplied by a fluid are at an intermediate temperature which reduces somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of a light alloy tube t4. This tube is partially closed and is traversed by the fluid but with a lower flow. The influence of such a tube on the structural constraints is therefore lower than if it were a completely closed tube but still allows to reduce somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits .
  • the mechanical connection S consists of two tubes t3 and t4 made of light alloy. These tubes are partially blocked and are traversed by the fluid but with a lower flow rate. The influence of such tubes on the structural stresses is therefore lower than if they were tubes completely closed but still allows to reduce somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of three tubes t3, t4 and t5 made of light alloy. These tubes are partially blocked and are traversed by the fluid but with a lower flow rate. The influence of such tubes on the structural stresses is therefore lower than if it were completely closed tubes but still allows to reduce somewhat the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • the mechanical connection S consists of a metal plate P, in this case a light alloy, which passes right through the exchanger 1.
  • This plate P is brazed around the perimeter of each manifold to ensure sealing between the two circuits, and therefore constitutes a rigid link between the two collectors.
  • This plate P is at an intermediate temperature which reduces the constraints due to temperature differences between the two circuits.
  • This plate may advantageously be replaced by a hollow plate (FIG. 10).

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Abstract

La présente invention concerne un échangeur (1) comportant au moins deux circuits (A, B), cet échangeur (1) comprenant : - une série de tubes (t1 à t7) pour la circulation de fluide de l'un ou l'autre des deux circuits (A, B), - au moins deux collecteurs (C1, C2), chacun reliés aux extrémités opposées des tubes, lesdits tubes débouchant respectivement dans lesdits collecteurs, - une cloison (P1) prévue dans chacun desdits collecteurs définissant au moins une séparation afin d'isoler le premier circuit du second circuit de fluide, - un moyen de liaison mécanique (5) reliant la structure de la chambre d'admission à la chambre de collecte est destiné à réduire de façon significative les contraintes mécaniques structurales existant au niveau de la séparation entre les deux circuits, caractérisé en ce que le moyen mécanique (5) consiste en une obturation totale (3) ou partielle d'au moins un tube (t4) situé contigu aux cloisons.

Description

Titre : Echangeur multi circuits
La présente invention concerne un echangeur multi circuits.
Elle a plus particulièrement comme objet, mais non exclusivement, un echangeur comprenant au moins deux circuits indépendants ou partiellement indépendants à l'intérieur desquels circulent au moins deux fluides différents ou non devant être refroidis par une circulation d'air extérieur.
Elle s'applique notamment aux échangeurs multi circuits utilisés dans l'industrie automobile pour refroidir deux éléments qui ont des besoins en refroidissement différents comme le moteur thermique et la boite de vitesse par exemple.
Elle convient particulièrement bien aux échangeurs multi circuits utilisés dans le cas d'un moteur hybride pour refroidir le moteur électrique d'une part et d'autre part le moteur thermique.
Pour des raisons de coût de fabrication et pour faciliter l'intégration dans le véhicule, il est préférable de réaliser les fonctions de refroidissement des deux fluides dans un echangeur multi circuits plutôt que dans deux échangeurs séparés. Par contre il est impératif d'isoler thermiquement le plus possible les deux circuits en supprimant le plus possible les contraintes thermiques dues aux différences de température entre les deux circuits. En effet les fluides circulant dans les deux circuits séparés n'ont pas nécessairement les mêmes besoins en énergie de refroidissement et n'ont pas non plus nécessairement les mêmes températures d'entrée et de sortie. Afin d'optimiser le fonctionnement et la longévité de l'échangeur, il est donc important de minimiser les contraintes thermiques.
Classiquement les échangeurs comprennent une série de tubes cylindriques minces en alliage légers, souvent de forme aplatie débouchant dans deux collecteurs. L'étanchéité entre ces tubes et le collecteur étant assurée par interposition de joints élastiques ou par brasage. Des feuillards d'alliage léger très minces plies en forme d'accordéon sont intercalés entre les tubes pour augmenter la surface de contact entre l'échangeur et l'air ambiant circulant entre les tubes ; ces feuillards étant classiquement dénommés des intercalaires.
Classiquement les échangeurs multi circuits comprennent une cloison de séparation dans les deux collecteurs de façon à séparer les deux circuits. Malheureusement les éléments de structure proches de cette cloison (principalement les tubes minces) ne résistent aux contraintes mécaniques (notamment en fatigue) dues à la différence de température (notamment en raison des cycles de différence de température) existant entre les deux circuits. Les structures les plus minces comme les tubes sont les plus susceptibles de se rompre et de générer des fuites. Cet état de fait est accentué dans le cas de tubes en alliage léger brasés dans la mesure où les traitements thermiques nécessaires au brasage rendent l'alliage léger moins raide et plus vulnérable à la création de criques provenant de contraintes thermiques surtout pour ce qui concerne les contraintes de flexion ou de traction. Pour tenter de supprimer ces inconvénients on a proposé d'augmenter la section de la cloison ou même de la doubler mais le problème subsiste car les dilations différentielles entre les tubes chauds et ceux relativement plus froids existent toujours et créent des contraintes internes de fatigue trop importantes. D'autre part il est à remarquer que les contraintes thermiques au niveau de la frontière entre les deux circuits sont importantes lorsque le gradient thermique existant à cet endroit entre les deux circuits est grand.
Afin de remédier à ces inconvénients majeurs, l'invention s'écarte des architectures précédemment évoquées et propose un échangeur comportant au moins deux circuits, cet échangeur comprenant :
- une série de tubes pour la circulation de fluide de l'un ou l'autre des deux circuits, - au moins deux collecteurs, chacun reliés aux extrémités opposées des tubes, lesdits tubes débouchant respectivement dans lesdits collecteurs,
- une cloison prévue dans chacun desdits collecteurs définissant au moins une séparation afin d'isoler le premier circuit du second circuit de fluide, - un moyen de liaison mécanique reliant la structure de la chambre d'admission à la chambre de collecte est destiné à réduire de façon significative les contraintes mécaniques structurales existant au niveau de la séparation entre les deux circuits.
Selon l'invention cet échangeur est caractérisé en ce que le moyen mécanique consiste en une obturation totale ou partielle d'au moins un tube situé contigu aux cloisons.
Les susdites contraintes mécaniques proviennent des dilatations différentielles des tubes d'échange thermique engendrées par des écarts de températures entre les deux circuits. Le terme « séparation » s'entend d'une ligne fictive reliant les deux cloisons présentes respectivement dans chacun des collecteurs et marquant la frontière ou limite entre chacun des deux circuits. De façon classique, cette séparation consiste en une droite ou un plan s 'étendant dans le plan d'extension ou dans l'axe des tubes et/ou des cloisons. Dans des modes de réalisation non limitatifs, l' échangeur multi circuits selon l'invention pourra présenter les éléments et/ou les caractéristiques supplémentaires décrits ci-après pris isolément ou en combinaison :
- l'élément de liaison mécanique consiste en une entretoise. - l'entretoise, ou moyen mécanique, se trouve à proximité immédiate d'un tube de circulation de fluide le plus proche de la séparation.
- l'élément de liaison mécanique reliant mécaniquement les deux collecteurs est placé entre deux tubes adjacents des deux circuits. l'élément de liaison mécanique ou entretoise reliant mécaniquement les deux collecteurs est disposé dans une région de l'échangeur dans laquelle la température et donc la dilatation est à un niveau intermédiaire entre celles des deux circuits.
- l'élément de liaison mécanique reliant mécaniquement les deux collecteurs est composé d'au moins deux barres ou entretoises pleines ou creuses disposées de chaque coté de la cloison de séparation existant entre les chambres de distributions.
- l'élément de liaison mécanique ou entretoise consiste en un prolongement des cloisons de séparation desdites chambres.
- l'élément de liaison mécanique ou entretoise est constitué par un tube identique aux autres tubes d'échange thermique mais où ne circule pas de fluide.
- l'élément de liaison mécanique ou entretoise est constitué par au moins un tube d'échange thermique identique aux autres tubes d'échange thermique mais ayant un orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide restreint afin de limiter le débit de fluide.
- l'élément de liaison mécanique ou entretoise est constitué par au moins un tube d'échange thermique identique aux autres tubes d'échange thermique mais ayant une épaisseur de paroi plus importante au moins dans une zone située près de l'orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide afin de limiter le débit de fluide et de renforcer mécaniquement au moins localement l'élément de liaison. - l'élément de liaison mécanique ou entretoise est constitué par plusieurs tubes identiques aux autres tubes d'échange thermique mais où ne circule pas de fluide, ces tubes étant disposés de part et d'autre de la paroi de séparation des deux circuits. - l'échangeur est complètement assemblé mécaniquement par sertissage sans brasage.
- la cloison de séparation séparant les deux circuits, comporte un petit orifice laissant circuler le fluide d'un circuit à l'autre.
- l'échangeur multi circuits est constitué principalement en alliage d'aluminium et assemblé par brasage.
- l'échangeur multi circuits pourra comprendre des boîtes réalisées par injection de matériaux plastiques, ces boîtes étant assemblées aux collecteurs par sertissage.
Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après à titre d'exemple non limitatif, en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une coupe transversale schématique d'un échangeur multi circuits à deux circuits indépendants suivant l'art antérieur.
La figure 2 montre schématiquement un exemple de réalisation d'un échangeur à deux circuits indépendants selon l'invention.
Les figures 3 à 8 sont des variantes d'exécution d'un échangeur à deux circuits indépendants selon l'invention également en coupe transversale schématique.
Dans la suite, on utilisera l'expression « moyen mécanique » pour définir de façon générale l'objet de l'invention. Néanmoins, il est clair que cette expression pourra se traduire également par le terme « entretoise », en particulier pour marquer le fait que ce moyen mécanique relie des deux boîtes collectrices. La figure 1 présente un échangeur 1 à deux circuits indépendants tel qu'il est classiquement réalisé selon l'art antérieur. Il comprend un premier circuit A à l'intérieur duquel circule un premier fluide et un circuit B à l'intérieur duquel circule un deuxième fluide. Cet échangeur comprend deux collecteurs Cl et C2 chargés de collecter le fluide. Ces collecteurs sont séparés chacun en deux parties par une paroi Pl et P2. Un ensemble de tubes (ici au nombre de 7) tl à t7 relient les deux collecteurs. Des feuillards fins en alliage d'aluminium plies en forme d'accordéon sont intercalés entre les tubes pour augmenter la surface de contact entre les tubes et l'air ambiant. Chaque circuit comprend une entrée et une sortie. Le fluide du circuit A pénètre dans le circuit par l'entrée Ea et ressort par la sortie Sa après avoir circulé dans les tubes tl, t2, t3 et t4. Le fluide du circuit B pénètre dans le circuit par l'entrée Eb et ressort par la sortie Sb après avoir circulé dans les tubes X5, t6, et t7. Dans le cas où la température moyenne du premier fluide dans le circuit A est supérieure à la température moyenne du deuxième fluide du circuit B alors les tubes tl à t4 sont plus chauds que les tubes t5 à t7. Dans ce cas les tubes tl à t5 ont tendance à se dilater plus que les tubes t5 à t7. Il s'en suit des contraintes de compression et de flexion dans les tubes tl à t4 et des contraintes de traction et de flexion dans les tubes t5 h Xl. Compte tenu de l'aspect très hyperstatique de l'attache mécanique tube/collecteurs, c'est le tube t5 et la structure proche de l'extrémité de ce tube t5 qui la plus soumise au risque de voir se développer une crique par effet de fatigue de contrainte alternée en traction/flexion.
Dans les exemples de réalisation non limitatifs illustrés dans la figure 2 à 8, l' échangeur comprend principalement
- deux circuits indépendants A et B, un collecteur Cl qui est séparés en deux parties indépendantes par une paroi Pl,
- un deuxième collecteur C2 qui est séparé également en deux parties indépendantes par une paroi P2, - trois tubes tl, t2, et t3 qui relient de façon étanche le collecteur Cl au collecteur C2 et qui permettent au premier fluide du circuit A de circuler depuis une entrée Ea à Une sortie Sa,
- trois tubes t5, t6, et t7 qui relient de façon étanche le collecteur C 1 au collecteur C2 et qui permettent au deuxième fluide du circuit B de circuler depuis une entrée Eb à une sortie Sb,
- des lamelles fines en alliage léger pliées en forme d'accordéon qui sont intercalées entre les tubes pour augmenter la surface de contact entre les tubes et l'air ambiant. - une liaison mécanique S qui relie mécaniquement les deux collecteurs.
Dans un troisième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 2, la liaison mécanique S est constituée par un tube t4 en alliage léger. Par mesure d'homogénéité, et afin de réduire le coût de fabrication ce type de tube est similaire aux tubes utilisés pour la circulation de fluide. Par contre dans le tube t4 utilisé comme structure additionnelle il ne circule pas de fluide. Pour éviter toute circulation de fluide dans ce tube, un ou deux bouchon(s) 3 obture(nt) une ou les deux extrémité(s) du tube t4. La encore le tube t4 n'étant pas alimenté par un fluide se trouve à une température intermédiaire ce qui réduit quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un quatrième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 3, la liaison mécanique S, ou entretoise, est constituée par deux tubes t3 et t4 en alliage léger. Ces deux tubes sont obturés à une ou deux de leurs extrémités et donc comme dans l'exemple précédent ne sont pas traversés par les fluides. La encore les tubes t3 et t4 n'étant pas alimentés par un fluide se trouvent à une température intermédiaire ce qui réduit quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits. Dans un cinquième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 4, la liaison mécanique S est constituée par deux tubes t4 et t5 en alliage léger. Ces deux tubes sont obturés à une ou deux de leurs extrémités et donc comme dans l'exemple précédent ne sont pas traversés par les fluides. La encore les tubes t4 et t5 n'étant pas alimentés par un fluide se trouvent à une température intermédiaire ce qui réduit quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un sixième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 5, la liaison mécanique S est constituée par quatre tubes t3, t4, t5 et t6-en alliage léger. Ces quatre tubes sont obturés à une ou deux de leurs extrémités et donc comme dans l'exemple précédent ne sont pas traversés par les fluides. La encore les tubes t4, t5, t6, et t7 n'étant pas alimentés par un fluide se trouvent à une température intermédiaire ce qui réduit quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un septième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 6, la liaison mécanique S est constituée par un tube t4 en alliage léger. Ce tube est partiellement obturé et est traversé par le fluide mais avec un débit plus faible. L'influence d'un tel tube sur les contraintes structurales est donc plus faible que s'il s'agissait d'un tube complètement obturé mais permet tout de même de réduire quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un sixième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 6, la liaison mécanique S est constituée par deux tubes t3 et t4 en alliage léger. Ces tubes sont partiellement obturés et sont traversés par le fluide mais avec un débit plus faible. L'influence de tels tubes sur les contraintes structurales est donc plus faible que s'il s'agissait de tubes complètement obturés mais permet tout de même de réduire quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un neuvième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 8, la liaison mécanique S est constituée par trois tubes t3, t4 et t5 en alliage léger. Ces tubes sont partiellement obturés et sont traversés par le fluide mais avec un débit plus faible. L'influence de tels tubes sur les contraintes structurales est donc plus faible que s'il s'agissait de tubes complètement obturés mais permet tout de même de réduire quelque peu les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits.
Dans un huitième exemple de mode de réalisation suivant l'invention illustré dans la figure 9, la liaison mécanique S est constituée par une plaque métallique P, ici en alliage léger, qui traverse de part en part l'échangeur 1. Cette plaque P est brasée sur le pourtour de chaque collecteur afin d'assurer Pétanchéité entre les deux circuits, et constitue donc un lien rigide entre les deux collecteurs. Ainsi cette plaque P se trouve à une température intermédiaire ce qui réduit les contraintes dues aux écarts de température existant entre les deux circuits. Cette plaque peut avantageusement être remplacée par une plaque creuse (figure 10).
L'homme de l'art pourra appliquer ce concept à de nombreux autres systèmes similaires sans sortir du cadre de l'invention défini dans les revendications jointes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Echangeur (1) comportant au moins deux circuits (A) et (B), cet échangeur comprenant : - une série de tubes pour la circulation de fluide de l'un ou l'autre des deux circuits (A) ou (B),
- au moins deux collecteurs, chacun reliés aux extrémités opposées des tubes, lesdits tubes débouchant respectivement dans lesdits collecteurs,
- une cloison (Pl et P2) prévue dans chacun desdits collecteurs définissant au moins une séparation afin d'isoler le premier circuit (A) du second circuit de fluide (B),
- un moyen de liaison mécanique (S) reliant la structure de la chambre d'admission à la chambre de collecte est destiné à réduire de façon significative les contraintes mécaniques structurales existant au niveau de la séparation entre les deux circuits, caractérisé en ce que le moyen mécanique (S) consiste en une obturation totale ou partielle d'au moins un tube situé contigu aux cloisons (Pl) et (P2).
2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) consiste en une entretoise.
3. Echangeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l' entretoise, ou moyen mécanique (S), se trouve à proximité immédiate d'un tube de circulation de fluide le plus proche de la séparation.
4. Echangeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) reliant mécaniquement les deux collecteurs est placé entre deux tubes adjacents des deux circuits.
5. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise reliant mécaniquement les deux collecteurs est disposé dans une région de l'échangeur dans laquelle la température et donc la dilatation est à un niveau intermédiaire entre celles des deux circuits,
6. Echangeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) reliant mécaniquement les deux collecteurs est composé d'au moins deux barres ou entretoises pleines ou creuses disposées de chaque coté de la cloison de séparation existant entre les chambres de distributions.
7. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise consiste en un prolongement des cloisons de séparation desdites chambres.
8. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise est constitué par un tube identique aux autres tubes d'échange thermique mais où ne circule pas de fluide.
9. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise est constitué par au moins un tube d'échange thermique identique aux autres tubes d'échange thermique mais ayant un orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide restreint afin de limiter le débit de fluide.
10. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise est constitué par au moins un tube d'échange thermique identique aux autres tubes d'échange thermique mais ayant une épaisseur de paroi plus importante au moins dans une zone située près de l'orifice d'entrée et/ou de sortie de fluide afin de limiter le débit de fluide et de renforcer mécaniquement au moins localement l'élément de liaison.
11. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de liaison mécanique (S) ou entretoise est constitué par plusieurs tubes identiques aux autres tubes d'échange thermique mais où ne circule pas de fluide, ces tubes étant disposés de part et d'autre de la paroi de séparation des deux circuits.
12. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l' echangeur est complètement assemblé mécaniquement par sertissage sans brasage.
13. Echangeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la cloison de séparation séparant les deux circuits, comporte un petit orifice laissant circuler le fluide d'un circuit à l'autre.
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