Titre : Echangeur de chaleur avec collecteur rapporté.

La présente invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur et plus particulièrement à la solidarisation d’un collecteur rapporté sur un faisceau d’échange de chaleur d’un échangeur de chaleur.

Un échangeur de chaleur, comme par exemple un refroidisseur d’air de suralimentation, comporte généralement un faisceau d’échange de chaleur comprenant des tubes à l’intérieur desquels circule un premier fluide. L’échangeur comprend également des boites d’entrée ou de sortie disposées de part et d’autre du faisceau d’échange de chaleur et permettant de diriger le premier fluide dans la pluralité de tubes. L’échangeur de chaleur comprend également au moins un collecteur permettant d’irriguer ou d’évacuer un deuxième fluide caloporteur du faisceau d’échange de chaleur, le deuxième fluide étant destiné à échanger des calories avec le premier fluide caloporteur.

Lors du procédé de fabrication de l’échangeur de chaleur, les collecteurs résultent habituellement d’une déformation d’une paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur, de telle sorte que ledit collecteur et la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur forme une unique pièce. Néanmoins, il a été observé par la demanderesse que cette formation du collecteur sur la paroi périphérique générait des problème d’étanchéité à long terme, dû à la fragilisation du tube à la jonction avec le collecteur. Les problèmes d’étanchéité au niveau de la jonction tube - collecteur ont alors pour effet de créer des fuites du deuxième fluide vers le premier fluide, provoquant une panne du véhicule équipé de cet échangeur de chaleur.

La fragilisation de la zone de jonction tube - collecteur est notamment due à la concentration de contrainte entre le collecteur et les tubes du faisceau lors des sollicitations mécaniques vue par l’échangeur, notamment lors des chocs thermiques subis. Les concentrations de contrainte viennent principalement de la variation d’épaisseur entre le collecteur et les tubes, ces derniers étant plus minces que le collecteur. Au niveau de cette zone de jonction (ou de séparation) un coin ou une entaille va se former, ce qui créer des concentrations de contrainte lors des sollicitations mécaniques vue par l’échangeur. Les sollicitations peuvent être purement d’ordre mécanique, thermique, ou encore thermomécanique. Le but de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients cités ci-dessus, en concevant un collecteur dont l’étanchéité avec le faisceau d’échange de chaleur est améliorée et permettant ainsi d’augmenter la fiabilité et la durée de vie de l’échangeur de chaleur.

L’invention porte donc sur un échangeur de chaleur comprenant au moins un faisceau d’échange de chaleur, une boite et un collecteur, la boite étant disposée à une extrémité du faisceau d’échange de chaleur, le faisceau d’échange de chaleur comprenant au moins une paroi périphérique qui délimite un logement dans lequel s’étend une pluralité de tubes au sein desquels circule un premier fluide et autour desquels circule un deuxième fluide, au moins une ouverture étant ménagée sur la paroi périphérique, l’échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que le collecteur est rapporté sur la paroi périphérique, le collecteur délimitant au moins partiellement une chambre et comprenant un bord périphérique qui entoure une fenêtre du collecteur, le collecteur étant disposé en recouvrement de l’ouverture ménagée dans la paroi périphérique, de telle sorte que la fenêtre soit au moins partiellement au droit de l’ouverture et que le bord périphérique soit au contact au moins partiellement de ladite paroi périphérique.

L’échangeur de chaleur est un dispositif permettant des échanges de calories entre deux fluides sans les mélanger. Dans le cadre de l’invention, celui-ci peut notamment être un refroidisseur d’air de suralimentation, dont la fonction est de refroidir l’air venant d’un turbocompresseur avant son entrée dans un moteur à combustion interne. L’échangeur de chaleur comprend alors une boite d’entrée permettant de diriger l’air sortant du turbocompresseur, ici le premier fluide, vers le faisceau d’échange de chaleur et une boite de sortie permettant de diriger l’air sortant du faisceau d’échange de chaleur vers le moteur à combustion interne. De manière plus précise, la boite d’entrée et la boite de sortie sont reliées à la pluralité de tubes ménagés dans le logement du faisceau d’échange de chaleur de telle sorte que la boite d’entrée et/ou la boite de sortie et la pluralité de tubes soient en communication fluidique les uns avec les autres.

Le collecteur a pour fonction de diriger le deuxième fluide dans le logement du faisceau d’échange de chaleur, entre la pluralité de tubes. Ainsi l’ouverture ménagée sur la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur est traversante, c’est-à-dire qu’elle est ouverte sur le logement du faisceau d’échange de chaleur. Avantageusement, la fenêtre du collecteur est strictement au droit de l’ouverture et on comprend alors que le collecteur dont la chambre est disposée en recouvrement de l’ouverture, permet la circulation du deuxième fluide entre le collecteur et le logement du faisceau d’échange de chaleur. On tire alors avantage du bord périphérique qui s’étend contre la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur que celui-ci permet d’assurer une étanchéité optimale entre le collecteur et le faisceau d’échange de chaleur. On comprend également que le bord périphérique rapporté sur l’échangeur de chaleur permet d’augmenter l’épaisseur dudit échangeur de chaleur au niveau de la jonction entre le collecteur et le faisceau d’échange de chaleur. On diminue ainsi les risques d’endommagement de cette zone dû aux chocs thermiques entre le premier fluide et le deuxième fluide. Selon une caractéristique de l’invention, la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur comprend une face interne tournée vers le logement et une face externe tournée vers un environnement extérieur au faisceau d’échange de chaleur, le bord périphérique du collecteur étant en contact de la face externe de la paroi périphérique.

Selon une caractéristique de l’invention, la pluralité de tubes s’étend longitudinalement dans le logement délimité par la paroi périphérique, l’ouverture étant ménagée transversalement à la pluralité de tubes.

Selon un exemple de l’invention, les tubes sont agencés en série suivant une direction transversale de l’échangeur de chaleur, perpendiculaire à la direction longitudinale dans laquelle ils s’étendent. L’ouverture est alors ménagée sur la paroi périphérique perpendiculairement à la pluralité de tubes dans le logement du faisceau d’échange de chaleur.

On tire avantage d’une telle configuration en ce qu’elle permet à l’ouverture de couvrir l’ensemble des tubes logés dans le logement du faisceau d’échange de chaleur et ainsi d’ homogénéiser la circulation du deuxième fluide autour des tubes. Selon une caractéristique de l’invention, la fenêtre du collecteur et l’ouverture ménagée dans la paroi périphérique sont alignées sur un même axe transversal et une largeur de la fenêtre étant supérieure à une largeur de l’ouverture.

La largeur de la fenêtre et la largeur de l’ouverture sont mesurées le long d’une droite perpendiculaire à l’axe transversal sur lequel l’ouverture et la fenêtre sont alignées. On comprend de cette caractéristique structurelle particulière, que le bord périphérique n’empiète pas sur l’ouverture. Dit autrement, lors de l’utilisation de l’échangeur de chaleur, le bord périphérique du collecteur ne s’interpose pas sur le trajet du deuxième fluide lorsque celui-ci traverse l’ouverture.

Selon une caractéristique de l’invention, la chambre présente une première extrémité du collecteur qui s’étend sur une première hauteur mesurée le long d’un plan de symétrie de la chambre et une deuxième extrémité du collecteur qui s’étend sur une deuxième hauteur mesurée le long du plan de symétrie, la première hauteur étant supérieure à la deuxième hauteur. La première extrémité est celle par lequel le deuxième fluide entre dans la chambre du collecteur.

On comprend de cette caractéristique de l’invention, que le volume de la chambre est supérieur au niveau de la première extrémité que le volume de la chambre au niveau de la deuxième extrémité du collecteur.

Lors du fonctionnement de l’échangeur de chaleur, la hauteur de la chambre est adaptée au débit du deuxième fluide en fonction de sa position le long de la chambre deuxième fluide deuxième fluide. Ainsi, la diminution de la hauteur de la chambre du collecteur est par exemple proportionnelle à la diminution du débit du deuxième fluide dans la chambre du collecteur. On tire avantage de cette caractéristique en ce qu’elle permet d’obtenir une homogénéité d’alimentation du faisceau d’échange de chaleur sur sa largeur deuxième fluide. Ainsi, la distribution du deuxième fluide dans le logement est équilibrée et permet d’optimiser les échanges thermiques entre le premier fluide et le deuxième fluide.

Selon une caractéristique de l’invention, l’ouverture comprend une première bordure qui s’étend selon la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur sur une première distance et une deuxième bordure qui s’étend selon la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur sur une deuxième distance, la deuxième distance étant égale à la première distance. Selon une alternative de l’invention, l’ouverture comprend une première bordure qui s’étend selon la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur sur une première distance et une deuxième bordure qui s’étend selon la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur sur une deuxième distance, la deuxième distance étant strictement inférieure ou encore strictement supérieure à la première distance. Lors du fonctionnement de l’échangeur de chaleur, lorsque le deuxième fluide circule dans la chambre du collecteur suivant un sens de circulation allant de la deuxième bordure de l’ouverture vers la première bordure de l’ouverture, on comprend que le débit de deuxième fluide dans la chambre est plus important au niveau de la deuxième bordure que de la première bordure, une partie du deuxième fluide ayant déjà traversé l’ouverture. Ainsi, avantageusement la distance longitudinale le long de laquelle s’étend l’ouverture peut être inversement proportionnelle au débit du deuxième fluide dans la chambre du collecteur. On tire avantage de cette caractéristique en ce qu’elle permet d’homogénéiser la distribution du deuxième fluide dans le logement du faisceau d’échange de chaleur et ainsi d’optimiser les échanges thermiques entre le premier fluide et le deuxième fluide.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins une nervure s’étend dans l’ouverture. Une telle nervure est réalisée par la matière de la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur.

De manière plus précise, la au moins une nervure s’étend dans l’ouverture suivant la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur.

Selon une caractéristique de l’invention, la au moins une nervure est ménagée au droit d’au moins un des tubes de la pluralité de tubes du faisceau d’échange de chaleur. La nervure a alors pour fonction de protéger le tube lors du fonctionnement de l’échangeur de chaleur, notamment lors de la distribution du deuxième fluide depuis le collecteur vers le logement dudit faisceau d’échange de chaleur, ainsi que des chocs thermiques. Avantageusement, il y a autant de nervures ménagées dans l’ouverture qu’il n’y a de tubes dans le faisceau d’échange de chaleur. Tubes et nervures peuvent donc être en pluralité. Selon une caractéristique de l’invention, une section de la nervure est de forme complémentaire à une tranche du tube.

On tire avantage d’une telle caractéristique en ce qu’elle renforce le maintien du tube dans le logement du faisceau d’échange de chaleur, notamment lors du passage du deuxième fluide au travers de l’ouverture. Le tube est ainsi calé par la nervure. Selon une caractéristique de l’invention, le bord périphérique et la paroi périphérique sont solidarisés ensemble par brasage. Une telle solidarisation du bord périphérique sur la paroi périphérique assure une étanchéité optimale entre le collecteur et le faisceau d’échange de chaleur. On augmente ainsi la durée de vie de l’échangeur de chaleur en doublant augmentant l’épaisseur de paroi à un endroit de l’échangeur de chaleur qui est soumis à d’importantes contraintes. Selon une caractéristique de l’échangeur de chaleur, le faisceau d’échange de chaleur comprend une première extrémité longitudinale et une deuxième extrémité longitudinale opposées l’une à l’autre suivant la direction longitudinale du faisceau d’échange de chaleur, la boite d’entrée étant disposée au niveau de la première extrémité longitudinale et la boite de sortie étant disposée au niveau de la deuxième extrémité longitudinale, le faisceau d’échange de chaleur comprenant également une première ouverture ménagée sur une première paroi longitudinale de la paroi périphérique et une deuxième ouverture ménagée sur une deuxième paroi longitudinale de la paroi périphérique, un premier collecteur étant disposé en recouvrement de la première ouverture et un deuxième collecteur étant disposé en recouvrement de la deuxième ouverture.

Il convient de considérer que la première ouverture, la deuxième ouverture, le premier collecteur et le deuxième collecteur sont tous conformes à l’invention à ce qui a été décrit ci- dessus.

Chacun du premier collecteur et du deuxième collecteur est alors relié à une conduite de circulation permettant pour 1 ’un de distribuer le deuxième fluide et pour l’autre d’évacuer le deuxième fluide, chacun de leur chambre. On comprend alors que le deuxième fluide est dans un premier temps distribué dans la chambre du premier collecteur par sa conduite de circulation, puis celui-ci traverse la première ouverture pour circuler dans le logement définit par la paroi périphérique du faisceau d’échange de chaleur et par la suite traverse la deuxième ouverture pour être évacué de la chambre du deuxième collecteur au moyen de sa conduite de circulation. On permet ainsi les échanges calorifiques entre le premier fluide circulant dans la pluralité de tubes et le deuxième fluide circulant autour des tubes, entre le premier collecteur et le deuxième collecteur.

On notera que le premier fluide est un mélange gazeux tandis que le deuxième fluide est un liquide caloporteur, par exemple une eau glycolée.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : [Fig.1] est une vue générale en perspective d’un échangeur de chaleur selon l’invention comprenant un faisceau d’échange de chaleur et un collecteur rapporté sur le faisceau d’échange de chaleur ; [Fig.2] est une vue générale en perspective du faisceau d’échange de chaleur de la figure 1 comprenant une paroi périphérique dans laquelle est ménagée une ouverture selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.3] est une vue en coupe, suivant un plan vertical, de l’ouverture de la figure 2 et comprenant au moins une nervure qui coopère avec un tube du faisceau d’échange de chaleur ;

[Fig.4] est une vue générale en perspective du faisceau d’échange de chaleur de la figure 1 comprenant la paroi périphérique dans laquelle est ménagée l’ouverture selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; [Fig.5] est une vue rapprochée de l’ouverture de la figure 2 recouverte par le collecteur ;

[Fig.6] est une vue en coupe suivant un plan vertical du faisceau d’échange de chaleur au niveau de l’ouverture recouverte par le collecteur.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

Sur la figure 1 est illustré un échangeur de chaleur 1 conforme à l’invention. L’échangeur de chaleur 1, par exemple un refroidisseur d’air de suralimentation, est composé au moins d’un faisceau d’échange de chaleur 2, d’une boite d’entrée 4, d’une boite de sortie 6 et d’au moins un collecteur 8. Le faisceau d’échange de chaleur 2 s’étend dans une direction d’allongement principale, ou direction longitudinale L, et comprend au moins une paroi périphérique 10 et une pluralité de tubes 12. La paroi périphérique 10 prend la forme d’un quadrilatère définit par deux parois longitudinales 14 et deux parois latérales 16. De manière plus précise, la paroi périphérique 10 comprend une première paroi latérale 16a et une deuxième paroi latérale 16b qui s’étendent parallèlement l’une à l’autre et opposées l’une à l’autre suivant une direction transversale T perpendiculaire à la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, et une première paroi longitudinale 14a et une deuxième paroi longitudinale 14b qui s’étendent parallèlement l’une à l’autre, et opposées l’une à l’autre suivant une direction verticale V perpendiculaire à la direction longitudinale L et transversale T du faisceau d’échange de chaleur 2, de telle sorte qu’elles relient les parois latérales 16. La paroi périphérique 10 du faisceau d’échange de chaleur 2 définit un logement 18 dans lequel s’étend la pluralité de tubes 12. De manière plus précise, le logement 18 est défini par une face interne 20 de la paroi périphérique 10, et une face externe 22 opposée à la face interne 20 de la paroi périphérique 10 et correspond à la face de la paroi périphérique 10 tournée à l’opposé de l’espace occupé par le faisceau d’échange de chaleur 2. Les tubes 12 s’étendent dans le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2 selon la direction longitudinale L de ce dernier. De manière plus précise, les tubes 12 de la pluralité de tubes 12 s’étendent entre une première extrémité longitudinale 24 du faisceau d’échange de chaleur 2 et une deuxième extrémité longitudinale 26 du faisceau d’échange de chaleur 2, opposée à la première extrémité longitudinale 24 selon la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2. Tel que cela est partiellement visible à la figure 1, la pluralité de tubes 12 est agencée dans le logement 18 en rangées de tubes 12 suivant la direction transversale T du faisceau d’échange de chaleur 2, en étant espacés les uns des autres, de telle sorte qu’un espace 28 soit ménagé entre chacun des tubes 12 de la pluralité de tubes 12. Les tubes 12 de la pluralité de tubes 12, sont des tubes roulés où résultent de la solidarisation de deux plaques.

La boite d’entrée 4 est positionnée au niveau de la première extrémité longitudinale 24 du faisceau d’échange de chaleur 2, tandis que la boite de sortie 6 est positionnée au niveau de la deuxième extrémité longitudinale 26 du faisceau d’échange de chaleur 2. La boite d’entrée 4 et la boite de sortie 6 sont alors reliées chacune à une extrémité de chacun des tubes 12 de la pluralité de tubes 12, au niveau respectivement de la première extrémité longitudinale 24 et de la deuxième extrémité longitudinale 26 du faisceau d’échange de chaleur 2. Dit autrement, la pluralité de tubes 12 est en communication fluidique avec la boite d’entrée 4 et la boite de sortie 6.

La boite d’entrée 4 a alors pour fonction de diriger un premier fluide, vers le faisceau d’échange de chaleur 2 et notamment dans la pluralité de tubes 12. On comprend alors que le premier fluide, par exemple un flux d’air de suralimentation d’un moteur à combustion interne, circule entre la boite d’entrée 4 et la boite de sortie 6, en traversant chacun des tubes 12 de la pluralité de tubes 12 du faisceau d’échange de chaleur 2.

Dans le logement 18, et plus précisément dans l’espace 28 ménagé entre les tubes 12, circule un deuxième fluide. Le deuxième fluide peut notamment être un fluide caloporteur destiné à échanger des calories avec le premier fluide qui circule dans la pluralité de tubes 12. Un premier collecteur 8a et un deuxième collecteur 8b sont alors disposés respectivement sur la première paroi longitudinale 14a et la deuxième longitudinale 14b de la paroi périphérique 10 du faisceau d’échange de chaleur 2. Plus précisément, le premier collecteur 8a et le deuxième collecteur 8b sont positionnés en recouvrement d’une première ouverture 30a et d’une deuxième ouverture 30b visibles aux figures 2 et 4, au contact de la paroi périphérique 10. Les ouvertures 30a et 30b est des zones de coin entre les tubes 12 et le collecteurs 8a et 8b.

Ce sont des zones de fortes sollicitations mécaniques, notamment en ce qui concerne le choc thermique.

Dans la suite de la description, seules les caractéristiques du premier collecteur 8a et de la première ouverture 30a seront détaillées mais on comprend que ces caractéristiques peuvent s’appliquer mutatis mutandis au deuxième collecteur 8b et à la deuxième ouverture 30b. Ainsi, dans la suite de la description, on regroupera sous le terme de collecteur 8, le premier collecteur 8a et le deuxième collecteur 8b lorsque les caractéristiques s’appliquent à l’un ou l’autre du premier collecteur 8a et du deuxième collecteur 8b. De la même façon, regroupera sous le terme ouverture 30, la première ouverture 30a et la deuxième ouverture 30b, lorsque les caractéristiques s’appliquent à l’une ou l’autre de la première ouverture 30a ou la deuxième ouverture 30b.

La figure 2 illustre l’ouverture 30 ménagée dans une des parois longitudinales 14 de la paroi périphérique 10 du faisceau d’échange de chaleur 2. On comprend que l’ouverture 30 est traversante, c’est-à-dire qu’elle est ouverte dans le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2.

Selon l’invention l’ouverture 30 s’étend transversalement dans la paroi longitudinale 14 de la paroi périphérique 10 par rapport à la pluralité de tube 12 qui s’étendent longitudinalement dans le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2. Dit autrement, l’ouverture 30 s’étend dans la paroi longitudinale 14 de la paroi périphérique 10, perpendiculairement à la pluralité de tubes 12. Tel qu’évoqué précédemment, la pluralité de tubes 12 est agencée en série et transversalement dans le logement 18 et on comprend alors que, de manière avantageuse, l’ouverture 30 s’étend transversalement de telle sorte qu’elle soit en regard de chacun des tubes 12 de la pluralité de tubes 12. De la sorte, on assure une irrigation homogène en deuxième fluide dans le logement 18 et plus particulièrement dans l’espace 28 formé entre chacun des tubes 12.

L’ouverture 30 est délimitée par des bordures 32 de la paroi longitudinale 14. De manière plus précise, une première bordure 32a et une deuxième bordure 32b s’étendent toutes deux suivant la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, tandis qu’une troisième bordure 32c et une quatrième bordure 32d s’étendent suivant la direction transversale T de l’échangeur de chaleur 2 et de telle sorte qu’elles relient la première bordure 32a et la deuxième bordure 32b. On définit une première distance DI comme la distance prise dans la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, sur laquelle s’étend la première bordure 32a et une deuxième distance D2 prise dans la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, sur laquelle s’étend la deuxième bordure 32b. Selon le premier mode de réalisation de l’ouverture 30, la première distance DI est égale à la deuxième distance D2.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins une nervure 34 s’étend dans l’ouverture 30. Selon l’exemple de l’invention illustré, une pluralité de nervures 34 s’étend dans l’ouverture 30 suivant la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2. On comprend donc que chacune des nervures 34 s’étend dans l’ouverture 30 entre la troisième bordure 32c et la quatrième bordure 32d de ladite ouverture 30. La ou les nervures 34 sont des portions de la paroi périphérique 10, et forment des lames qui traversent l’ouverture, d’un bord longitudinale à l’autre. Chacune des nervures 34 de la pluralité de nervures 34 est alors espacée d’une nervure 34 adjacente, de telle sorte que l’agencement particulier des nervures 34 dans l’ouverture 30 forme des fentes 36. On comprend donc que le deuxième fluide traverse l’ouverture 30 au niveau des fentes 36 ménagées dans cette dernière par la pluralité de nervures 34.

Selon une caractéristique de l’invention, particulièrement visible à la figure 3, montrant une vue en coupe de l’ouverture 30 suivant un premier plan vertical A-A visible à la figure 2, au moins une nervure 34 s’étend dans l’ouverture 30 au droit d’un des tubes 12 de la pluralité de tubes 12. Dans l’exemple illustré, chacune des nervures 34 de la pluralité de nervures 34 s’étend au droit d’un des tubes 12 de la pluralité de tubes 12. La nervure 34 a alors pour fonction de protéger le tube 12 lors de l’utilisation de l’échangeur de chaleur 2, c’est-à-dire lors de la circulation du premier fluide et notamment du deuxième fluide. On comprend donc que de manière avantageuse, il y a autant de nervures 34 ménagées dans l’ouverture 30 qu’il y a de tubes 12 qui s’étendent dans le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2.

Toujours selon l’invention, au moins une section de nervure 34 est de forme complémentaire à une tranche d’un des tubes 12 de la pluralité de tubes 12. Dit autrement, la nervure 34 est ménagée de telle sorte qu’elle puisse coopérer avec une tranche du tube 12. On garantit ainsi à la nervure 34 de rester au droit du tube 12 lors de l’utilisation de l’échangeur de chaleur 2, c’est-à-dire lors du passage du deuxième fluide dans l 'ouverture 30.

Selon un deuxième mode de réalisation de l’ouverture 30 visible à la figure 4, la deuxième distance D2 de la deuxième bordure 32b est strictement inférieure à la première distance DI de la première bordure 32a. On comprend donc que l’ouverture 30 ménagée dans la paroi longitudinale 14 s’étend depuis la deuxième bordure 32b de telle sorte que la troisième bordure 32c et la quatrième bordure 32d soient de plus en plus distantes l’une à l’autre à mesure du rapprochement de la première bordure 32a de l’ouverture 30. Ainsi, chacune des nervures 34 ménagées dans l’ouverture 30 s’étend dans la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, sur une distance croissante au fur et mesure qu’elle se rapproche de la première bordure 32a de l’ouverture 30.

On tire avantage de cette caractéristique pendant l’utilisation de l’échangeur de chaleur, lorsque l’entrée du deuxième fluide dans le logement 18 s’effectue au niveau de la deuxième bordure 32b de l’ouverture 30. En effet, on comprend que lors de la distribution en deuxième fluide dans le logement 18, le débit du deuxième fluide dans la chambre 38 du collecteur 8 est plus important au niveau de la deuxième bordure 32b comparé au débit du deuxième fluide lorsqu’il arrive au niveau de la première bordure 32a, une partie de celui-ci ayant déjà traversé l’ouverture 30. On comprend donc que la distance longitudinale sur laquelle s’étend l’ouverture 30 est inversement proportionnelle au débit du deuxième fluide dans la chambre 38 du collecteur 8.

Ainsi, l’agrandissement de l’ouverture 30 depuis la deuxième bordure 32b jusqu’à la première bordure 32a a pour effet de mieux répartir le deuxième fluide dans le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2, en diminuant le volume d’une chambre 38 délimitée par le collecteur 8 là où le débit du deuxième fluide est plus important et en agrandissant le volume de la chambre 38 du collecteur 8 là où le débit du deuxième fluide est plus faible.

Le collecteur 8 va maintenant être décrit en coopération avec les figures 1, 5 et 6, cette dernière illustrant une vue en coupe du faisceau d’échange de chaleur 2 au niveau de l’ouverture 30, suivant un deuxième plan vertical B-B visible à la figure 5.

Le collecteur 8 selon l’invention comprend au moins une chambre 38 et un bord périphérique 40, et est disposé en recouvrement de l’ouverture 30 évoquée précédemment. Le collecteur 8 a alors pour fonction de distribuer ou d’évacuer en deuxième fluide le logement 18 du faisceau d’échange de chaleur 2. On définit alors une extrémité d’entrée 42 et une extrémité de sortie 44 du collecteur 8, opposée l’une à l’autre sur le collecteur 8, suivant la direction transversale T du faisceau d’échange de chaleur 2.

Selon l’exemple illustré et visible à la figure 6, un orifice d’entrée 46 est ménagé au niveau de la première extrémité 42 du collecteur 8 et une conduite de circulation 48 est solidarisée autour de l’orifice d’entrée 46. On comprend donc que le collecteur 8 et la conduite de circulation 48 sont en communication fluidique l’un avec l’autre.

De manière alternative, un orifice de sortie peut être ménagé au niveau de la deuxième extrémité 44 du collecteur 8 afin que la conduite de circulation 48 soit solidarisée autour dudit orifice de sortie.

La chambre 38 du collecteur 8 est délimitée par une paroi de chambre 50 de forme courbe et qui donne à la chambre 38 une section de forme concave. Le bord périphérique 40 s’étend alors depuis un bord libre 52 de la paroi de chambre 50 et de telle sorte que le bord périphérique 40 entoure une fenêtre 54 de la chambre 38 du collecteur 8. On comprend par fenêtre 54 le fait que celle-ci ouvre le collecteur 8 sur un volume extérieur au volume définit par la chambre 38 dudit collecteur 8. Selon l’invention, le collecteur 8 est disposé en recouvrement de l’ouverture 30 de telle sorte que la fenêtre 54 de la chambre 38 soit au droit de l’ouverture 30 et que le bord périphérique 40 vienne au contact d’une partie de la face externe 22 de la paroi périphérique 10 du faisceau d’échange de chaleur 2. Dit autrement, la fenêtre 54 est disposée en regard de l’ouverture 30, de telle sorte que la chambre 38 et le logement 18 soient en communication fluidique 1 ’un avec 1 ’ autre.

De manière plus précise, on définit un axe d’alignement XI, visible à la figure 5, sur lequel sont alignés la chambre 38 du collecteur 8 et l’ouverture 30. On définit une largeur de fenêtre L1 comme la largeur de la fenêtre 54 prise le long d’une droite perpendiculaire à l’axe d’alignement XI et parallèle à la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2, et on définit une largeur de l’ouverture L2 comme la largeur de l’ouverture 30 prise suivant une droite perpendiculaire à l’axe d’alignement XI et parallèle à la direction longitudinale L du faisceau d’échange de chaleur 2. La largeur de la fenêtre L1 est alors strictement supérieure à la largeur de l’ouverture L2. On comprend donc que le bord périphérique 40 ne s’étend pas en regard de l’ouverture 30 ménagée sur la paroi périphérique 10. Dit autrement, lors du fonctionnement de l’échangeur de chaleur, le bord périphérique 40 du collecteur 8 n’est pas en interaction avec le deuxième fluide circulant entre le collecteur 8 et le logement 18.

Le bord périphérique 10 s’étend parallèlement à la paroi longitudinale 14 de la paroi périphérique 10, de telle sorte qu’il soit en contact continu avec cette dernière. On assure ainsi une étanchéité continue entre le bord périphérique 40 et la paroi périphérique 10, et on évite les fuites de deuxième fluide en dehors du collecteur 8 et du logement 18. Selon un exemple de l’invention, non limitatif, le bord périphérique 40 et la paroi périphérique 10 sont brasés l’un avec l’autre de telle sorte qu’on assure une fixation et une étanchéité optimale du bord périphérique 40 avec la paroi périphérique 10.

Tel que cela est particulièrement visible à la figure 1, la chambre 38 du collecteur 8 présente un plan de symétrie S. On définit alors une première hauteur H1 du collecteur 8 prise au niveau de la première extrémité 42 du collecteur 8 le long du plan du symétrie S, et une deuxième hauteur H2 du collecteur 8 prise au niveau de la deuxième extrémité 44 du collecteur 8. Selon l’invention, la première hauteur H1 est supérieure à la deuxième hauteur

H2.

On tire avantage d’une telle caractéristique, en ce qu’elle permet de diriger le deuxième fluide et de le concentrer au niveau de la deuxième extrémité 44 du collecteur 8. De manière plus précise, lorsque le deuxième fluide entre dans la chambre 38 du collecteur 8 par la conduite de circulation 48 ménagée au niveau de la première extrémité 42, on comprend que son débit est plus élevé au niveau de la première extrémité 42 qu’au niveau de la deuxième extrémité 44 du collecteur 8. Ainsi, en diminuant progressivement la hauteur du collecteur 8, et donc de la chambre 38 depuis la première extrémité 42 jusqu’à la deuxième extrémité 44, on diminue le volume de la chambre 38 et on conserve ainsi un débit en deuxième fluide constant dans l’intégralité de ladite chambre 38. On permet ainsi une distribution en deuxième fluide homogène dans l’ensemble du logement 18 du faisceau d’échange de chaleur

2.

Tel que cela a été évoqué précédemment, la première ouverture 30a est ménagée dans la première paroi longitudinale 14a et la deuxième ouverture 30b est ménagée dans la deuxième paroi longitudinale 14b de la paroi périphérique 10. De manière plus précise, la première ouverture 30a est ménagée au niveau de la première extrémité longitudinale 24 et la deuxième ouverture 30b est ménagée au niveau de la deuxième extrémité longitudinale 26 du faisceau d’échange de chaleur 2. On définit alors le premier collecteur 30a comme le collecteur d’entrée du deuxième fluide dans le faisceau d’échange de chaleur 2 et le deuxième collecteur 30b comme le collecteur de sortie du deuxième fluide depuis le faisceau d’échange de chaleur 2.

Lors du fonctionnement de l’échangeur de chaleur 1, le deuxième fluide arrive dans la chambre 38 du collecteur d’entrée 30a au moyen de la conduite de circulation 48, traverse ensuite la première ouverture 30a en regard de laquelle est disposée la fenêtre 54 de la chambre 38 du collecteur d’entrée 30a, parcourt ensuite le logement 18 et notamment l’espace 28 ménagé entre chacun des tubes 12 pour ensuite être collecté dans la chambre 38 du collecteur de sortie 30b et être évacué en dehors de l’échangeur de chaleur 1 au moyen de la conduite de circulation 48 du collecteur de sortie 30b.

On comprend alors que la circulation du deuxième fluide telle qu’elle vient d’être décrite permet à ce dernier d’échanger des calories avec le premier fluide qui circule entre la boite d’entrée 4 et la boite de sortie 6, dans la pluralité de tubes 12 du faisceau d’échange de chaleur 2.

L’invention atteint bien le but qu’elle s’était fixé en concevant un moyen simple de réduire les problèmes de cassures entre le collecteur et le faisceau d’échange de chaleur en proposant un collecteur rapporté sur le faisceau d’échange de chaleur comprenant un bord périphérique solidarisé audit faisceau d’échange de chaleur.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations.