L'invention concerne un procédé de fabrication d'un tube d'échangeur de chaleur pour véhicule, notamment automobile. Elle concerne également un tube obtenu par ledit procédé et un échangeur de chaleur comprenant un tel tube.

Il pourra en particulier s'agir de radiateurs de refroidissement, de radiateurs de chauffage, de condenseurs, d'évaporateurs ou de refroidisseurs de suralimentation.

Il est connu des échangeurs de chaleur comprenant un faisceau de tubes parallèles et deux collecteurs (ou boîtes collectrices) dans lesquels sont raccordées, de façon fixe et étanche, les extrémités correspondantes des tubes. Un fluide peut ainsi circuler à travers les tubes et échanger de la chaleur avec un flux d'air externe passant entre les tubes.

De nombreuses technologies de fabrication de tubes ont déjà été proposées. Parmi celles-ci, il est connu de réaliser des tubes par pliage. Plus précisément, il a déjà été proposé des tubes obtenus à partir d'une paroi mince qui, une fois pliée, présente une section transversale en forme de B aplati, c'est-à-dire, avec une partie de base se prolongeant latéralement par deux parties de dessus reliées à ladite partie de base par des parties latérales ou rayons. Lesdites parties de dessus sont coplanaires et parallèles à la partie de base et se terminent par des jambes d'extrémité adjacentes, tournées perpendiculairement vers la partie de base. Deux canaux longitudinaux et parallèles sont ainsi définis de part et d'autre des jambes. Un perturbateur ou intercalaire est ou non introduit dans lesdits canaux.

Ces perturbateurs ont pour rôle, notamment, d'améliorer la performance thermique de l'échangeur de chaleur et la tenue mécanique des tubes qui doivent résister non seulement à la pression interne d'utilisation en fonctionnement mais aussi à celle imposée par le cahier des charges, notamment une tenue à l'éclatement des tubes qui peut aller jusqu'à plusieurs dizaines de bars et même plus de cent bars, selon les applications.

Ces perturbateurs ne sont cependant pas toujours nécessaires, notamment si les besoins en termes d'échange thermique et/ou de résistance à la pression interne sont relativement faibles. On peut donc souhaiter fabriquer des échangeurs munis de tubes pliés identiques, certains des échangeurs étant munis de perturbateurs et d'autres non.

Une première solution est d'utiliser un perturbateur commun pour les deux canaux des tubes. Ledit perturbateur passe en-dessous des jambes du tube et la taille desdites jambes est adaptée pour absorber l'épaisseur du perturbateur. Dans un tel cas, il faut deux outillages de pliage pour les tubes : un premier outillage permettant de faire des jambes présentant une première longueur pour les tubes sans perturbateurs et un second outillage permettant de faire des jambes présentant une longueur plus courte pour les tubes avec perturbateurs.

Selon une autre solution, on utilise deux intercalaires distincts, un pour chaque canal. On peut alors avoir un outillage de pliage unique pour les deux types de tubes car la taille des jambes ne varie pas d'un cas à l'autre. Par contre, il faut gérer une fabrication séparée des intercalaires ce qui peut s'avérer particulièrement complexe.

Plus précisément, pour disposer de grandes cadences de fabrication des tubes, une solution est d'introduire les intercalaires en parallèle et en continu dans les outillages de fabrication des tubes, lesdits intercalaires étant simultanément fabriqués à partir de deux feuilles de matière distinctes, sur des outillages séparés. La contrainte à laquelle il faut alors faire face est d'assurer une mise en phase des cadences de fabrication de chacun des outillages.

L'invention permet d'améliorer la situation et propose à cette fin un procédé de fabrication d'un tube d'échangeur de chaleur pour véhicule automobile, ledit tube comprenant un feuillard, plié sur lui-même de façon à définir plusieurs canaux de circulation d'un fluide, et un perturbateur, situé à l'intérieur de chacun desdits canaux, procédé comprenant une étape de séparation d'une feuille de matière selon une ou plusieurs lignes de coupure en bandes, situées de part et d'autre de la ou desdites lignes de coupure, pour définir chaque perturbateur dudit tube à partir d'une desdites bandes.

En prévoyant deux perturbateurs distincts et en obtenant lesdits perturbateurs à partir d'une même feuille de matière on peut donc à la fois éviter les problèmes dus aux différences de pliage rencontrés dans les tubes à perturbateurs communs et les problèmes dus à la fabrication indépendante de deux perturbateurs dans les tubes à perturbateurs séparés. On optimise de la sorte la fabrication des tubes. Dans un premier mode de mise en œuvre, l'étape de séparation de la feuille de matière selon une ou plusieurs lignes de coupure est une étape de découpage de ladite feuille de matière.

Dans ce premier mode, selon une première variante, ledit procédé pourra comprendre une étape de mise en forme desdites bandes de matière permettant d'obtenir, notamment en parallèle, lesdits perturbateurs. Autrement dit, l'étape de mise en forme a lieu après l'étape de découpage.

Dans une seconde variante, ledit procédé comprend une étape de mise en forme de ladite feuille de matière de manière à lui donner une forme de perturbateur. Autrement dit, l'étape de mise en forme a lieu avant l'étape de découpage.

Selon un autre mode de réalisation, ledit procédé comprend une étape de pré fentage de ladite feuille de matière, permettant l'obtention de liens de matière résiduels entre lesdites bandes de matière.

Selon ce dernier mode, l'invention présente les caractéristiques suivantes, prises ensemble ou séparément,

- ledit procédé comprend une étape de formage de ladite feuille de matière pré fentée,

- l'étape de séparation de la feuille de matière selon une ou plusieurs lignes de coupure est une étape de rupture desdites liaisons résiduelles de ladite feuille de matière.

Selon un autre aspect de l'invention, ledit procédé comprend une étape d'insertion des perturbateurs en parallèle dans chacun desdits canaux.

En variante, ledit procédé comprend :

- une étape de pliage partielle du feuillard définissant des zones de logement desdits perturbateurs,

- une étape d'introduction desdits perturbateurs dans lesdits logements,

- une étape de fermeture complète du feuillard.

L'invention concerne aussi un tube obtenu selon le procédé décrit plus haut. Selon différentes caractéristiques qui pourront être prises ensemble ou séparément : - ledit feuillard présente des jambes joignant une première paroi du tube à une seconde paroi opposée du tube de façon à définir lesdits canaux, lesdites jambes présentant une base formée d'une portion coudée du feuillard, - lesdits perturbateurs sont de forme ondulée, la ou lesdites lignes de coupure étant situées au niveau d'un sommet d'une ondulation desdits perturbateurs et formant une arête, dite de contact,

- lesdites arêtes de contact sont brasées au feuillard à proximité de ladite portion coudée.

L'invention concerne encore un échangeur de chaleur comprenant un ou des tubes tels que décrit plus haut.

Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.

La figure 1 est une vue d'ensemble d'un échangeur de chaleur auquel un tube obtenu selon le procédé conforme à la présente invention est destiné.

Les figures 2a à 2d représentent de façon schématique les différentes étapes d'un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, les figures 2a et 2b étant des vues de dessus et les figures 2c et 2d étant des coupes transversales.

Les figures 3a à 3d représentent de façon schématique les différentes étapes d'un second mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, les figures 3a et 3b étant des vues de dessus et les figures 3c et 3d étant des coupes transversales.

Les figures 4a à 4e représentent de façon schématique les différentes étapes d'un troisième mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, les figures 4a et 4b étant des vues de dessus et les figures 4c à 4e étant des coupes transversales.

Les figures 5a et 5b détaillent, en vue de coupe transversale, le pliage du tube selon un mode de mise œuvre du procédé conforme à l'invention.

La figure 6 une vue agrandie d'une partie VI de la figure 5b.

Comme illustré à la figure 1 , l'invention trouvera ses applications dans un échangeur de chaleur 1 comprenant des tubes 2 formant, par exemple, un faisceau dans lequel lesdits tubes 2 sont parallèles entre eux. Chaque tube 2 possède deux extrémités longitudinales 2A reliées, de manière fixe et étanche, à des boîtes collectrices 3, 4 de l'échangeur pour la circulation d'un fluide, notamment liquide de refroidissement, liquide frigorigène, air de suralimentation ou autres.

Lesdites boîtes collectrices 3, 4 comprennent, par exemple, une plaque collectrice et un couvercle définissant un volume intérieur de la boîte. Les tubes 2, notamment les extrémités longitudinales 2A des tubes 2, débouchent dans ledit volume intérieur à travers des orifices prévus dans les plaques collectrices. Les plaques collectrices sont, par exemple en métal, notamment en aluminium ou alliages d'aluminium. Les couvercles sont, par exemple, en plastique et sertis sur les plaques collectrices. En variante, les plaques collectrices et les couvercles sont tous les deux en métal, notamment en aluminium ou alliages d'aluminium. A ces boîtes collectrices 3, 4 sont respectivement rapportées des brides ou tubulures d'entrée 5 et de sortie 6.

Entre les tubes 2 pourront être agencés des intercalaires 7 augmentant la surface d'échange thermique entre le fluide circulant dans les tubes 2 et un fluide, notamment de l'air, traversant l'échangeur 1 .

Cela étant, l'invention concerne plus particulièrement les tubes 2 dudit échangeur et encore plus précisément leur procédé de fabrication.

Comme illustré aux figures 2a à 2d, 3a à 3d ainsi que 4a à 4d, le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir des tubes 2 du type comprenant un feuillard 10, plié sur lui-même de façon à définir plusieurs canaux 12a, 12b de circulation du fluide, et un perturbateur 14a, 14b, situé à l'intérieur de chacun desdits canaux. Ainsi, selon l'invention, on se place dans la configuration où le pliage du tube ne dépend pas de la longueur des jambes car ledit tube comprend un perturbateur 14a, 14b spécifique pour chacun des canaux. On pourra de la sorte utiliser le même outillage de pliage aussi bien pour un tube muni desdits perturbateurs 14a, 14b que pour un tube dans lesquels lesdits perturbateurs 14a, 14b ne sont pas utiles.

Lesdits perturbateurs 14a, 14b sont configurés, par exemple, pour favoriser l'échange thermique et la résistance des tubes à la pression interne. Ils sont prévus, notamment, sur toute la longueur axiale des canaux 12a, 12b. Ils présentent ici des ondulations 30, notamment du type sinusoïdal ou en forme de créneaux, les sommets desdits ondulations 30 étant assujettis au feuillard 10.

Lesdits tubes 2 pourront en particulier présenter une configuration dans laquelle ledit feuillard 10 présente des jambes 16a, 16b joignant une première paroi plane 18 du tube à une seconde paroi 20 plane du tube de façon à définir lesdits canaux 12a, 12b. On entend par là que les extrémités libres desdites jambes 16a, 16b sont au contact de ladite seconde paroi 20.

Comme cela est plus facilement visible à la figure 6, lesdites jambes 16a, 16b présentent, par exemple, une base formée d'une portion coudée 17 du feuillard 10 les reliant à la première paroi plane 18. Elles se prolongent ici l'une contre l'autre pour finir contre la seconde paroi plane 20, notamment par l'intermédiaire de leur tranche. Elles définissent ici deux canaux 12a, 12b de section sensiblement égale. Autrement dit, lesdites jambes 16a, 16b se trouvent sensiblement le long d'un plan médian des tubes 2. L'invention pourra s'appliquer en particulier à des tubes pliés en B tels que ceux décrits en préambule.

A nouveau selon les figures 2a à 2d, 3a à 3d ainsi que 4a à 4d, ledit procédé comprend une étape, correspondant aux figures 2b, 3c et 4d, de séparation d'une feuille de matière 22 selon une ou plusieurs lignes de coupure 24 en bandes 26a, 26b, situées de part et d'autre de la ou desdites lignes de coupure 24. Lesdites bandes 26a, 26b servent à définir chaque perturbateur 14a, 14b desdits tubes 2.

Grâce à l'invention, on réalise de la sorte les perturbateurs 14a, 14b à partir d'un même outillage par lequel ladite feuille de matière 22 est alimentée, comme cela est illustré aux figures 2a, 3a et 4a. L'alimentation de ladite feuille de matière 22 a lieu, par exemple, en continue.

Le procédé conforme à l'invention pourra en outre comprendre une étape de formation en parallèle d'un profil desdits perturbateurs 14a, 14b, illustrée aux figures 2c, 3b et 4c, étape qui pourra avoir lieu soit avant, soit après ladite étape de séparation. Lesdites étapes de formation du profil des perturbateurs 14a, 14b et/ou de séparation des bandes 26a, 26b sont réalisées, par exemple, en continue.

Comme illustré aux figures 2a à 2d et 3a à 3b, selon un premier mode de mise en œuvre de l'invention, l'étape de séparation de la feuille de matière 22 selon une ou plusieurs lignes de coupure 24 est une étape de découpage de ladite feuille de matière 22.

Selon une première variante, correspondant aux figures 2a à 2d, l'étape de formation du profil desdits perturbateurs 14a, 14b est une étape de mise en forme desdites bande de matière 26a, 26b. Autrement dit, l'étape de séparation en bandes 26a, 26b de ladite feuille de matière 22 a lieu avant l'étape dans laquelle on définit les ondulations 30 desdits perturbateurs 14a, 14b. Comme déjà évoqué plus haut, lesdites bandes 26a , 26b sont mises en forme, par exemple, en parallèle.

Selon une seconde variante, correspondant aux figures 3a à 3d, l'étape de formation du profil desdits perturbateurs 14a, 14b est une étape de mise en forme de ladite feuille de matière 22. Autrement dit, dans cette variante, on forme les ondulations 30 des perturbateurs 14a, 14b sur la feuille de matière 22, avant séparation de ladite feuille de matière 22. Encore autrement dit, au moment de la séparation en bande, les ondulations 30 des perturbateurs 14a, 14b sont déjà présentes.

Comme illustré aux figures 4a à 4e, selon un autre mode de mise en œuvre, le procédé conforme à l'invention comprend une étape de pré fentage de ladite feuille de matière 22, permettant l'obtention de liens de matière résiduels 32 entre lesdites bandes de matière 26a, 26b, comme cela est plus particulièrement illustrée à la figure 4b. Lesdits liens 32 sont situés, par exemple, le long de la ou des lignes de coupure 24. Ladite étape de pré fentage a lieu, par exemple, en continue.

L'étape de formation du profil desdits perturbateurs 14a, 14b pourra alors être une étape de formage de ladite feuille de matière 22 pré fentée. Dans ce mode de mise en œuvre, comme dans celui des figures 3a à 3d, les ondulations 30 sont ainsi formées avant la séparation de la feuille de matière 22.

Toujours dans le mode de mise en œuvre des figures 4a à 4e, l'étape de séparation de la feuille de matière 22 selon la ou les lignes de coupure 24 est une étape de rupture desdites liaisons résiduelles 32 de ladite feuille de matière 22.

Cela étant, selon une première variante, lesdits perturbateurs 14a, 14b sont introduits, notamment en parallèle, dans lesdits canaux 12a, 12b, une fois le tube 2 plié.

Selon une autre variante, illustré aux figures 5a et 5b, ledit procédé comprend une étape de pliage partielle du feuillard 10 définissant des zones 28a, 28b de logement desdits perturbateurs 14a, 14b, correspondant plus particulièrement au stade de pliage du tube représenté à la figure 5c, suivie d'une étape d'introduction, notamment en parallèle, desdits perturbateurs 14a, 14b dans lesdits logements 28a, 28b. Le pliage du tube se poursuit alors, selon les flèches repérées 29, pour arriver à une étape de fermeture complète du feuillard 10, correspondant plus particulièrement à la figure 5b.

On pourra en particulier noter que les perturbateurs 14a, 14b sont disposés dans leur logement 28a, 28b respectifs à distance l'un de l'autre de façon à permettre le passage des jambes 16a, 16b, prévues pré formées, entre lesdits perturbateurs 14a, 14b. Comme l'intérêt en apparaîtra plus bas, ils seront séparés, par exemple, d'un écartement sensiblement égal à deux fois l'épaisseur de la feuille de matière 22.

Lesdites étapes d'insertion des perturbateurs 14a, 14b et/ou de pliage du feuillard 10 ont lieu, par exemple, en continue et/ou simultanément. Cela étant, ledit tube 2 est rendu étanche, par exemple, par brasage, le brasage des tubes 2 d'un même échangeur ayant lieu, notamment, de façon simultanée au brasage de l'ensemble de l'échangeur. A ce sujet, ledit feuillard 10 et ladite feuille de matière 22 sont, par exemple, en aluminium ou alliage d'aluminium.

Comme plus particulièrement illustré à la figure 6, la ou lesdites lignes de coupure sont situées au niveau d'un sommet 34 d'une ondulation 30 desdits perturbateurs 14a, 14b. Ledit sommet 34 forme de la sorte une arête 36, dite de contact.

Plus précisément, le sommet 34 présentant l'arête de contact pourra présenter une forme aplatie. Dans les modes de réalisation des figures 3a à 3d et 4a à 4e, la feuille de matière 22 mise en forme pour présenter le profil des perturbateurs 14a, 14b comprend de la sorte une ondulation dont le sommet est muni d'un plat 38 plus large que le sommet des autres ondulations.

Comme illustré à la figure 6, lesdites arêtes de contact 36 sont, par exemple brasées au feuillard à proximité de ladite portion coudée 17 du feuillard 10. On renforce de la sorte la résistance à la pression interne du tube.

On pourra d'ailleurs noter que des tubes présentant une extrémité de perturbateur dans ladite portion coudée pourront être obtenus par des procédés différents de celui évoqué plus haut, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.