Brevet FR2088106A1 — publié le 19720107

La présente invention concerne des ailettes de refroidissement dont sont munis les radiateurs de refroidissement et les aérothermes de chauffage qui sont utilisés dans les véhicules, notamment des véhicules automobiles. L'objet de l'invention consiste à créer une ailette à dissipation thermique sensiblement uniforme par laquelle la quantité de métal à utiliser pour constituer une ailette est très sensiblement réduite par rapport à la quantité de métal nécessaire dans les ailettes connues Jusqu'alors qui présentent sensiblement la forme d'un rectangle. En outre, l'invention s'étend à un procédé de fabrication rendant possible la réalisation des ailettes sans qu'il soit produit aucune chute de métal. Conformément à l'invention, lu procédé est caractérisé en ce qu'on utilise une bande de métal dont la largeur est égale à la longueur que doit présenter chaque ailette, en ce qu'on pratique, à intervalles réguliers et transversalement à ladite bande, des découpes présentant sensiblement une forme ssinusoldale, en ce qu'on pratique entre deux découpes sinusoldales consécutives des découpes longitudinales suivant deux rangées décalées faisant que les découpes desdites deux rangées sont partiellement imbri quées, chaque découpe faisant saillie dans l'une des protubéran- ces délimitées par les découpes transversales en forme de sinusolde et en ce qu'on soumet chaque ailette à une opération de cambrage d'au moins les côtés bordant les découpes longitudinales pour former des collets délimitant des passages de tubes0 En outre, l'ailette à dissipation thermique sensiblement uniforme obtenue conformément au procédé ci-dessus est caractérisée en ce qu'elle présente un corps sensiblement rectangulaire à partir des deux grays côtés desquels font saillie des protubérances,en forme générale de trapèze, dont la grande base est reliée au corps rectangulaire de l'ailette, les protubérances du bord d'attaque étant décalées par rapport aux protubérances du bord de fuite et les collets bordant les passages de deux tubes successifs s'étendant, d'une part, tous deux dans le corps rectangulaire de chaque ailette et, d'autre part, respectivement, dans une protubérance du bord d'attaque et dans une protubérance du bord de fuite, Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est un plan partiel illustrant le procédé de fa fabrication des ailettes de l'invention. La fig. 2 est un plan analogue à la fig. i illustrant un développement du procédé. La fig. 3 est un plan partiel d'une ailette conforme à l'invention. La fig. 4 est une coupe d'une partie d'un faisceau de radiateur mettant en applicatio l'ailette de la fig. 3, la coupe étant prise suivant la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est un plan analogue à la fig. 3 illustrant une légère variante de réalisation de l'ailette. Selon l'invention, pour fabriquer les ailettes, on utilise une bande métallique 1, par exemple en acier, en cuivre, ou en aluminium, dont la largeur 1 est égale à la longueur des ailettes que l'on désire fabriquer. On pratique dans la bande 1, à intervalles réguliers, des découpes ondulées 2, 2a, 2b... Ces découpes délimitent le bord d'attaque et le bord de fuite de chaque ailette. On prévoit que les découpes successives 2, 2a, 2b délimitent sensiblement une sinusoïde ou pour des commodités de fabrication des trapèzes alternés. De cette façon, chaque ailette découpée présente, ainsi que cela est représenté en hachures croisées à la fig. 1, un corps 3 sensiblement rectangulaire à partir des grands côtés duquel font saillie des protubérances 4, 4a, 4b..., d'une part, et 5, 5a, 5b ..., d'autre part. Du fait de la forme en trapèzes alternés des découpes -suc- cessives 2, 2a, 2b..., les protubérances 4, de même que les protubérances 5, se raccordent au corps de chaque ailette par la grande base de chacun desdits trapèzes, En même temps qu'on pratique les découpes 2, 2a, 2b, on exécute, aussi, des découpes 6, 6a, 6b ... et 7,- 7a, 7b entre chaque jeu de deux découpes, 2 et 2a par exemple. Comme le montre le dessin, les découpes des jeux 6 et 7 qui sont destinées à délimiter les passages de tubes d'un faisceau de radiateur délimitent deux rangées qui sont, d'une part, alternées et, d'autre part, partiellement imbriquées, chaque découpe s'étendant en partie dans le corps rectangulaire 3 de l'ailette et dans l'une des protubérances en forme de trapèze. Par les découpes décrites dans ce qui précède, on voit que des ailettes successives a, b, c ... sont découpées à partir de la bande I dans la largeur de cette bande, sans qu'il y ait aucune perte de matière puisque les découpes ne produisent aucune chute de métal. On voit aussi qu'une ailette, telle que l'ailette b est indentique à une autre ailette telle que l'ailette c et que, par suite, ces ailettes sont parfaitement superposables et peuvent être empilées les unes sur-les autres sans qu'il y ait à les retourner, ce qui permet de les classer, après leur découpage, de façon simple. Un développement du procédé de fabrication par découpage apparat à la fig. 2 suivant lequel, outre les découpes déjà décrites en référence à la fig. 1, on pratique des découpes supplémentaires 8, 8a, Bb ... dans chacun des côtés latéraux des jeux de protubérances 4 et 5. On voit que les découpes supplémentaires 8 intéressent à la fois les protubérances de deux ailettes consécutives. Ces découpes, qui apparaissent aussi à la fig. 3, sont destinées à délimiter des languettes 9, 9a, 9b ... qui sont alternativement cambrées dans un sens et dans l'autre, comme montré à la fig. 4, en ce qui concerne les languettes 9 et 9a. Il est avantageux, aussi, comme le montre la fig. 2, que les découpes 6, 6a, 6b et 7, 7a, 7b soient prolongées à leurs deux extrémités par des jeux 10 et 10a de tronçons de découpe délimitant chacun les trois côtés d'un rectangle.De cette façon, et en prévoyant que les tronçons de découpe 10 et 10a soient opposés, on délimite des pattes 11, respectivement lia (fig. 2à 5) qui font saillie au-delà de collets 12 et 13 bordant chaque grand côté des passages de tubes 14 qui sont formés, à partir des découpes 6 et 7, par cambrage des bords de ces découpes. Les pattes 11 et lia forment ainsi des entretoises pour maintenir un pas régulier et constant entre les ailettes lorsque celles-ci sont empilées les unes sur les autres, comme montré par la fig. 4. Par les moyens qui viennent d'être décrits et en se référant aux fig. 3 et 4, on constate que le liquide circulant dans les tubes 15 cède sa chaleur à chaque ailette par les collets 12, 13 de celle-ci et les lignes isothermes qui peuvent être tracées dans une ailette, à partir des lignes de propagation de la chaleur à travers le métal de ladite ailette, présentant sensiblement la forme d'ellipse dont les foyers se trouvent au voisinage des deux petits côtés des tubes 15, on constate, par la disposition des tubes dont les rangées sont à la fois alternées et partiellement imbriquées, que toutes les parties du métal constitutif de chaque ailette sont chauffées de façon pratiquement uniforme; de la sorte la dissipation calorifique de chaque ailette s'effectue ainsi dans les meilleures conditions.En outre, le bord d'attaque de l'ailette étant constitué par les côtés des protubérances, ce bord d'attaque est considérablement allongé par rapport à celui d'une ailette à bords rectilignes, ce qui favorise encore la dissipation thermique puisqu'on sait, par expérience, que la dissipation thermique est d'autant meilleure que le bord d'attaque d'un dissipateur est plus long. Le fait de prévoir supplémentairement les languettes 9, 9a, 9b augmente encore la longueur du bord d'attaque, et le cambrage de ces languettes a pour effet supplémentaire de créer un régime perturbé lorsque le faisceau est traversé par de l'air en mouvement, ce régime perturbé prenant naissance essentiellement le long de parties de l'ailette qui constituent des tron çons de ces bords d'attaque, ce qui fait que le rendement de l'ailette, outre qutil est amélioré par l'uniformisation du chauffage de tout le métal qui la constitue, est encore amélioré par la multiplication de la longueur de son bord d'attaque et des perturbations auxquelles est soumis l'air de refroidissement. La fig. 5 illustre une légère variante selon laquelle les protubérances des jeux 4 et 5 présentent latéralement de petit tes ailes 16 et 17 qui ont un effet analogue aux languettes 9 et 9a décrites dans ce qui précède. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, les languettes cambrées 9, 9a ... de même que les ailes 16, 17 peuvent être formées seulement à partir des protubérances du bord d'attaque de l'ailette pour rendre-l'écoulement de l'air traversant le faisceau plus régulier vers le bord de fuite, afin de tenir compte de la dilatation de cet air lorsqu'il a traversé le faisceau, ce qui permet qu'il soit peu accéléré, malgré son augmentsion de volume, en limitant ainsi la perte de charge. R E V E N D I C A E I O N S 1 - Procédé pour la fabrication d'ailettes de refroidissement pour faisceaux de radiateurs, caractérisé en ce qu'on utilise une bande de métal dont la largeur est égale à la longueur que doit présenter chaque ailette, en ce qu'on pratique, à intervalles réguliers et transversalement à ladite bande, des découpes présentant sensiblement une forme sinusoidale, en ce qu'on pratique entre deux découpes sinusoldales consécutives des découpes longitudinales suivant deux rangées décalées faisant que les découpes desdites deux rangées sont partiellement imbriquées, chaque découpe faisant saillie dans l'une des protubérances délimitées par les découpes transversales en forme de sinusoïde et en ce qu'on soumet chaque ailette à une opération de cambrage d'au moins les côtés bordant les découpes longitudinales pour former des collets délimitant des passages de tubes. 2 - Ailette à dissipation thermique sensiblement uniforme obtenue conformément au procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle présente un corps sensiblement rectangulaire à partir des deux grands côtés duquel font saillie des protubérances en forme générale de trapèze dont la grande base est reliée au corps rectangulaire de l'ailette, les protubérances du bord d'attaque étant décalées par rapport aux protubérances du bord de fuite et les collets bordant les passages de deux tubes successifs s'étendant, d'une part, tous deux dans le corps rectangulaire de chaque ailette et, d'autre part, respectivement dans une saillie du bord d'attaque et dans une saillie du bord de fuite. 3 - Ailette, suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins les protubérances formées sur le bord d'attaque de l'ailette présentent des languettes ou ailes cambrées formées dans leurs côtés latéraux. 4 - Ailette, suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que chaque collet est prolongé vers le haut par une patte-entretoise dont il est solidaire, les pattes-entretoises des deux collets d'un-même passage de tube étant disposées suivant une diagonale de ce passage de tube. 5 - L'application de l'ailette, selon l'une des revendications 2 à 4, à la réalisation de faisceaux de radiateur pour le refroidissement de moteurs à combustion interne et pour la réalisation d'aérothermes de chauffage de l'habitacle de véhicules.