Brevet FR2070910A1 — publié le 19710917

La pressente invention a trait à un echangeur de chaleur sous forme d'une paroi de chauffage ou de refroidissement, lequel est constitué par un certain nombre d'éléments formant conduit à profil approximativemeni rectangulaire disposes c8te à côte, les extrémites de tous les conduits etant a chacun de leurs deux côtes frontaux reliées par un canal collecteur en forme de pro fi le coudé pour le fluide chauffant ou refroidissant, ainsi qu'à un procedé pour la fabrication de cet echangeur de chal eur. On connaît déjà des échangeurs de chaleur de ce typeo Dans ceux-ci les élements en forme de conduit sont découpés en biais à leurs extrémités et, après avoir place les différents éléments formant conduit les uns à côte des autres, on les recouvre par un profilé coude dans la zone de ces coupes en biseau afin de former un canal collecteur La réalisation des coupes d'onglet aux extrémités des elements en forme de conduit est relativement conteuse. La présente invention a pour objet de faciliter la formation de canaux collecteurs aux extrémités d'eléments en forme de conduit disposes cOte à côte et de prévoir des moyens permettant d'obtenir une circulation forcee du fluide a travers l'échangeur de chaleur. Ce but est atteint suivant la presente invention par le fait que les eléments formant conduit présentent à leurs deux extrémités dans la paroi postérieure des ouvertures ou découpes recouvertes par le profilé coude du canal collecteur correspondant et sont soudées sur leurs petits côtés dans la zone du canal collecteur correspondant. La présente invention est expliquee ci-dessous plus en detail à l'aide d'exemples de réalisation non limitatifs illustrés aux dessins annexés. La fig 1 est une vue arrière d'un echangeur de chaleur. La fig. 2 est une vue en perspective de l'extrémité d'un élément formant conduit présentant une découpe à sa paroi postérieure. La fig 3 est une vue en perspective de deux élements formant conduit disposés cOte à côte et présentant des extrémités conformes à la fig. 2. La fig 4 est une coupe à plus grande échelle de l'extremité de l'élément formant conduit suivant la fig. 2, perpendi culaire à l'axe du canal collecteur. La fig. 5 est une vue en perspective de deux autres élé- ments formant conduit. La fig.. 6 est une coupe à plus grande echelle de l'extremité de l'élement formant conduit suivant la fig. 5, perpendiculaire à l'axe du canal collecteur. La fig 7 représente une autre forme de réalisation de la découpe prevue sur la paroi postérieure de l'extrémite d'un élement formant conduit La fig 8 représente en perspective une autre forme de realisation de l'extrémité de la paroi postérieure d'un élément formant conduit La fig. 9 montre encore une autre forme de réalisation de l'extremit-é de la paroi posterieure d'un element formant conduit, cette extremite presentant une patte obtenue au moyen d'une entaille. La fig. lu est une coupe transversale partielle d'un échangeur de chaleur comportant une bande profilée disposee dans le canal collecteur. La fig. 11 est une coupe suivant la ligne XI-{I de la fig. 6 La fig. 12 est une coupe partielle analogue à la fig. 11, une tôle de serrage étant prévue dans le canal collecteur. la fig.-13 est une coupe partielle analogue à la fig. 11, des cloisons étant prevues dans le canal-collecteur. La fig. 1 est une vue arrière d'un échangeur de chaleur. les différents éléments formant conduit 1, qui présentent par exemple un profil rectangulaire étroit, sont-placés les uns contre les autres avec leurs cOtés lo-ngitudinaux et sont fermés à leurs cOtés frontaux par un canal collecteur 2. Welui-ci est constitué par un profilé coudé qui s'applique avec une de ses branche sur les côtés frontaux des éleents formant conduit 1, et constitue un canal collecteur placé sur la paroi postérieure des éléments formant conduit. Les extrémités des parois postérieures des éléments formant conduit 1 présentent des ouvertures ou decoupes correspondantes qui sont décrites ci-dessous en détail a l'aide des autres figures. Les canaux collecteurs présentent des raccords " @ sur lesquels sont branchés les conduits d'arrivée et de sortie. Dans le canal collecteur on peut avantageusement incorporer des chicanes 5 représentées schematiquement.à la fig. 1 Ces chicanes 5 ferment à l'endroit concerné le canal collecteur et obligent le fluide à-circuler dans le sens indique par des flèches en parcourant successivement et uniformément les element formant conduit. Les chicanes 5 peuvent cependant aussi être disposées autrement de sorte que par exemple plusieurs éléments en forme de conduit soient utilisés pour le parcours dans un sens comme dans l'autre. Les fig. 2 à 9 représentent plusieurs façons dont l'extrémité de la paroi postérieure d'un element formant conduit peut être realisee. La fig. 2 montre l'élement formant, conduit 6 dont la paroi antérieure 7 est au@ras des petits côtés 8,9 alors que la paroi postérieure 10 présente une découpe 11.Suivant le procedé utilisé pour obtenir les découpes 11 il subsiste au voisinage des petits côtés 8,9 un bord 12,13 qui' 'lors de la fabrication de l'échangeur de chaleur est soudé de manière étanche au moyen d'un cordon de souqure 12a, 12b (fig. 4) avec le bord de l'élément en forme de conauit voisin (fig. ) dans la zone du canal collecteur avant la mise en place de celui-ci Les fig. 5 et 6 représentent une forme de realisation analogue à celle des fig. 2 et 3 de l'extrémite de l'élement formant conduit, mais dans laquelle les petits côtes sont partiel- lement élimines, leur nauteur étant par exemple réduite paral- lèlenentà la perol anterieure 53 de sorte qu'il ne subsiste que des bords 50, ,1 qui dans la zone du canal collecteur 52, sont soudés du côté frontal par un cordon de soudure 13a, 13b et 13c@ ainsi le profilé coudé formant le canal collecteur 52 peut être disposé au@ras de-la paroi postérieure 54, le canal collecteur 52 ne dépassant pratiquement pas la section transversale de l'elément formant conduit L'élement formant conduit 14 représenté à la fig. @ pre @ente une decoupe 15 analogue à celle de la fig. 2 mais les petits côtés 1@, @7 se trouvent en retrait par rapport à la paroi anterieure 18 d'une distance qui correspond à l'epaisseur de tôle du profil@ coudé formant le canal collecteur Dans la fig 8 l'élément formant conduit presente au lieu d'une decoupe une ou plusieurs ouvertures 20, 21 qui suivant le cas peuvent voir une forme circulaire, carrce ou rectangulaire. Dans cette forme de réalisation de l'extrémité frontale de l'elément formant conduit 19 le bord de la paroi postérieure 22 se trouve au ras de celui de la paroi antérieure et des petits côtes L'élement en forme de conduit 25 représenté a la fig 9 presente a la paroi postérieure 26 une decoupe 27 analogue à celle des fig. 2 et 3. A côté Üe la découpe 2 il se trouve une patte 28 formee par une entaille 29 partant d'un angle de la decoupe 27. Les fig 10 et 11 representent un 9 ment formant conduit 30 qui est ferme par un profilé coude 31 lequel constitue un canal collecteur 33 sur la paroi posterieure 32 de l'elément formant conduit 3. te canal collecteur 33 communique avec l'interieur ae l'elément formant conduit Su par une découpe ou une ouverture 34. Dans le canal collecteur 33 est disposee une bande profilée 55 qui le divise a des intervalles déterminés Si la bande profilée est formee se maniere appropriée, on peut obtenir un échangeur de chaleur a circulation forcée, comme representé schématiquement a la fig. 1. La bande 35 est fixee de manière appropriée au profile coude 31 avant que celui-ci ne soit fixe aux extremites des eléments formant conduit. Il n'est pas necessaire que la bande profilée @5 ferme le canal collecteur de aniere étanche aux gouttes L'action d'une circulation forcee est obtenue même @orsque pour des raisons pratiques il ne subsiste qu'un petit intervalle entre la bande profilée 35 et-la paroi intérieure du profile coude 31 formant le canal collecteur. La fig. 12 représente une autre forme de réalisation de chicanes prevues dans le canal collecteur 33. Deux elements formant conduit 37, 38 places l'un contre l'autre présentent des évidements 33, 40. Dans la zone des découpes 39, 4U les petits côtés 41, 42 des elements formant conduit 37, 38 constituent un bord sur lequel on engage une tôle de serre 4). selle-ci est realisée par exemple en acier à ressorts be crampon 44 est elargi en comprimant les deux pattes 45 pénetrant dans le canal collecteur 3, et place sur le bord au @iveau des découpes @@, 0. Lorsqu'on lâche les pattes 45, le crampon 44 maintient fermement le bord forme par les petits côtes 41, 42. Je telles tôles Je serrage 49 sont disposées aux endroits où la formation d'une circulation forcée est possible Lorsque les tôles de serrage 43 ont été fixees, le canal collecteur est formé, par le profile coudé @1 et celui-ci est relié de manière appropriee aux@elé- ments formant conduit. La fig. 13 représente une autre forme de réalisation des chicanes prévues dans le canal collecteur 33. Pour cette forme de réalisation on utilise des elements formant conduit 25 conformes à la fig. 9. Comme représenté à la fig 13, lune des pattes 28 est recourbée pour diviser le canal collecteur 33 de façon que celui-ci soit pratiquement fermé, alors que l'élément formant conduit place en-dessous présente une languette 28 qui reste dans sa position initiale puisqu'il doit s'établir une circulation de l'élément supérieur dans l'element inférieur La fabrication d'un echangeur de chaleur au moyen d'élements formant conduit 25 est particulièrement économique puisque tous les eléments sont réalisesde la même façon.Lorsque les eléments formant conduit 2D ont éte assemblés de façon à former un échangeur de chaleur, on recourbe les pattes 28 nécessaires à l'obtention dune circulation forcée. Suis le profilé coude ,1-, con- ti tuant le canal collecteur 33 est fixé de manière appropriée aux côtés frontaux des elements formant conduit. Avec les échangeur de chaleur décrits il est possible d'obtenir les formes de realisation quelconques se différenciant par le nombre des elements utilises. rependant, pour chacune de ces formes de réalisation la circulation forcée peut au besoin être obtenue sans difficulté en divisant le canal collecteur au moyen de chicanes correspondantes. Le profilé coudé formant le canal collecteur recouvre les ouvertures des elements formant conduit du côté frontal et ne fait donc pas saillie latéralement mais se trouve sur le côte postérieur des éléments formant conduit de manière à être masqué. L'échangeur de chaleur décrit n'a nullement besoin d'être constitue d'éléments exactement rectangulaires. les éléments formant conduit peuvent oralement avoir une forme ovale aplatie et les chicanes écrites peuvent être réalisées exactement de la même façon. R E V E N D I C A T I O N S 1 - échangeur de chaleur sous forme d'une paroi de chauffage ou de refroidissement, lequel est constitué par un certain nombre d'éléments formant conduit à profil approximativement rectangulaire disposés cOte à côte, les extrémités de tous les conduits étant à chacun de leurs deux côtés frontaux reliées par un canal collecteur en forme de profilé coudé pour le fluide chauffant ou refroidissant, caractérisé en ce que les éléments formant conduit 1,6,14,25,30,37,38 présentent à leurs deux extrémités dans la paroi postérieure 10,22,26,52,54 des ouvertures ou découpes 11,15,20,21,27,34,39,40 recouvertes par le profilé coudé du canal collecteur correspondant 2,33,52 et sont soudés sur leurs petits côtés 8,9,16,17,41,42 dans la zone du canal collecteur correspondant 2,33,52. 2 - Changeur le chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux collecteurs sont divisés par des chicanes 5,28,35,43 en vue d'obtenir une circulation forcée. 3 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes sont formées par une bande profilée 35 placée dans le canal collecteur concerné. 4 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes sont constituées par des tôles de serrage 43 qui sont serrées sur les bords 12, 13 des petits côtés 8,9,16,17,41,42 des éléments formant conduit. 5 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes sont des cloisons 5 disposées sur la paroi postérieure d différents éléments formant conduit, ces cloisons pénétrant dans le canal collecteur 2,33,52. 6 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les cloisons prévues dans les canaux collecteurs sont constituées par des parties recourbées 28 de la paroi postérieure des différents éléments formant conduit. 7 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures des éléments formant conduit sont prévues aux extrémités de la paroi postérieure sous forme d'ouvertures circulaires 20 ou rectangulaires 21. 8 - Changeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'aux extrémités de la paroi postérieure l'élé- ment formant conduit présente à côté de la découpe 27 une patte 2 obtenue au moyen d'une entaille. 9 - Echangur de chaleur suivantla revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur des petits cotis des éléments formant conduit e. est dans la zone du canal collecteur concerné 52 réduite parallèlement à la paroi antérieure 53 de façon à former des bords 50, @, le profilé coudé constituant le canal collec- teur concerné 52 se trouvant à plat sur la para postérieure 54. 10 - Procédé de fabrication de l'échangeur de chaleur suivant la revendication 1 et comportant à chacun de ses côtés frontaux un canal collecteur, caractérisé en ce qu'une découpe et une patte soit réalisées à chacun des aeux côtés frontaux es éléments formant conduit et en ce qu'après La formation de l'échangeur de chaleur les pattes nécessaires à l'obtention de -a circulation forcée sont recourbées et le profilé coudé for- mant le canal coll@cteur est ensuite fixé aux côtés frontaux.