Brevet FR2069902A1 — publié le 19710910

La présente invention est relative aux radiateurs pour le refroidissement de liquides, notamment de véhicules, du type comprenant un faisceau de tubes entre lesquels sont disposés des dissipateurs constitués par des intercalaires ondulés. 5 On sait que la majeure partie de la chaleur dissipés par un radiateur de ce type l'est par les dissipateurs et, dans cefie technique de fabrication des radiateurs, qui a déjà atteint im très haut niveau de perfection, on s'efforce de former, dans les parties des dissipateurs qui s'étendent entre la paroi des 'tubes 10 ou rangée de tubes consécutifs d'un faisceau, des perturbateurs constitués par des crevés, de sorte que l'air traversant le faisceau est amené à suivre des trajets complexes qui améliorent la dissipation. L'invention est partie de la constatation surprenante que 15 la dissipation thermique d'un intercalaire ondulé est maximum au niveau du bord d'attaque de ces dissipateurs et décroît ensuite très rapidement. En outre, il est apparu qu'il serait possible de réduire sensiblement l'épaisseur des dissipateurs si l'on pouvait multiplier les bords d'attaque, mais cela sans li-20 miter la surface de contact entre le dissipateur ex la paroi des tubes. Il est apparu, aussi, que les perturbateurs formés jusquè. présent dans les dissipateurs augmentent excessivement la perte de charge de l'air traversant le faisceau, de sorte que le volume d'air, donc la masse d'air, traversant le faisceau est ainsi ré-25 duit au détriment évidemment de la quantité de chaleur dissipée. La présente invention crée un nouveau perturbateur tenant compte des conditions ci-dessus et permettant d'augmenter très sensiblement la dissipation de chaleur pour un radiateur comportant un poids déterminé de métal constituant les dissipato^ra, ou de 50 réduire très sensiblement le poids de métal constitutif desdits dissipateurs pour une même capacité de dissipation du radiateur. Conformément à l'invention, le dissipateur présente des parties continues d'appui sur la paroi des tubes entre lesquels il est disposé, lesdites parties continues étant reliées, entre 35 elles, par des lanières pliées alternativement courbées dans l'un et l'autre sens, les lanières de même courbure de chaque pli s'étendant parallèlement les unes aux autres de sorte que les lanières se suivant sont respectivement imbriquées les unes dans les autres. 69 41714 2069902 L'invention s'étend aussi à un procédé pour la fabrication du dissipateur ci-dessus. Conformément à cette seconde disposition, on pratique des jeux de fentes longitudinales parallèles* séparées par une partie continue, dans le sens longitudinal d1 une 5 bande iaiace' pour délimiter des lanières parallèles, ©a préfonae les lanières délimitées par un aime jeu de fent-es■ pour les plier-alternativement dans aa sens et dans l'autre, les lanières alignées issues de deux jeux de fentes successives ayant leur courbure opposée, on ondule la bande au niveau de chaque partie con-10 tinue séparant chaque jeu de lanières et on fait avancer la bande ainsi ondulée tout en la freinant dans sa partie ondulée, de sorte que les lanières des jeux successifs de lanières sont amenées à être imbriquées les unes entre les autres. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent 15 d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation frontale d'un radiateur dont le faisceau comporte des dissipateurs conformes à l'invention. 20 La fig. 2 est une perspective schématique illustrant une phase de fabrication des intercalaires de l'invention. La fig. 3 est une élévation schématique, à plus petite échelle, illustrant une autre phase de fabrication. La fig. 4 est une ^perspective d'un tronçon du dissipateur 25 terminé. Les fig. 5 et 5a sont des coupes-élévations longitudinales du même tronçon de dissipateur, la fig. 5a faisant apparaître une modification.- La fig. 6 est une élévation d'extrémité, partie en coupes 30 vue suivant la ligne YI-VI de la fig. 5. lia fig. 7 est une coupe légèrement agrandie et vue sensiblement suivant la ligne VII-VII de la fig. 5. La fig. 8-est une élévation schématique illustrant un développement de l'invention. 35 La fig, 1 illustre un radiateur dans lequel 1 et 2 désignent deux boîtes à eau comportant des tubulures de raccordement 3 et une embase de remplissage 4. Les boîtes à eau recouvrent des collecteurs 5 et 6 dans lesquels débouchent les extrémités des tubes 1 du faisceau. Des dissipateurs 8 sont disposés entre 69 41714 2069902 chaque tube ou rangée de tubes 7 pour constituer des surfaces secondaires d'échange entre le fluide circulant dans les tubes 7 et celui qui passe à travers le faisceau. Pour constituer les dissipateurs 8, on utilise une bande 5 métallique 9 très fine, de l'ordre de quelques centièmes de millimètres, par exemple en cuivre, en laiton ou en aluminium, et on pratique dans cette bande dans le sens longitudinal des jeux de fentes 10, 10a, etc. ayant toutes mêise longueur. Chaque jeu de fentes est séparé par un espaee 11 qui est destiné à 10 constituer la surface d'appui du dissipateur sur la paroi des tubes 7 du faisceau, cette surface d'appui étant, comme le montre la fig. 2, continue de l'un à l'autre des bords latéraux de la bande 9« Les fentes 10, 10a ... sont, par exemple, pratiqué® par un jeu de molettes 12 mais ces fentes pourraient, aussi, 15 être faites à la presse ou par un autre moyen. Après l'exécution des fentes, la bande 9 est préformée, par exemple au moyen d'un second jeu de molettes 13 (fig. 3) qui agissent successivement sur deux tronçons préfsndus de bande, à savoir, en se référant à la fig. 2, sur les deux tronçons pré-20 fendus 101 et 102» Ce préformage a pour effet de pré-enduler dans le sens longitudinal les lanières successives délimitées par les fentes 10, 10a. Ainsi deux lanières successives, telles que 14 et 14a sont respectivement préformées pour tourner leur concavité vers le haut et vers le bas et les deux lanières sui-25 vantes, telles que 15 et 15a, sont formées à contrario, tandis que l'espace 11-], qui sépare les deux jeux 10-j, lOg, n'est pas préformé. On voit qu'on délimite ainsi, avec les lanières successives, approximativement des sinusoïdes alternées tout au long de la bande 9. La courbure des lanières peut ne -i-as être 30 continue,lesdites lanières étant alors par exemple .^liées à une partie médiane et délimitant alors deux tronçons sensiblement rectilignes de part et d'autre de la ligne de pliage. Supplémentairement à la formation de ces pré-ondulations, il a été trouvé avantageux de galber dans le sens transversal 35 chaque lanière, par exemple en formant un pli médian 16, ce qui peut facilement être obtenu par les mêmes molettes que celles exécutant le pré-formage décrit ci-dessus ou, même, avant celui-ci par celles des molettes qui pratiquent les fentes 10, 10a. Le galbe transversal conféré à chaque lanière est lui aussi al 69 41714 4 2069902 terné. Par exemple, si 1' on se réfère à la fig. 7, on voit que la lanière 14- est galbée dans un sens qui est opposé à celui de la lanière contiguë 15. Ce galbe a pour effet, tout d'abord, d'écarter légèrement les bords latéraux contigus de deux lanières 5 successives, comme cela est montré pour les bords a et b des lanières 14 et 15. Ce même galbe a ensuite pour effet de rendre possible un pliage plus important des lanières que celui représenté à la fig. 2, mais seulement dans un sens. Le galbe a encore pour effet de rigidifier les lanières et, finalement, il 10 est destiné à créer une perturbation dans l'écoulement du fluide traversant le faisceau suivant la flèche f-j de la fig. 7 et donc d'accroître pour une même surface de métal la quantité de chaleur dissipée. Une opération supplémentaire consiste à onduler la bande 15 .préformée exactement comme cela se pratique dans la fabrication ' des dissipateurs ondulés, ce qui est réalisé le plus souvent par j un jeu de molettes, telles que les molettes 16. Cette ondulation 1 * a pour effet de plier alternativement dans un sens et dans l'autre les parties pleines 11 séparant chaque jeu de lanières pré-20 ondulées. Lorsque la bande ondulée quitte les molettes 16 et du fait i du préformage qu'ont subi les lanières 14 et 15 au niveau des parties 11, chaque pli présente des ventres 17 délimités par lesdites lanières. La bande ainsi ondulée est reçue, sur un guide ! • ; 25 18 et elle est amenée à passer, par .exemple, sous un patin 19 . qui freine son avance dans le sens figuré par la flèche fg, avance qui lui est conférée par les molettes. On règle la hauteur du patin 19 pour que les plis successifs formés par la bande tendent à être partiellement écrasés en-même temps que l'avance 30 de la bande est freinée. De cette façon, la pré-ondulation conférée aux lanières est augmentée, le'sdites lanières pliant dans ' le sens dans lequel elles sont pré-ondulées ou pré-pliées et les lanières d'un pli s'imbriquant dans celles du pli suivant. Par exemple, la lanière 15 de la fig. 2 est ainsi amenée entre les 35 lanières 14a et 14b, ce qui.apparaît bien dans le cfessin suivant les fig. 4 et 5. On voit ainsi à la fig. 4 que les lanières 14 et 14a qui étaient pliées a contrario sont ainsi disposées parallèlement l'une.à l'autre, de même que les lanières 15» 15a qui,elles,sont pliées dans l'autre sens. On voit, aussi, que 69 41714 5 20699Ô2 deux parties continues sont respectivement disposées sur l'un et l'autre des deux côtés du dissipateur formé, ce que l'on constate en particulier pour les parties 11 et 11.] de la fig. 1, qui apparaissent respectivement aux parties haute et basse de 5 deux plis successifs du dissipateur représenté à la fig. 4» La fig. 1a illustre le cas où les lanières au lieu de présenter une courbure continue sont pré-pliées sensiblement à leur partie médiane comme montré en 20 de sorte qu'elles délimitent chacune des segments 21,22 sensiblement rectilignes. 10 La mesure dont les lanières sont imbriquées les unes dans les autres dépend de la hauteur du passage laissé libre entre le guide 18 et le patin 19 de la fig. 3. En réduisant suffisamment ce passage, il est possible que chaque lanière intéresse plus de deux plis successifs du dissipateur ondulé constitué. 15 Lorsque la friction exercée par le patin est sensiblement la même que celle exercée par le guide 18, alors on peut obtenir que la partie 11 soit décalée d'un demi-pas par rapport à la partie 11-j, c'est-à-dire soit placée juste à la partie médiane de l'espace séparant les deux parties 11 -j et 1^ de la fig. 5. 20 Au contraire, si l'on fait en sorte que la friction exercée par le patin 19 soit différente de celle exercée par le guide 18 alors, comme le montre la fig. 8, on obtient une déformation supplémentaire qui peut être réglée comme on le désire et qui peut permettre, si on le souhaite, que la partie 11 soit rigou-25 reusement alignée avec la partie 11-j, de sorte que lesdites parties pleines des dissipateurs peuvent, alors, prendre appui sur des parties alignées de deux tubes ou rangées de tubes consécutifs 7. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de rp'.:^3ation, 30 représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier la longueur des lanières peut varier suivant une loi déterminée, . par exemple elle peut varier progressivement dans le sens de la circulation d'air de façon que le coefficient de convection se 35 trouve modifié en fonction de 11échauffement de l'air. 69 41714 2069902 REVENDICATIONS 1 - Dissipateur ondulé pour faisceau de radiateur à tubes et dissipateurs, caractérisé en ce qu'il présente des parties continues d'appui sur la paroi des tubes entre lesquels il est 5 disposé» lesdites parties continues étant reliées entre éLles par des lanières pliées, alternativement courbées dans l'un et l'autre sens, les lanières de mime courbure de chaque pli s'étendant parallèlement les unes aux autres, de sorte que les lanières se suivant sont respectivement imbriquées les unes dans les autres» 10 2 - Dissipateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lanières de chaque pli dont les courbures sont opposées présentent un galbe transversal, 1© galbe d'une lanière pliée dans un sens étant opposé à celui de la lanière suivante pliée dans l'autre sens, 15 3 - Dissipateur suivant l'une des revendications 1 et 2» caractérisé en ce que deux parties continues successives prenant appui sur deux tubes contigus sont séparées de la moitié de.l'intervalle séparant deux parties continues prenant appui sur le même tube. 20 4 - Dissipateur suivant l'une des revendivations 1 et 2, caractérisé en ce que deux parties continues successives prenant appui respectivement sur deux tubes contigus sont alignées l'u&e avec l'autre* 5 - Dissipateur suivant l'une des revendications 1 à 4, ea- * 25 ractérisé en ce que chaque lanière présente un pli transversal de part et d'autre duquel elles forment deux tronçons ou segmenis rectilignes. 6 - Dissipateur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lanières sont de largeur différente. 30 7 - Proeédé pour la fabrication du dissipateur suivant l'usa des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on pratique des jeux de fentes longitudinales parallèles séparées par une partis continue dans le sens longitudinal d'une bande mince pour délimiter des lanières parallèles , en ce qu'on préforme les lanières 35 délimitées par un même jeu de fentes pour les plier alternativement dans un sens et dans l'autre, les Mières alignées issues de deux jeux de fentes successives ayant leur courbure opposée» en ee qu'on ondule la bande au niveau de chaque partie continue Siéparant chaque jeu de lanières et en ce qu'on fait avancer la 69 41714 ■? 2069902 "bande ainsi ondulée tout en la freinant dans sa partie ondulée, de sorte que les lanières des jeux successifs de lanières sont amenées à être imbriquées les unes entre les autres. 6 - Procédé suivant la revendication 5» caractérisé en ce 5 que, supplémentairement, on galbe les lanières dans le sens transversal, de sorte que le bord des lanières contiguës est ainsi écarté pour favoriser l'imbrication ultérieure des lanières entre elles. 7 - Procédé suivant l'une des revendications 5 et 6, ca- 10 ractérisé en ce qu'on freine davantage l'un des côtés de la bande ondulée, de sorte que les plis formés sont inclinés en même temps que les lanières sont imbriquées, d'où, il résulte que les parties continues successives ont leur position plus ou moins décalée en fonction de la différence du freinage.