Brevet FR2259344A1 — publié le 19750822

La présente invention a Four objet un dispositif d'assemblage sans soudure des boîtes à eau sur les collecteurs d'échangeurs de chaleur. Il a déjà été proposé différentes dispositions pour relier ensemble par des moyens pureirent mécaniques, une boîte à eau et un collecteur d'un échangeur de chaleur en faisant en sorte que lesdits moyens rendent possible d'exercer une pression continue sur un joint d'étanchéité. Il a, en particulier, déjà été prévu par la Société demanderesse, pour relier une boîte è eau en matière moulée à un collecteur métallique, de former des lumières dans un bord montant du collecteur et une rainure périphérique dans la paroi externe latérale de la boîte à eau pour engager, d'une part, dans ladite rainure et, d'autre part, dans lesdites lumières des pinces de verrouillage. La Demanderesse a, aussi, prévu de faire venir dans la paroi latérale de la boite a' eau des saillies inclinées pouvant être engagées directement dans les lumières du bord montantdu collecteur Ces dispositions présentent, cependant, divers inconvénients. En particulier, il est nécessaire, pour mettre en place les pinces ou pour engager les saillies de la boite à eau dans les lumières du bord montant du collecteur, de déformer un joint d'étanchéité au-delà de la mesure dans laquelle il doit se trouver lorsque le collecteur et la boîte à eau sont assemblés. Dans la pratique, il s'est avéré~difficile de mettre en -oeuvre ces moyens ou alors il était nécessaire de prévoir des joints d'étanchéité très épais et en matère relativement souple qui ne s'avèrent pas complètement satisfaisants à l'usage. La présente invention crée une nouvelle disposition très simplifiée et ne présentant plus les inconvénients exposés ci-dessus. Conformément à l'invention, le dispositif d'assemblage sans soudure des boites à eau sur les collecteurs d'échangeurs de chaleur dans lesquels un joint souple est pressé entre la boite à eau et le collecteur pour assurer l'étanchéité de leur liaison est caractérisé par une ceinture forme soit par la boîte à eau1 soit par le collecteur à sa périphérie, ladite ceinture délimitant des protubérances internes appliquées con tre une portée d'appui que délimite soit le collecteur, soit la boîte à eau dans une partie enveloppée par ladite ceinture. 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 an nexé. La fig. 1 est une élévation partielle d'un échangeur de chaleur selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus correspondant à la fig.1. La fig. 3 est une coupe vue sensiblement suivant la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe, analogue à la fig. 3, illustrant une variante. les fig. î à 3 illustrent un échangeur qui comporte un collecteur métallique 1 dans lequel débouchent des tubes 2 munis de dissipateurs 3 . Les tubes 2 peuvent etre de section quelconque, par exemple circulaire, ou sensiblement rectangulaire, et les dissipateurs 3 peuvent, aussi, être quelconques, c'est-à-dire constitués par des ailettes enfilées sur les tubes ou bien par des bandes ondulées disposées entre la paroi des tubes lorsque ces tubes sont de section sensiblement rectangulaire. Le collecteur est bordé sur toute sa périphérie par une ceinture 4 à la base de laquelle est avantageusement délimitée une rainure 5 pour le centrage d'un joint déformable 6. Le collecteur -1 est destiné à être fermé par une boîte à eau fabriquée en matière moulée, par exemple en résine synthétique. A sa base, la boite à eau délimite un bourrelet 8 dont le dessus forme une portée 9 plane ou sensiblement plane qui s'étend sur tout son pourtour. Sur son dessous, le bourrelet 8 délimite une paroi de déformation 10, par exemple une paroi oblique, destinée à prendre appui sur le oint 6 pour le comprimer et le déformer, afin qu'il assure l'étanchéité entre ledit bourrelet 8 de la boîte à eau et le collecteur I. Le dessin montre que la ceinture 4 du collecteur est plus haute que la portée 9 de la boîte à eau, et aue des picots ou autres saillies ou Drotubérances Il sont formes pour fai rejaillie vers l'intérieur du collecteur. Les saillies ou picots Il présentent un dessous 11a de préférence en contre dépouille tandis que leur dessus 11b forme un angle, de préférence aigu avec la paroi interne de la ceinture 4. lorsque les protubérances 11 sont constituées par des picots formés à partir de crevés 12 comme représenté à la fig.1 pour obtenir que le bord inférieur 11a soit en contre-dépouille, lesdits picots sont repliés Dar exemple suivant une ligne oblique comme illustré en 13. Pour mettre en place la boîte à eau 7, il suffit de llin- troduire a force dans la ceinture 4 du collecteur 1, ce qui déforme élastiquement les picots Il pendant le mouvement d'introduction, lesdits picots revenant en glace lorsque le joint 6 est comprimé Dour occuper la Dosition apparaissant à la fig. 3 Bien que les picots Il puissent être rabattus sensiblement à angle droit, il est avantageux, comme le montre la fig. 2, qu'ils soient obliques, ce qui facilite l'introduction de la boîte à eau car les picots meuvent alors plus facilement être déformés élastiquement. Si on le desire, le dessous du bourrelet 8, désigné par 10a, Deut être légèrement oblique comme représenté à la fig. 3 pour venir pratiquement en butée contre le dessus du collecteur lorsque la boîte à eau est en place et que le joint 6 est dé-formé. Cette disposition confère une meilleure assise a l'assemblage boîte à eau - collecteur. Le dessinmontre que la disposition ci-dessus ne gêne pas la mise en place de joues latérales destinées à maintenir les deux collecteurs 7 que doit comporter un échangeur, à bonne distance l'un de l'autre et à éviter que la liaison entre les extrémités des tubes 2 et chaque collecteur risque de subir des contraintes. Pour cela, par exemple, les petits côtés de la ceinture 4 sont prolongés vers le haut par un flasque 14 qui est soudé par des points de soudure électrique 15 ou autrement fixé à l'extrémité de la ioule 16. Il est avantageux aussi que chaque joue présente une patte rabattue 17 pour prendre appui sous le collecteur, la patte 17 étant aussi large oue possible afin aue ledit collecteur ne tusse pas pivoter et que les points de soudure 15 ne supportent ns d'efforts importants, notamment des efforts de torsion. La fig. 4 illustre une variante dans laquelle la bote a eau, alors désignée par 711 au lieu d1être fabrjauée en matière moulée, est en métal embouti. Dans ce cas, chaque collecteur 1 délimite, comme précédemment, une rainure périphérique de centrage 91 pour un joint déformable 61 et , au-delà de la rainure un bord tombé 18. De son côté, la boîte a eau 71 est conformée pour délimiter un bourrelet d'appui 101 destiné à déformer le joint 61 et, au-delà dudit bourrelet d'appui, une ceinture 19 enveloppant le bord tombé 18 et munie de picots 111 ou autres saillies. Le dessin montre que la mise en place de la boite à eau s'effectue exactement comme décrit précédemment, c'est-à-dire par simple emboîtement, les picots Ili étant plus ou mois déformés élastiquement pendant l'engagement de la boîte à eau sur le collecteur et venant en butée, ensuite, contrele dessous du bord tombé 18 lorsque le joint 61 est déformé pour assurer ltétan- chéité Dans cette réalisation, il est possible, aussi, de monter facilement des joues latérales 161 qui peuvent, si on le désire, être mises en place par simple clipsage en prévoyant dans les boîtes à eau des emboutis 20.Dans ce cas, on conforme les joues 161 pour quelles présentent une patte rabattue 161a prolongée par un embouti 161b de forme correspondante aux em- boutis 20 des boîtes à eau, et on fait également comporter aux joues 161 ces pattes rabattues 171 destinées à prendre appui sous la capture 19. La flexibilité de la partie rabattue Ibla permet la mise en place des joues sans aucune difficulté après la pose des boîtes à eau. 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 faisceaux d'échangeur proprements dits, c'est-à-dire les tubes, les collecteurs et les dissipateurs, peuvent être fabriqués de toute façon désirée et assemblés car l'un des moyens quelconques habituels à la technique de fabrication de ces appareils, c'est-à-dire que ces pièces peuvent, en particulier, être brasées ou soudées entre elles ou simplement collées ou assemblées par des moyens mécaniques, par exemple en gonflant les tubes dans les ailettes et dans 'es collecteurs. De même, les joues latérales peuvent être fixe; par d'autres moyens. R r V E X A U I O N S 1 - Dispositif d'assemblage sans soudure des boîtes à eau sur les collecteurs d'échangeurs de chaleur dans lesquels un joint souple est déformé entre la boîte à eau et le collecteur pour assurer l'étanchéité de leur liaison, caractérisé par une ceinture formée soit par la boîte à eau, soit par le collecteur, à sa périphérie, ladite ceinture délimitant des protubérances internes appliquées contre une portée d'appui que délimite soit le collecteur, soit la boîte à eau dans une partie enveloppée par ladite ceinture. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les protubérances présentent un côté incliné pour former une rampe facilitant l'emboîtement mutuel de la boîte à eau et du collecteur et un côté en contre dépouille assurant le verouillage de la boîte à eau et du collecteur dans la position d'emboîtement de ces pièces. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le collecteur présente une rainure périphérique de centrage du joint déformable--et la boîte a eau une surface de déformation prévue à l'aplomb de ladite rainure du collecteur pour que ledit joint soit déformé uniformément sur toute sa longueur. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ceinture est formée par un bord montant périphérique du collecteur enveloppant un bourrelet formé a la base de la boîte à eau fabriquée en métal moulé, ledit bourrelet de ladite boîte a eau délimitant une partie méplate en regard des protubérances formées à l'intérieur de ladite ceinture du collecteur. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ceinture du collecter est prolongée sur les petits côtés de celui-ci nar des pattes pour la liaison avec des pattes correspondantes de joues latérales formant un élément d'appui portant contre la face opposée du collecteur. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ceinture est formée à la partie basse de la boite è eau pour envelopper un bord tombé périphérique du collecteur dont l'extrémité constitue la surface d'appui pour les protubérances saillant de la surface interne de ladite ceinture 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 et 6, caractérisé en ce que, supplémentairement, la boite à eau présente, sur son dessus, des emboutis pour le logement de l'extrémité correspondante de pattes rabattues que forment des joues latérales présentant une surface d'appui reposant contre l'extrémité de la ceinture formée par ladite boîte à eau. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 â 7, caractérisé en ce que la boîte à eau présente, au voisinage de la surface de déformation qu'elle délimite une partie d'appui venant en contact avec la partie correspondante du collecteur lorsque le joint pincé entre ces deux pièces est suffisamment déformé. 9 - Dispositif suivant lune des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les protubérances formées par la ceinture sont constituées par des picots découpés et cambrés à partir de crevés formés dans la ceinture. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dessous des Drotubérances est en contredépouille tandis que la surface d'appui, sur laquelle elles portent, est plane. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les picots forment avec la paroi à partir de laquelle ils sont formés un angle différent d'un angle droit.