Brevet FR2278050A1 — publié le 19760206

La présente invention concerne les échangeurs de chaleur pour le transfert de la chaleur entre un premier fluide circulant à l'intérieur de ltéchangeur de chaleur et un second fluide se trouvant à l'extérieur de l'échangeur, et en particulier concerne les échangeurs de chaleur du type comportant des passages parallèles espacés pour le premier fluide et des éléments tubulaires raccordant les passages et formant un collecteur pour le premier fluide. L'invention trouve une utilisation particulière mais non exclusive'pour les échangeurs de chaleur décrits dans les brevets de Brande-Bretagne nO 1 256 228 et 1 264 129. Les échangeurs de chaleur du type décrit peuvent & re utilisés, par exemple, comme radiateurs pour les véhicules. Jusqu'ici dans les échangeurs de chaleur décrits dans les brevets de Grande-Bretagne n0 1 256 228 et 1 264 129 précités, les raccords d'entrée et de sortie pour le fluide circulant à travers les passages parallèles ont été formés aux extrémités de conduits collecteurs reliant les passages et par suite des raccords de connexion, et par exemple des tuyaux fixés à ces raccords, dépassent au-delà du contour général de ltéchangeur de chaleur en considérant la direction d'écoulement d'un second fluide circulant entre les passages. Dans le cas d'un radiateur de véhicule, le second fluide est habituellemnt l'air. Des ailettes sont habituellement placées entre les passages pour améliorer la transmission de la chaleur du premier fluide au second fluide.Ce dépassement des raccords et des tuyaux fixés à ces connexions a des inconvénients quand l'espace disponible perpendiculairement à la direction d'écoulement du second fluide est limité, comme c'est souvent le cas dans les véhicules. Pour la transmission de la chaleur entre un premier fluide passant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur et un second fluide extérieur à l'échangeur, il a été proposé dans la demande de brevet de Grande-Bretagne nO 6 171/72 au nom de la demanderesse de former un échangeur de chaleur comportant plusieurs passages,d'une façon générale parallèles,reliés les uns aux autres par des éléments d'espacement tubulaires alternant avec les éléments des passages et de former un conduit collecteur pour le premier fluide, l'axe principal de ce collecteur s'étendant transversalement aux passages, un ou plusieurs de ces éléments d'espacement s'étendant transversalement à l'axe principal du conduit collecteur et formant un orifice d'entrée ou de sortie du premier fluide pour le collecteur. Cependant, il est évident que la construction décrite dans la demande de brevet de Grande-Bretagne nO 6 171/72 précitée nécessite que le raccord soit incorporé pendant l'assemblage de l'échangeur de chaleur. Quand différents modèles d'échangeurs de chaleur doivent être produits, par exemple pour constituer des radiateurs pour des véhicules de modèles différents et dont les raccordements sont disposés de façons différentes, cela introduit des difficultés du fait qu'il est nécessaire de produire un lot d'échangeurs de chaleur d'un modèle et ensuite un lot d'échangeurs de chaleur d'un autre modèle, de sorte que les avantages de la production en série sont réduits. L'invention a par suite pour objet un échangeur de chaleur pour la transmission de la chaleur entre un premier fluide circulant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur et un second fluide extérieur à l'échangeur, cet échangeur de chaleur comportant plusieurs éléments de passage parallèles espacés pour le premier fluide, ces éléments étant reliés par un certain nombre d'éléments tubulaires alternant avec les passages et s'étendant transversalement à ceux-ci pour former un conduit collecteur pour le premier fluide, au moins l'un des éléments des passages et les éléments tubulaires adjacents étant échancrés pour former une ouverture dans le collecteur, et un raccord comportant une partie fixée au collecteur sur cette ouverture pour que le premier fluide puisse entrer dans le collecteur et en sortir à travers le raccord. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un échangeur de chaleur selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une vue dans le sens de la flèche II de la figure 1, avec une partie en coupe, - la figure 3 est une vue en élévation latérale d'un des raccords de l'échangeur de chaleur des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue du raccord dans la direction de la flèche IV de la figure 3, et - la figure 5 est une vue du raccord dans la direction de la fleche V de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un échangeur de chaleur pouvant être utilisé comme radiateur pour un véhicule automobile, cet échan geur de chaleur comportant plusieurs passages parallèles espacés 11, chacun formé par deux bandes 12 en feuille d'aluminium. Chaque bande 12 peut être formée en déformant une bande plate pour définir une partie creuse centrale 13 formant un canal pour le fluide, avec les bords 14 le long des côtés de la bande. Les bords 14 d'une bande sont repliés sur ceux de l'autre bande pour former un joint étanche qui s'étend d'une extrémité à l'autre du passage. Les extrémités du passage sont fermées par un joint similaire s 'éten- dant d'avant en arrière. Chaque passage 11 est espacé du passage voisin ou des passages voisins 11 par des ailettes ondulées 15 qui sont liées aux éléments de passage et ces ailettes augmentent la vitesse de transfert de la chaleur à parEr du premier fluide circulant à travers les canaux formés par les éléments des passages ll,par exemple un réfrigérant liquide,vers un second fluide circulant entre les passages 11 et autour des ailettes 15,par exemple de l'air.Sous ce rapport,l'arrangement peut etre tel que celui décrit dans le brevet de Grande Bretagne n0 1.242.392près de chaque extrémité d'un passage 11, la partie creuse de chaque bande 12 comporte une ouverture circulaire 16, et les passages voisins 11 sont reliés par des éléments tubulaires à brides 17 dont les rebords ou brides 18 sont liés aux surfaces extérieures des bandes 12 des passages 11. De cette façon, les éléments tubulaires 17 font communiquer les passages 11 et forment des collecteurs aux extrémités des passages 11. Les ouvertures 16 et les éléments tubulaires 17 sont alignés, et si désiré un tube collecteur (non représenté) peut passer à travers le passage 11 et les éléments tubulaires 17 alternés, d'un caté à l'autre de l'échangeur de chaleur, et être liés à l'échangeur de la façon décrite dans le brevet de Grande-Bretagne nO 1 264 129 précité. Des conduits d'entrée et de sortie sont fixés à l'échan- geur de chaleur par l'intermédiaire de raccords 19 et 19A qui sont fixés en coupant les parties des éléments tubulaires 17 et au moins de l'un des éléments de passage 11 voisins à l'endroit où le raccord 19 ou 19A doit être fixé. Ainsi qu'il apparat sur les figures 1 et 2, pour le raccord 19 les éléments 17 et 11 sont couplés suivant un plan P formant un angle d'environ 20 avec un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal des éléments 11 et passant par l'axe longitudinal des éléments tubulaires 17. Les éléments 17 et Il sont coupés de façon similaire pour le raccord l9A. Cependant, l'angle de coupure de l'échangeur de chaleur peut hêtre différent de celui indiqué sur la figure 2 pour permettre de positionner différemment les raccords. Suivant le mode de réalisation représenté, les extrémités de deux éléments llA et trois des éléments tubulaires 17A sont coupés, ainsi que la partie correspondante du tube collecteur, si ce dernier existe. De cette façon, une ouverture est formée dans le collecteur situé entre les éléments de passage llB, et la dimension du raccord 19 parallèlement à l'axe du collecteur est telle que le collecteur s'adapte étroitement entre les brides 18B des éléments 17A et entre les éléments de passage 11. Le rayon intérieur du raccord 19 est approximativement le même que celui des éléments tubulaires à brides 17. En considérant maintenant les figures 3 à 5, chacun des raccords 19 et 19A comporte une partie en forme de selle semi-circulaire 20 adaptée entre les éléments de passage llB, et une partie tubulaire cylindrique 21 partant de la partie en forme de selle 20. La partie en forme de selle 20 comporte des petits bossages 24 ayant une forme telle que, au moment de l'assemblage les bossages portent sur les surfaces extérieures des éléments tubulaires 17 en laissant un jeu étroit en arc entre la partie en forme de selle 20 et les éléments tubulaires 17, un adhésif étant injecté dans ce-jeu pour lier les parties les unes aux autres. La partie cylindrique 21 comporte à l'extrémité une collerette 22 pour faciliter la fixation d'un tuyau en caoutchouc ou en matière analogue.Chaque extrémité de la partie en forme de selle semi-circulaire 20 comporte trois dents 23 qui s'adaptent dans des évidements 25 formés entre les éléments de passage lIA et 11B, et la partie 20 du raccord est liée aux éléments de passage llA et 11B et aux éléments tubulaires coupés 17A par un adhésif. La dent centrale de chaque groupe de trois dents 23 peut comporter un petit bossage 26, ces bossages venant porter sur l'élément tubulaire 17A central près des bords coupés de celui-ci pour maintenir les parties ensemble pendant le durcissement de l'adhésif. I1 est évident que des modifications peuvent être apportées en restant dans le cadre de l'invention. Par exemple, au lieu de trois éléments tubulaires 17 et de deux éléments 11 coupés de la façon représentée sur la figure 1, il est possible de couper un nombre supérieur d'éléments, par exemple quatre éléments tubulaires 17 et trois éléments de passage 11, le raccord 19 étant modifié en conséquence. Toutes les parties de l'échangeur de chaleur décrit à titred'eern- ple peuvent entre en alliage d'aluminium, ou bien les éléments tubulaires 17 et les raccords 19 et 19A peuvent être en matière plastique. Dans tous les cas, les différentes parties sont liées les unes aux autres par un adhésif au lieu d'étire soudées ou brasées. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur pour la transmission de la chaleur entre un premier fluide circulant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur et un second fluide circulant à l'extérieur de l'échangeur de chaleur, comportant un certain nombre d'éléments de passage parallèles espacés pour le premier fluide, ces éléments étant reliés par un certain nombre d'éléments tubulaires alternant avec les éléments de passage et s'étendant dans la direction transversale de ces éléments pour former un collecteur pour le premier fluide, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de passage et les éléments tubulaires voisins sont coupés pour former une ouverture dans le collecteur, un raccord ayant une partie fixée au collecteur devant son ouverture afin que le premier fluide puisse entrer dans le collecteur et en sortir à travers le raccord. 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du raccord fixée au collecteur a la forme d'une selle en forme d'arc pour être appliquée sur les surfaces cylindriques des éléments tubulaires. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le raccord comporte une partie tubulaire partant de la partie en arc. 4. Echangeur de chaleur selon revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie en forme de selle est semi-circulaire et est formée à ses extrémités pour être engagée entre les éléments de passage. 5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le raccord comporte une partie tubulaire s'étendant à partir de l'échangeur de chaleur dans une direction transversale au plan dans lequel se trouvent les éléments de passage et les éléments tubulaires. 6. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le raccord est lié par un adhésif aux éléments de passage et aux éléments tubulaires. 7. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'axe de l'arc de la partie en forme de selle est décalé par rapport à l'axe de la partie tubulaire du raccord. 8. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le raccord comporte une partie en forme de selle en arc et une partie tubulaire communiquant avec l'intérieur de la partie en arc.