Brevet FR2292536A1 — publié le 19760625

On connaît déjà des échangeurs de chaleur esmprenant des tube à ailettes. Ces échangeurs de chaleur sont généralement fabriqués cri emga- geant des ailettes présentant un ou plusieurs perçages de diamètre supérieur au diamètre externe du ou des tubes sur ce ou ces derniers de manière espacée les unes des autres. Le contact entre les ailettes et la paroi externe du ou des tubes est ensuite réalisé par dilatation du ou des tubes soit en soumettant ces derniers à une pression interne de gaz, soit en y faisant passer à force une olive. n veriarte. on plonge les tubes munis de leurs ailettes dans un bain de zinc ou d'étain en fusion, de façon à souder les ailettes aux tubes. je premier procédé requiert l'utilisation de tubes présentant des telérances de diamètre extérieur très faibles. Le second est relativement onéreux vu la consommation importante de métal en provenance des bains. Afin de remédier aux ineonvénients des procédés traditionnels susmentionnés, le procédé de fabricatinn d'un échangeur de chaleur comprenant au moins un tube à ailettes, selon l'invention, est caractérisé en ce que le tube à ailettes est réalisé en montant à force sur un tube des ailettes présentant un perçage de diamètre inférieur au plus petit diametre externe du tube. L'échangeur de chaleur obtenu par ce procédé est destiné à être disposé dans le carter d'un appareil de chauffage par convection dont il constitue le corps de chauffe Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, la m.c en oeuvre du procédé selon l'invention, deux formes d'exécution de l'échangeur de chaleur obtenu par ce procédé, et des variantes. La fig. 1 représente la défermation élastique de la qullerette d'une aile@@e lers de son montage à fores sur un mute. La fig. 2 représene le m@tage simultané sur un tu@e d'un. graoupe d'ailettes disppsées dans un supert. La fig. 3 est une vne on emupe d'un échangeur de chaleur manté dans un earter d'appartil de @@anffage sel@n la première forme d'exé@@@@@@@. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@g. 3 représen- ant des variantes. La fig. 9 est une vue en perspective de l'appareil de chauffage selon la variante représentée il la figer. Les fig. 10 à 13 représentent des variantes de montage de l'appareil de chauffage représenté -- la fig. 9-. La fig. 14 est une vue en coupe d'un échangeur de chaleur monté dans un carter d'appareil de chauffage selon la seconde forme d'exécution. On a schématisé -5 la fig. 1 l'introduction à force d'un tube 1 dans un perçage ), réalisé par emboutissage d'une ailette 2. Le perçage 3 est entouré d'une collerette 4, déformable élastiquement, comme représenté en 4', de sorte qu'il enserre étroitement le tube 1. Pour faciliter la pénétration du tube 1, ce dernier est muni d'un embout conique 5 assurant une déformation progressive de la collerette 4 de l'ailette 2. Comme représenté à la fig.2, on détermine l'espacement des ailettes 2 avant l'introduction du tube 1 dans leur perçage 3 en les disposant dans un support 6 présentant des rainures équidistantes 7 de part et d'autre d'un passage médian 8. Il est ainsi possible de monter en une seule opération sur un tube 1 toutes les ailettes 2 dont on désire le munir, avec l'espacement requis, tout en évitant de déformer les ailettes 2 lors du montage. Dans le cas où des tubes 1 doivent être engagés dans plusieurs perçages 3 de chaque ailette 2, on monte ces dernières dans un support 6 présentant plusieurs passages 8 correspondant respecti vement à l'un des perçages 3 des ailettes 2. L'échangeur de chaleur ainsi réalise est de préférence enrobé d'un liant en résine synthétique qui améliore l'immobilisation longitudinale des ailettes. De préférence encore, ce liant eon- tient une charge de partieules conductrices de la chaleur, telle que de la p@udre d'alumi@m, de graphite ou de zine. Le liang pout être appliqué par pulvérisation sur les tubes 1 e- les cellercettes 4 des ailettes 2 dans les zones de contact ubes-ailettes. Il peut également ê tre appliqué à la fis sur les @@@es 1 et les aile@@es 2 par immerion des tules à ailettes dans le l@@@. On a représenté @@@ fig @@@ des échangeurs de chaleur eom @@@@@@ - plusimurs @ten 1 à waile @@ es 2 reliés par leurs extrémités respectives à deux collecteurs. Ces échangeurs de chaleur sont montés dans des carters il d'appareils de chauffage par convection dont ils constituent le corps de chauffe. On a indiqué au moyen de flèches, aux fig.3 à 8, la circulation d'air prévue à travers ces appareils de chauffage par convection. L'originalité de la conception de ces appareils de chauffage réside dans le fait qu'on utilise au mieux le volume du carter en y logeant un corps de chauffe à grande surface d'échange, constituée par des ailettes de faible hauteur assurant un bon rendement thermique. Dans les appareils représentés aux fig. 3 et 4, le corps de chauffe est disposé en façade, parallèlement à la face frontale du carter ll qui peut être munie ou non d'une grille 12. Dans les appareils représentés aux fig. 5 à 7, le corps de chauffe est disposé de façon inclinée soit d'avant en arrière, soit d'arrière en avant. Dans ces cas, l'air froid pénètre généra lement dans l'appareil de bas en haut. Toutefois, dans le cas de l'inclinaison d'arrière en avant, de bas en haut, représentée à la fig.5, l'air froid peut également pénétrer dans l'appareil à travers une grille 12 disposée sur sa face frontale. Comme représenté aux fig. 6 et 7, des arrivées-d'air latéra les, diminuant les pertes de charge de l'air et améliorant l'émis- sion càlorifique de l'appareilt peuvent encore être aménagées. Les fig. 8 et 9 représentent un appareil de chauffage-dans le .queI le corps de chauffe est disposé en façade, parallèlement à la face frontale du carter Il qui est munie d'une grille 12. Tou tefois dans ce cas, ies collecteurs io sont disposés le long des bords supérieur et inférieur du carter li et non pas le long des bords latéraux de ce dernier, comme cela était le cas pour l'appa reil représenté à la fig. 4. De nombreuses possibilités de raccbrdement de l'appareil re présenté aux fig. 8 et 9 sont possibles. Les fig.Él0 et ll repré sentent le raccordement usuel en dérivation sur un circuit d'eau chaude. Les fig. 12 et 15 représentent deux variantes de raccordé dement en série ou en boucle. A la fig. 12, on a prévu un obturateur expansible 13 dans l'un des collecteurs 10 pour assurer le raccordement en série du corps de chauffe de l'appareil. A la fig. 15, on a raccordé l'un des collecteurs 10 d'un premier corps de chauffe à un collecteur 10' d'un second corps de chauffe monté dans le mAeme carter 11. On remarque que dans l'appareil de chauffage représenté schématiquement à la fig. 12, on a raccordé aux collecteurs 10 quatre groupes de tubes à ailettes comprenant deux tubes par groupe d'ailettes, ces groupes de-tubes à ailettes étant disposés côte à côte dans un même plan vertical. Dans la seconde forme d'exécution de l'appareil, représentée à la fig. 14, le corps de chauffe disposé transversalement au fond du carter ll comprend deux groupes de tubes à ailettes superposés de façon espacée l'un de l'autre, les trois tubes 1 de chacun de ces groupes de tubes à ailettes étant raccordés à deux collecteurs -10 communs aux deux groupes. Par rapport aux appareils de chauffage par convection connus, les appareils décrits et représentés au dessin ont, à volume égal de carter, un pouvoir chauffant presque doublé du fait qulils comprennent dans un encombrement donné un corps de chauffe présentant une surface d'échange secondaire beaucoup plus importante. Tout en étant d'un prix de revient moindre, ils présentent une plus grande souplesse en ce qui concerne les raccordements et l'utilisation. Revendications 1. Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur, comprenant au moins un tube à ailettes caractérisé an ce que le tube à ai lettes est réalisé en montant à force sur un tube des ailettes présentant un perçage de diamètre inférieur au plus petit diame- tre externe du tube 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perçage des ailettes est réalisé par emboutissage avec formation sur l'une de leurs faces d'une collerette déformable élastiquement. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé an ce qu'on dispose les ailettes dans un support présentant des rainures équi- distantes de part et d'autre d'un passage médian, dans lesquelles les ailettes sont engagées par deux de leurs bords opposés et qu'on les monte simultanément sur le tube. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on enrobe l'échangeur de chaleur d'un liant à base de résine synthétique. 5. Procédé selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on enrobe 11 échangeur de chaleur d'un liant à base de résine synthétique cantinant une charge de particules conductrices de la chaleur. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendieation 1, 4 ou 5, caractérisé en ee que l'enrobage est effectué par immersion du tube muni de ses ailettes dans le liant. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1, a on 5, caractérisé en ce que l'enrobage est effectué par une pulvéri sation de liant sur le tube muni de ses ailettes 8. Echangeur de chaleur obtenu par le procédé selon la revendication 1, destiné à etre monté dans un carter appareil de chauffage par convection dont il constitue le 'corps de chauffe, caractérisé en ce que ses ailettes présentent plusieurs perçages dans lesquels est engagé un nombre correspondant de tubes - 9, Echangeur de chaleur selon la revendication e, caractérisé en ce qu il est disposé dans le carter parallèlement à la face frontale de ce dernier. 10. Echangeur de chaleur selon la revendication 8, earactérisé en ce qu'il est disposé dans le carter de façon inellnée, soit d'arrière en avant, soit d'avant en arrière. il. Echangeur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs groupes de tubes à ailettes superposés de façon espacée, dont les deux extrémités sont reliées respectivement à l'un de deux collecteurs communs a tous les tubes à ailettes 12. Echangeur de chaleur selon la revendication Il, caractérisé en ce qu'ilest disposé transversalement au fond du carter