Brevet FR2406794A1 — publié le 19790518

L'invention se rapporte à un échangeur de chaleur, en particulier en métal léger, à tubes parallèles ayant une section allongée, dans lesquels circule un liquide et dont les extrémités, qui ont aussi une section allongée, sont fixées de manière étanche sous pression dans des trous de plateaux d'assemblage par elargissement produit par déformation plastique; la demande de brevet de la République Fédérale Allemande DT-OS n" 25 09 715 décrit un échangeur de chaleur de ce type. Les tubes ayant une section allongée, donc par exemple elliptique ou en forme d'ovale platmême aux extrémités, peuvent avantageusement. être monte-s parallèlemént à très faible distance de manière que les côtés longs de leur section,c'est-à-dire leur axe long,soient orien tés dans la direction de la circUlation de l'air,l'4changeur pouvant avoir un bon rendement en ayant un encombrement particulièrement faible. Mais ltexpérience a montré que les tubes de ce type, dont la section diffère de celle d'un cercle, sont sensibles aux déformations produites par la pression du matériau des plateaux d'assemblage et néfastest car elles empêchent la liaison étanche avec ces plateaux. Ces déformations se présentent en particulier sous forme d'un fléchissement des côtés longs de la section vers l'intérieur. Mais il faut précisément que la liaison entre les tubes et les plateaux d'assemblage soit étanche en ces emplacements, car les plateaux d'assemblage font partie de collecteurs du liquide. L'invention a pour objet un échangeur de chaleur du type tel que spécifié plus haut, mais dans lequel les difficultés et risques mentionnés sont évités sans augmentation de la complexité de l'étanchement. Selon une particularité essentielle de l'invention, au moins les extrémités des tubes comportent sur les côtés longs de la section des raidissements qui accroissent leur résistance à la pression. Les tubes de l'échangeur conforme à l'invention conservent donc la forme de base de leur section, donc ovale ou elliptique, avec les avantages qui en résultent, mais les inconvénients mentionnés sont évités par des moyens extrêmement simples. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est une coupe axiale d'un mode de réalisation d'une extrémité de tube conforme à l'invention la figure 2 est une vue en plan de l'extrémité du tube de la figure 1 ; et les figures 3,4 et 5 sont des coupes perpendiculaires à l'axe de tubes conformes à l'invention. Dans l'exemple de réalisation desfigures l et 2, le tube 1 a une section en forme d'ovale plat telle que représentée sur la figure 2 et son extrémité 2 est fixée de manière étanche dans le collet 3 d'un plateau d'assemblage 4, par élargissement par exemple de la manière décrite dans la demande de brevet de la République Fédérale Allemande DT-OS nO 25 09 715 précitée. Un joint d'étanchéité élastique 5 est interposé entre le tube et le plateau de cet exemple de réali sation.ta dissymétrie de la section fait courir au tube 1 le risque que les côtés longs 6 et 7 soient refoulés vers l'intérieur et donc bien entendu que l'assemblage ne soit pas étanche ni ajusté avec serrage. Une pièce annulaire surdimensionnée 8 est introduite à force dans l'extrémité élargie 2 du tube afin d'éliminer ce risque.La résistance à la circulation en subit une augmentation qui est de toute manière négligeable, comme on peut le comprendre d'après la figure 1. L'exemple de réalisation des figures l et 2 présente encore une autre disposition qui éventuellement est indépendante de l'anneau de raidissement 8 : l'extrémité élargie 2 est prolongée par une autre partie élargie 9 en gradin qui ne représente un élargissement du tube 1 essentiellement que dans la direction de l'axe court de la section, comme le montre la figure 2. Cette disposition assure le raidissement nécessaire des côtés longs 6 et 7 du tube l. L'exemple de réalisation de la figure 3 ne comprend aucune pièce rapportée, mais par contre des surépaisseurs des côtés longs 30 et 31 par rapport à l'épaisseur des côtés courts 32 et 33. Le tube est réalisé par extrusion. Les tubes 40 et 50 des exemples de réalisation des figures 4 et 5 ont par contre une épaisseur uniforme sur leur circonférence totale, mais par contre les profilés 41 et 51 sont refoulés centralement sur la longueur totale des tubes de ces exemples de réalisation en formant aussi un raidissement sous les ailettes de refroidissement fixées par compression sur la surface extérieure. La forme des profilés doit être adoptée de manière qu'ils augmentent de manière insignifiante la résistance à la circulation dans les tubes. Pour cette raison, le profilé de la figure 4 est creux, c'est-à-dire constitué d'un tube rond 41 et le profilé 51 de la figure 5 a une section en X, c'està-dire une section occupant une faible surface. La figure 1 représente un mode de réalisation comprenant un autre élargissement 9 en gradin qui prolonge l'extré- mité élargie 2 au bout du tube 1. Mais cet élargissement en gradin peut aussi prolonger l'extrémité élargie 2 du côté de la partie médiane du tube 1. Les profilés tels que ceux des figures 4 et 5 peuvent aussi être conformés de manière à faire tourbillonner le liquide de refroidissement, donc constituer des organes de turbulence, par exemple dont les surfaces extérieures sont hélicoidales. REVONDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur1 en particulier de métal léger, à tubes parallèles ayant une section allongée, dans lesquels circule un liquide et dont les extrémités, ayant aussi une section allongée, sont fixées de manière étanche sous pression dans des trous de plateaux d'assemblage par élargissement produit par déformation plastique, échangeur caractérisé en ce qu'au moins les extrémités (2) des tubes (1) comportent sur les côtés longs (6,7) de la section des raidissements qui accroissent leur résistance à la pression. 2 - Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes sont réalisés par extrusion et les côtés longs (30,31) de leur section sont surépaissis par rapport aux côtés courts (32,33). 3 - Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les extrémités élargies (2) sont prolongées par au moins un autre élargissement (9) en gradin qui ne se trouve essentiellement que sur les côtés longs (6,7). 4 - Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des pièces rapportées annulaires surdimensionnées (8) sont refoulées à lapresse dans les extrémités élargies (2) des tubes. 5 - Echangeur de chaleur selon ltune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des profilés (41) sont refoulés au moins dans les extrémités élargies des tubes. 6 - Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les profilés (41) sont creux. 7 - Echangeur de chaleur selon l'une des revencica- tions 5 et 6, caractérisé en ce que les profilés (41) passent aussi dans la partie médiane de la longueur des tubes (40) sur laquelle des ailettes de refroidissement sont fixées par compression.