Brevet FR2497565A1 — publié le 19820709

Caisson modulaire pour échangeur à flux croisés. L'invention concerne le problème pratique du raccordement des gaine de ventilation sur un échangeur de chaleur à flux croisés, en particulier lorsqu'il est utilisé en récupérateur de chaleur. Lorsque d'une manière générale on veut récupérer les calories contenues dans l'air chaud s'échappant d'un local pour réchauffer l'air extérieur entrant dans ce local, il est indiqué d'utiliser un échangeur du type d flux croisés, particulièrement adapté cette utilisation. On sait que ce type d'échangeur se présente habituellement sous la forme globale d'un parallélépipède a base carrée, les entrées et sorties de fluide des deux flux se trouvant réparties sur les quatre faces latérales correspondant aux quatre côtés du carré. Par suite, le raccordement des quatre gaines de ventilation, d'entrée et de départ du fluide chaud et du fluide froid, sur quatre faces orientées selon quatre directions opposées, pose généralement des problèmes assez complexes de tôlerie.Pour les simplifier il est connu de monter le module échangeur dans un caisson parallélépipédique dans lequel il s'inscrit en oblique, c'est-à-dire avec les côtés du module inclinés à 450 par rapport aux côtés du caisson. Ceci réduit éventuellement le nombre des directions de départ des gaines, qui se raccordent cette fois sur le caisson, et qui peuvent par exemple se raccorder que sur deux faces opposées du caisson au lieu des quatre directions précédentes. Cependant, selon les divers cas particuliers d'utilisation, les positions et les directions des divers raccordements varient selon un grand nombre de combinaisons possibles, ce qui oblige pratiquement à toujours concevoir le caisson unitairement pour chaque usage particulier. Le but de l'invention est de réaliser un tel caisson à l'aide de composants modulaires très simples et peu nombreux, et de telle manière que leur assemblage permette de réaliser directement au montage toutes les configurations possibles de raccordement. Le caisson selon l'invention est réalisé au moment de l'installation par l'assemblage des éléments suivants - deux plateaux d'extrémité de contour extérieur carré comportant un alvéole central carré disposé en oblique, d'une dimension appropriée a l'encastrement des extrémités d'un échangeur a flux croisés, chaque angle de cet alvéole étant disposé a une certaine distance du milieu du ôté correspon- dant du plateau, chacun des côtés de ce plateau comportant en outre un bord tombé orienté vers l'extérieur, c'est-à-dire du meme côté que ledit alvéole et le preférence de la me hauteur;; - quatre panneaux de fermeture d'une hauteur sensiblement gale a la hauteur de 1 échangeur et d 'une largeur égale a la moitié du côté deux; plateau, cIacun de ces panneaux comportant un bord tombe externe destine a se placer dans les angles des plateaux un bord tombé interne destin a se placer S l'aplomb du milieu des côtés des plateaux, un rebord oblique prolonge geant ledit bord tombé interne et faisant av::c celui-ci un angle de 135 , l'ensemble dudit bord tombé interne et du rebord oblique étant a chacune de leur extrémité en retrait de l'extrémité correspondante du panneau dune hauteur correspondant a la hauteur du plateau; - enfin des montants médians a section en trapèze rectangle, c'est-à-dire avec un bord tombe externe se plaçant parallèlement au côté du plateau au voisinage du milieu de ce côté, un bord tombé interne perpendiculaire au précédent, et un rebord oblique faisant avec le précédent un angle de 1350, chacune des extrémités de chacun des quatre montants médians comportant une patte de fixation constituée soit par un prolongement du bord externe, soit par une équerre ou une paroi perpendiculaire a ce montant, c'est-à-dire parallèle au plateau. L'assemblage des panneaux de fermeture et des montants médians entre eux et avec les plateau se fait par tout moyen approprié, face contre face, par exemple au moyen de vis et d'écrous encagés pour conserver un caractère démontable et interchangeable. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une coupe médiane du caisson; la fig. 2 est une coupe partielle selon II-II de la fig. 1; et la fig. 3 est une coupe partielle selon III-III de la fig. 1. Comme on le voit sur les figures, chacun des deux plateaux d'extrémité 1, réalisé en une seule pièce emboutie ou plus généralement en cinq pièces en tôle découpées, pliées et assemblées par soudure, comporte un alvéole central 2 de forme carrée disposé en oblique et dont le fond est décalé vers l'extérieur par rapport a la partie plane restante 3, laquelle a un contour extérieur carré terminé sur ses quatre côtés par un bord tombé 4 situé vers l'extérieur, c'est-à-dire du même côté que la saillie de l'alvéole 2, et de préférence de la même hauteur qui constitue en quelque sorte l'épaisseur du plateau. Chacun des angles 5 de l'alvéole central 2 se trouve à une distance déterminée du milieu 6 du côté du plateau correspondant.De plus, comme on le voit sur la fig. 3, les dimensions de l'alvéole 2 sont telles qu'elles lui permette de s'emboîter exactement sur chaque extrémité de l'échangeur de chaleur 7 proprement dit. Chacun des quatre panneaux de fermeture 8 comporte une partie plane 9 dont la hauteur est sensiblement égale à la hauteur du module 7 (mesurée perpendiculairement aux plateaux 1) et dont la largeur est égale a la moitié du côté de chaque plateau 1. Cette partie plane 9 se prolonge d'un côté par un bord tombé externe 10, destiné a se placer dans les angles du plateau 1, et du côté opposé par un bord tombé interne il dont la largeur correspond à ladite distance déterminée entre les points 5 et 6, majoré de l'épaisseur de la tôle constituant le panneau 8. Ce bord tombé interne il se prolonge lui-même par un rebord oblique 12 disposé comme représenté sur la figure, c'est-a-dire faisant un angle de 1350 par rapport au bord interne il. Comme il apparaît clairement sur la fig. 2, l'ensemble des bords 11 et des rebords 12 a une longueur lui permettant de s'insérer exactement entre les parties planes 3 des deux plateaux 1 opposés tout en laissant subsister dans le reste du panneau 9 des bords d'extrémité 13 venant s'appliquer face contre face sur les rebords 4 où ils peuvent être fixés par tout moyen approprié, tel que des vis at des écrous passant dans des perforations appropriées. Enfin, les quatre montants médians 14 sont essentiellement constitués par un bord externe 15 prologné perpendiculairement par un nord tombé interne 16, de même largeur que le bord interne 11 des panneaux 3, et suivi à son tour par un bord oblique 17 c 135 avec le précédent. L'assemblage entre eux de deux bords tembée internes 11 de deux panneaux de fermeture 3, comme représente à la partie supérieure de la fig. 1, où encore de deux bords internes 16 de deux montants médians 14 comme représenté sur le côté gauche de la fig, 1, ou encore d'un panneau 8 et d'un montant médian 14 comme représenté sur les deux côtés restants du carré sur la fig. 1, se fait face contre face par tout moyen approprié, par exemple par des vis et des écrous, de préf@- rence encagés. Enfin, la fixation de chaque extrémité de chacun des montants médians 14 sur le plateau correspondant se fait à l'aide d'une patte de fixation 18 située soit dans ie prolongement du rebord 15, comme pour la fixation des panneaux 9, afin de s'appliquer sur le bord tombé 4 du plateau 1, soit comme représenté sur les figures disposé perpendiculairement au montant c'est-à-dire parallèlement à la face plane 3 contre laquelle elle s'applique. Dans les deux cas, la fixation se fait également par tout moyen approprie, de préférence, par vis et écrous. Pour assembler un caisson selon l'inventIon, il saut considérer que l'ensemble de l'échangeur comporte une entrée 18 et une sortie 19 pour ie fluide chaud sortant ainsi qu'une entrée 20 et une sortie 21 pour le fluide froid entrant. Pour l'entrée 18 du premier fluide, on a le choix entre huit emplacement sur le caisson. Une fois cet emplacement choisi, la demi-face perpendiculaire immédiatement adjacente est obligatoirement fermée, et le fluide traverse l'échangeur dans le sens représenté par la flèche 22, de sorte que pour la sortie 19 on n'a que le choix entre deux possibilité : celle représentée sur la figure et la face perpendiculaire immédiatement adjacente. Cela multiplie donc déjà par deux le nombre de possibilités. Bien entendu celle des deux faces qui n'est pas utilisée est également fermée par un panneau de fermeture 8.Pour l'entré 20 il reste encore le choix entre quatre possibilités qui sont les quatres faces restantes, et une fois l'une d'elles choisie, par exemple celle représentée en 20 sur la fig. 1, il reste encore deux possibilités pour la sortie 21, après que l'air ait traversé l'échangeur dans le sens de la flèche 23. On a donc au total cent vingt huit cas de figures possibles, bien que certains naturellement se déduisent les uns des autres par permutation des fluides ou encore par rotation ou retournement. Or, il est clair qu'avec l'invention, malgré la simplicité des moyens employés, on peut faire face à tous ces cas de figures au moment du montage, et même passer d'un cas à un autre par simple démontage et remontage, dès lors qu'on dispose des dix composants, c'est-à-dire des deux plateaux 1, des quatre panneaux 8 et des quatre montants 14. Il est en effet remarquable que dans tous les cas de figures, on utilise les mêmes éléments et en mme nombre. Bien entendu pour chaque face destinée à constituer une entrée ou une sortie d'un ou l'autre fluide, l'ouverture de passage de l'air se trouve bordée par les deux bords tombés 4 opposés du plateau, et dans l'autre sens par un bord tombé externe 10 à l'angle du caisson et un bord tombé externe 14 au milieu de la face du caisson, l'ensemble constituant un encadrement sensiblement plan sur lequel on peut raccorder les brides de la gaine 24 correspondante d'une manière habituelle. Naturellement, le caisson selon l'invention peut en outre être orienté dans toutes les positions voulues, c'est-à-dire avec ses faces planes 3 verticales ou horizontales, ou suivant toute autre orientation. REVENDICATIONS 1. Caisson pour le raccordement des gaines (24) d'entrée et de sortie pour le fluide chaud et pour le fluide froid sur un échangeur de chaleur (7) à flux croisés, caractérisé par le fait qu'il résulte de l'assemblage, à la demande, de dix composants principaux, à savoir - deux plateaux d'extrémité (1) de forme extérieure carrée avec intérieurement un alvéole carré (2) disposé obliquement pour l'emboîtement des extrémités de l'échangeur (7), chacun des angles (5) dudit alvéole se situant à une certaine distance du milieu (6) du côté correspondant du plateau, chacun des côtés de ce plateau (1) comportant un bord tombé (4) dirigé vers l'extérieur, c'est-à-dire du meme côté que l'alvéole (2);; - quatre panneaux de fermeture (8) constitué chacun par une paroi plane (9), d'une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur de l'échangeur (7), et d'une largeur égale à la moitié du côté d'un plateau (1), cette partie plane se prolongeant d'un côté par un bord tombé externe (10) et de l'autre côté par un bord tombé interne (11) d'une largeur sensiblement égale à ladite distance déterminée, ce dernier bord étant lui-même prolongé par un rebord oblique (12) faisant un angle de 1350 avec le précédent, l'ensemble du bord tombé interne (11) et du rebord oblique (12) étant dimensionne en longueur de manière à s'insérer juste entre les faces planes (3) des deux plateaux (1) en regard emboîtes sur l'échangeur (7), tandis que ladite partie plane se prolonge au-delà de l'ex trémité de ces bords et rebords par un bord d'extrémité (13) destiné à venir s'assembler sur le bord tombé (4) du plateau correspondant, - enfin quatre montants médians (14) comportant également un bord externe (15), un bord tombé interne (16) perpendiculaire au précédent, et un rebord oblique (17) à 1350 du précédent (16), l'ensemble étant également dimensionné en longueur pour s insérer entre les faces planes (3) des deux plateaux (1) opposés, avec en outre une patte de fixation (18) située dans le prolongement du bord externe (15) ou perpendiculairement à celui-ci. 2. Caisson selon la revendication 1, caractérisé sé par le fait que chacun des bords tembés internes (11 ou 16) d'un panneau de fermeture (8) ou d'un montant médian (14) vient s'appliquer et s'assembler dos à dos avec un bod- tomme interne (11 ou 16) d'un autre de ces deux composants (8, 14) du meme type ou d'un type différent 33. Caisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'assemblage plan contre plan de chacun des dix éléments avec n autre de ces éléments est réalisé par des moyens de fixation démontables, du type vis et écrou passant dans des perforations appropriée, l'écrou étant éventuellement fixé ou encagé dans une des pieces.