Brevet FR2503346A2 — publié le 19821008

FR 2503346 A2 19821008 FR 8106844 A 19810406 I La présente invention concerne des perfectionnements apportés à l'échangeur de chaleur objet du brevet princi- pal qui est relatif aux échangeurs du type à tubes et ailettes dont les tubes sont fixés à des sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau, par simple engagement dans des collerettes élastiques assurant l'étanchéité. Suivant le brevet principal, les sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau sont, en outre, reliés à des joues latérales qui comportent avec ces sous- ensembles des moyens de verrouillage mutuels. La présente addition perfectionne encore la réali- sation suivant le brevet principal en permettant un assem- blage particulièrement simple, d'une part, des éléments constituant les sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau et, d'autre part, des sous-ensembles au faisceau échangeur proprement dit, c'est-à-dire aux tubes et aux ailettes pré-assemblés et aux joues latérales qui constituent des entretoises entre les sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau et qui servent d'or- ganes de fixation de l'ensemble de l'échangeur à un sup- port quelconque. Conformément à l'addition, l'échangeur est carac- térisé en ce que les bottes à eau forment sur leurs petits c8tés des étriers saillant au-délà d'un rebord de sertis- sage d'une platine des petits c8tés des plaques collec- trices, lesdits étriers présentant des bords latéraux en contre-dépouille sur lesquels sont repliées des pattes formées aux extrémités des joues latérales. Diverses autres caractéristiques de l'addition ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'addition est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation partielle en partie schématique d'un échangeur de chaleur faisant application de l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus correspondant à la fig. 1. La fig. 3 est une coupe transversale vue sensi- blement suivant la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une perspective partielle d'une botte à eau qui comporte l'échangeur des figures précé- dentes. La fig. 5 est un plan partiel vu de dessus de la botte à eau de la fig. 4. La fig. 6 est une vue de dessus d'une des joues latérales que comporte l'échangeur de chaleur des fig.1à5. La fig. 7 est une élévation vue sensiblement suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. La fig. 8 est une élévation partielle vue sensi- blement suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7. Les fig. 9 à 9b sont des élévations, partie ar- rachée, illustrant des réalisations particulières des plaques collectrices des figures précédentes. L'échangeur de chaleur illustré au dessin comporte des tubes de circulation 1 engagés dans des ailettes 2. Les tubes 1 sont fixés rigidement aux ailettes 2 par gonflage, ce qui permet une fabrication de l'échangeur de chaleur sans qu'il y ait aucun traitement thermique à mettre en oeuvre. L'extrémité des tubes 1 est engagée dans des pla- ques collectrices 3 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, sont en métal par exemple en aluminium, en laiton ou autre métal approprié. Les plaques collectrices 3 délimitent sur toute leur périphérie un bord montant 17a à partir duquel sont formés des organes de sertis- sage 17. Sur les petits c8tés des plaques collectrices, les organes de sertissage sont formés par l'extrémité 2la d'une platine 21 faisant saillie notablement au- dessus du bord montant 1'a comme l'illustre en parti- culier la fig. 1. Les plaques collectrices 3 disposées aux deux extrémités des tubes sont destinées à être assemblées & des bottes à eau 4 qui présentent un rebord 4b sur leurs grands c8tés et des rebords 4d sur leurs petits c8tés. Chaque botte a eau délimite, en outre, sur ses petits c8tés un étrier 22 dont les branches 22a, 22b (fig. 4) font saillie par rapport à la partie de la botte formant le rebord 4d, la mesure dont l'étrier fait saillie correspondant au moins à l'épaisseur du métal constituant la platine 21 formée à chaque extrémité des plaques col- lectrices. L'étrier forme sur ses côtés latéraux des bords en contre-dépouille 22o bien visibles aux fig. 2, 4 et 5. L'échangeur comporte, de plus, des joues latérales 5. Les fig. 3 et 6 montrent que les joues comportent à partir de leur fond 5a des côtés repliés 5b et des ailes 5c dont l'extrémité 5c1 est incurvée. Les ailes 5% sont destinées à être engagées dans des encoches des ailettes 2 en les faisant coulisser. Les côtés 5b et les ailes 5e présentent une longueur qui cor- respond à la distance- devant normalement séparer les deux plaques collectrices de l'échangeur. Les joues 5 forment au-delà des extrémités des côtés 5b et des ailes 5e des échancrures 23 (fig. 7) et au niveau de l'extrémité des- dits côtés 5b un épaulement 24. Au-delà de l'épaulement 24 chaque extrémité des joues forme un segment plat 26 bordé latéralement par des pattes 27* Le hauteur des échancrures 23 est choisie pour que les pattes 27 puissent être repliées au-dessus du rebord 4b des bottes à eau 4 ou au-dessus des organes de sertis- sage de la plaque collectrice. les joues 5 forment, en outre, à différents empla- cements appropriés des supports 28 par exemple cambrés à partir de crevés 29 et de mène façon les joues supportent, éventuellement, des pièces rapportées 30 (fig. 3) fixées par soudure ou par un autre moyen. Les supports 28 et les pièces rapportées 30 servent à la fixation de l'échangeur et d'organes 31, par exemple le support d'un moto- ventilateur. les organes de sertissage peuvent être constitués de diverses façons. La fig. 9 illustre une réalisation dans laquelle les organes de sertissage sont constitués par un prolongement 7laI du bord montant 17a, des perfo- rations 32 étant prévues de place en place entre le bord montant 17a et le prolongement 17a1, lesdites perforations s'étendant sensiblement au niveau des rebords 4b des bottes à eau 4. A la fig. 9a, les perforations 32 sont remplacées par une rainure 33 s'étendant sur tout ou partie de la longueur du bord montant 17a près du niveau supérieur du rebord 4b de la botte à eau. A la fig. 9b, c'est une nervure creuse 34 qui est prévue au voisinage de la partie supérieure du rebord 4b. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en ne prévoyant aucun organe particulier entre le bord montant 17b et le prolongement, les moyens décrits ci-dessus n'étant en réalité prévus que pour faciliter un démontage éventuel de la botte à eau et de la plaque collectrice qui lui correspond. L'assemblage de l'échangeur décrit s'effectue de la façon suivante: On prépare séparément des sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau, c'est-à-dire qu'on sertit les éléments de sertissage sur le rebord 4b et on sertit de m me manière les extrémités 21a des platines 17 sur le rebord 4d des petits c8tés de la botte A eau. La largeur des platines 21 est choisie pour qu'elles passent entre les c8tés intérieurs des branches 22a, 22b des étriers 22 que forment les bottes à eau et, après sertissage, des platines 21 se trouvent complètement encastrée sans faire saillie entre les branches 22a, 22b de l'étrier 22. D'une manière généralement connue, les passages de tube qui sont prévus dans les plaques collectrices sont munis de garnitures déformables 34 (fig. 3) dont la mise en place peut indifféremment Stre effectuée avant ou après l'assemblage plaques collectrices - bottes à eau. On prépare, par ailleurs, le faisceau proprement dit de l'échangeur, c'est-à-dire les tubes 1 et les ailet- tes 2 qui sont enfiléoe sur les tubes 1. Les tubes I sont, par exemple, gonflés dans un paquet d'ailettes pour assurer leur fixation mutuelle et une bonne transmission thermique entre ces organes. Les joues 5 sont également mises en place en en- gageant leurs ailes 5% dans les encoches prévues dans les ailettes. L'extrémité incurvée 5c% des ailes 5c assure un accrochage non glissant qui facilite la tenue des joues sur les ailettes. On met ensuite en place les sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau sur l'extrémité saillante des tubes 1 par simple engagement des tubes dans les garni- tures élastiques 34. En fin d'engagement, le dessous des plaques collectrices vient buter contre les extrémités des ailes 5c des c8tés t et de l'épaulement 24 des joues 5. Le segment plat formé aux deux extrémités de chaque joue vient alors en appui contre la face externe de l'étrier 22. Finalement, les pattes 27 sont repliées comme illustré aux fig. 2 et 6, leur dessous venant prendre appui sur le dessus des rebords 4b des bottes à eau, ce que montrent les fig. 1 et 2. Les pattes 27 pourraientle cas échéant, prendre appui sur les organes de sertissage 17. Les joues assurent donc le maintien à la fois des plaques collectrices et des boites à eau de sorte qu'aucun mouvement relatif ne peut plus avoir lieu entre les deux sous-ensembles plaques collectrices, bottes à eau par rapport aux joues et au faisceau proprement dit. L'addition n'est pas limitée aux exemples de réa- lisation, représentées et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS I - Echangeur de chaleur assemblé mécaniquement du type à tubes et ailettes dans lequel les tubes sont gon- flés dans les ailettes, font saillie au-delà de ces ailet- tes et sont engagés de façon étanche dans des plaques col- lectrices réunies a des bottes à eau pour former un ensem- ble collecteur,des Joues latérales étant disposées sur les petits c8tés des ailettes,conformément à la revendication I du brevet principal, caractérisé en ce que les bottes à eau forment sur leurs petits c8tés des étriers saillant au- delà d'un rebord de sertissage d'une platine des petits c8tés des plaques collectrices,lesdits étriers présentant des bords latéraux en contredépouille sur lesquels sont repliées des pattes formées aux extrémités des Joues laté- rales. 2 - Echangeur de chaleur suivant la revendication l,caractérisé en ce que l'étrier fait saillie,au-delà de la partie des petits côtés de chaque botte qui délimitent un rebord de sertissage pour la platine des petits c8tés de chaque plaque collectrice,d'une mesure au moins égale à l'épaisseur de cette platine. 3 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendi- cations 1 et 2,caractérisé en ce que les Joues forment des côtés emboitant l'extrémité des ailettes et des ailes en- trant dans des encoches desdites ailettes,ces côtés et ailes formant à leurs extrémités des butées pour les pla- ques collectrices auxquelles sont fixées les bottes à eau par des éléments de sertissage. 4 - Echangeur de chaleur suivant l'une des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes serties sur les côtés en contre-dépouille des étriers prennent appui par leur dessous sur le dessus du rebord sur lequel sont sertis les organes de sertissage des plaques collec- trices ou sur ces organes eux-mêmes. 5 - Echangeur de chaleur suivant l'une des reven- dications I à 4, caractérisé en ce que le fond des Joues forme un épaulement au niveau de l'extrémité de leurs c8tés et de leurs ailes pour constituer un appui aux petits c8tés des plaques collectrices, ledit épaulenent étant prolongé par un segment plat sur les c8téà duquel sont formées les pattes serties sur les c8tés en contre- dépouille des étriers des bottes à eau. - 6 - Echangeur de chaleur suivant l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que les Joues forment des supports à partir de crevés et sont munies de pièces rapportées pour la fixation de l'échangeur et le support d'accessoires. '7 - Echangeur de chaleur suivant l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que les extrémités des ailes formées par les Joues sont incurvées. 8 - Echangeur de chaleur suivant l'une des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments de sertissage sont formés par un prolongement du bord mon- tant de la plaque collectrice, et sont séparés de ce bord montant par des ouvertures, des rainures ou une nervure creuse.