Brevet FR2523711A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne un échangeur de chaleur et, en particulier, un radiateur pour véhicules automobiles, constitué par plusieurs tubes disposés parallèlement et destinés à assurer la conduite de l'agent d'échange de chaleur, qui débouchent dans des boites à eau supérieure et inférieure, et par des ailettes en forme de plaque disposées de façon lamellaire et perpendiculairement aux tubes, assemblées solidement avec ceux-ci, et liées sur au moins un cté frontal à des pièces latérales. On connatt déjà des échangeurs de chaleur de ce type (demande de brevet allemand publiée avant examen 24 18 132). Dans ces appareils connus, les ailettes présentent sur leurs bords latéraux des encoches en forme de queue d'aronde alignées entre elles, qui forment une sorte de rainure s'étendant perpendiculairement auxdites ailettes. Dans cette rainure s'engagent des moyens de fixation des pièces latérales. Certes, ce mode de fixation à des pièces latérales offre l'avantage qu'une fixation de l'échangeur de chaleur aux boites à eau ou à des pièces latérales poussées sous celles-ci n'est pas prévue et qu'une opération de brasage n'est pas non plus nécessaire. Toutefois, l'assemblage de tels échangeurs de chaleur est relativement coûteux en raison de la disposition alignée nécessaire des encoches et de l'adjonction de pièces supplémentaires qu'il est alors en outre nécessaire de fixer. L'invention a pour objet de créer une possibilité de disposition de pièces latérales sur le faisceau de l'échangeur de chaleur7 sans qu'il soit nécessaire de recourir à des mesures d'adaptation coûteuses. L'invention réside en ce que, dans un échangeur de chaleur du type défini au début du présent préambule, les pièces latérales sont formées, au moins partiellement, par des parties extrêmes recourbées des ailettes, parties extrêmes qui sont posées les unes sur les autres de façon imbriquée. Gracie à cette disposition, les pièces latérales sont formées dès qu'on pose les ailettes d'échange de chaleur les unes sur les autres et il n'y a plus besoin ensuite que d'installer des équerres de fixation ou analogues aux emplacements auxquels se trouvent un nombre de parties extrêmes d'ailette se chevauchant mutuellement assez grand pour assurer une fixation suffisamment stable. En conséquence, il est avantageux de former des groupes de parties extrêmes recourbées correspondant à une épaisseur de pièce latérale déterminée, groupes qui sont ensuite assemblés avec des éléments de fixation, qui peuvent être, par exemple, rivés ou encore, d'une manière plus simple, vissés ensemble au moyen de vis à tale. I1 est également avantageux que les groupes de parties extrêmes recourbées soient assemblés solidement, par exemple collés ou soudés, car la cohésion peut ainsi être améliorée. Les parties extrêmes recourbées proprement dites des ailettes, en raison du chevauchement imbriqué nécessaire, ne doivent pas s'étendre à angle droit par rapport à la surface des ailettes d'échange, mais doivent s'étendre légèrement obliquement vers l'extérieur, de façon que chacune d'elles puisse s'appliquer sur la partie recourbée sous-jacente de l'ailette immédiatement inférieure. Pour augmenter la stabilité, il est également possible de munir ces parties extrêmes recourbées de moulures analogues à des nervures de renforcement, ou de rabattre à nouveau les parties extrêmes, à arête vive, à l'extérieur. Dans ce cas, il est avantageux que les rabattements s'étendent vers le haut de façon légèrement conique à partir de l'extrémité libre des parties extrêmes recourbées, afin de faciliter le chevauchement imbriqué des parties extrêmes superposées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un échangeur de chaleur nouveau suivant l'invention, dont les pièces latérales sont formées par des parties extrêmes d'ailette recourbées sur lesquelles des équerres de fixation sont disposées la figure 2 représente une partie d'une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une représentation partielle à plus grande échelle, suivant la ligne de coupe III-III de la figure 2 ;; la figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 3 mais avec une vis à tle de fixation au lieu de la fixation par rivet de la figure 3 la figure 5 est une représentation de détail de l'extrémité recourbée d'une ailette, extrémité qui, de son côté, est rabattue latéralement à arête vive et est munie de moulures de renforcement, et la figure 6 est une vue en coupe de la partie extrême recourbée d'ailette, suivant la ligne VI-VI de la figure 5. Sur les figures 1 et 2 est représenté schématiquement un échangeur de chaleur, constitué par plusieurs tubes 1 disposés parallèlement et dans lesquels circule un agent d'échange de chaleur, tubes qui, dans l'exemple d'exécution représenté, débouchent dans des boîtes à eau supérieure et inférieure 15 et 15' et sont maintenus par paires dans des ailettes 2, qui s'étendent perpendiculairement aux axes longitudinaux respectifs des tubes 1 et sont empilées de façon lamellaires en un paquet d'ailettes 3. Cet empilage est réalisé d'une manière connue selon laquelle les ailettes 2 individuelles sont posées les unes sur les autres et sont maintenues espacées entre elles par des reliefs estampés appropriés. Suivant l'invention, les parties extrêmes 4 de toutes les ailettes sont recourbées dans une direction déterminée, à savoir, non pas sous un angle de 900 par rapport à la surface d'échange de chaleur des ailettes 2, mais bien sous un angle légèrement obtus, de façon que toutes les parties extrêmes 4 des ailettes 2, comme il ressort en particulier de la figure 3, s'appliquent les unes sur les autres de façon imbriquée et se chevauchent mutuellement au moins en partie.La mesure de l'angle obtus oC (figure 3) est en outre choisie en fonction de la distance entre les ailettes adjacentes 2, 2a de telle manière que les parties extrêmes 4 s'appliquent les unes sur les autres par la majeure portion de leur surface et forment ainsi ensemble la paroi 5 d'une pièce latérale sur laquelle des équerres de fixation 6 peuvent.être installées, comme représenté sur la figure 3, au moyen de rivets 7. Dans l'exemple d'exécution représenté, les rivets 7 sont réalisés sous la forme de rivets dits "borgnes" et sont disposés dans des perçages 8 des pièces latérales 5, perçages qui sont placés de telle manière qu'au point de fixation, une épaisseur de paroi suffisante pour assurer la solidité voulue soit obtenue. Dans l'exemple d'exécution de la figure 3, les parties extrêmes 4 de douze ailettes 2, 2a, etc. sont à cet effet superposées pour assurer l'épaisseur voulue de la paroi latérale 5. Avec une épaisseur de 0,1 mm par ailette 2, on obtient par conséquent une pièce latérale 5 de 1,2 mm d'épaisseur, qui est suffisament stable, par exemple, pour permettre la mise en place et le maintien des équerres de fixation 6 ou encore d'autres pièces. I1 est clair que, de son côté, la longueur des parties extrêmes 4 doit être convenablement choisie en fonction de la distance a entre les ailettes individuelles 2, 2a, si l'on désire obtenir une épaisseur de paroi suffisante au point de fixation. Avec une densité de 55 ailettes par décimètre, il faudrait, dans l'exemple indiqué ci-dessus (ailettes de 0,1 mm d'épaisseur et paroi latérale 5 de 1,2 mm d'épaisseur) choisir pour les parties extrêmes 4 une longueur 1 de 24 mm. Le rivet de fixation 7 traverse alors dix parties extrêmes 4 et presse les parties extrêmes 4 respectives des deux premières ailettes 2, 2a, au moyen de la branche verticale ou non repliée 6a de l'équerre 6 contre les autres parties extrêmes 4. De même, l'équerre de fixation 6 doit en conséquence être dimensionnée de telle manière que sa branche verticale 6a embrasse encore les extrémités en soi libres des deux premières parties extrêmes 4 non traversées par le perçage 8. Bien entendu, il est également possible d'installer sur les parois latérales 5, de la manière usuelle, des pièces en forme d'U en métal ou en matière plastique en tant que pièces latérales supplémentaires. Les points de fixation et les perçages 8 correspondants doivent être choisis dans chaque cas de manière que chaque point de fixation embrasse des ailettes autres que le point de fixation précédent.Bien entendu, il n'est pas nécessaire de prévoir plusieurs points de fixation lorsque, par exemple, les parties extrêmes 4 individuelles, qui sont superposées de façon imbriquée, sont collées entre elles car elles forment alors une paroi latérale solidement continue en épaisseur. I1 suffit de disposer des rivets ou les vis représentées sur la figure 4 exclusivement aux emplacements où les parois latérales 5 sont assez épaisses et ot l'on désire procéder à la fixation, par exemple d'une équerre 6 ou analogues. La figure 4 montre que la fixation d'équerre 6 ou analogues peut s'effectuer, non seulement avec des rivets 7, mais aussi au moyen de vis à tôle 9, qui sont vissées dans des perçages 8 appropriés et s'ancrent mécaniquement dans les ailettes 2 correspondantes. Pour conférer aux parties extrêmes 4 une stabilité aussi grande que possible, il est avantageux de les munir de moulures 10 s'étendant suivant la direction des axes respectifs des tubes 1 et/ou de rabattre en outre à arête vive leurs bords extérieurs 11. Ici encore, le rabattement des parties extérieures Il peut ne pas s'effectuer à angle droit, afin que le chevauchement imbriqué reste assuré. Les corps d'échangeur de chaleur ainsi réalisés, tels qu'ils sont représentés schématiquement sur la figure 1, présentent initialement dans leur partie inférieure, des parties extrêmes 4' s'étendant en saillie vers le bas, qui sont ensuite recourbées ou sectionnées. Bien entendu, on peut également envisager de ne pas recourber toutes les ailettes 2 à leurs extrémités et de ne prévoir les parties extrêmes 4 qui sont recourbées à partir des ailettes 2 que dans les zones dans lesquelles des crampons ou analogues doivent être ultérieurement rivés ou vissés. Dans les autres parties des côtés frontaux des ailettes 2, on peut prévoir l'agencement usuel de ces côtés frontaux. L'appareil d'échange de chaleur suivant l'invention offre cet avantage que les coûts supplémentaires entraînés par l'utilisation de matériaux légèrement plus grande sont minimes et, en tous cas, peuvent être maintenus inférieurs à ceux qui correspondent à l'utilisation d'une pièce latérale séparée, par exemple en aluminium. La fabrication des "pièces latérales 5" est en revanche beaucoup plus simple, car les parties extrêmes 4 peuvent être fabriquées sans dépense supplémentaire par la presse à ailettes qu'il est de toute façon déjà nécessaire d'utiliser. Si les parties extrêmes 4 ne sont recourbées que dans des zones déterminées, comme précédemment indiqué, c'est-à-dire lorsqu'un plus petit nombre de crampons ou analogues doivent être fixés, alors le dispositif proposé par l'invention revêt une importance plus grande encore en raison de sa rentabilité. REVENDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur et, en particulier, radiateur pour véhicules automobiles, constitué par plusieurs tubes disposés parallèlement et destinés à assurer la conduite de l'agent d'échange de chaleur, qui débouchent dans des bottes à eau supérieure et inférieure, et par des ailettes en forme de plaque disposées de façon lamellaire et perpendiculairement aux tubes, assemblées solidement avec ceux-ci et liées sur au moins un côté frontal à des pièces latérales, ledit échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que les pièces latérales (5) sont formées au moins partiellement de parties extrêmes recourbées (4) des ailettes (2), parties extrêmes qui sont superposées de façon imbriquée. 2 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que différents groupes de parties extrêmes recourbées (4) sont formés de manière à correspondre chacun à l'épaisseur du matériau d'une pièce latérale (5), et sont assemblés avec des dispositifs de fixation d'équerres ou analogues. 3 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les groupes de parties extrêmes (4) sont formés par l'assemblage solide de celles-ci entre elles, par exemple par collage. 4'- Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties extrêmes (4) sont recourbées sous un angle obtus (c() par rapport à la surface des ailettes (2). 5 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties extrêmes (4) présentent de leur côté des rabattements latéraux à arête vive (11), dont l'angle de rabattement (B) mesure également plus de 900. 6 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parties extrêmes (4) sont munies de moulures (10). 7 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moulures sont réalisées sous la forme de nervures rectilignes, qui s'étendent parallèlement aux parties extrêmes (4).