Brevet FR2558246A1 — publié le 19850719

La présente invention concerne les échangeurs de chaleur du type dit à tubes et dissipateurs dans lesquels les extrémités des tubes sont engagées dans des plaques collectrices recouvertes par des boites à eau. L'invention s'rappliqué plus particulièrement à ceux de ces échangeurs dont les boîtes à eau sont reliées mécaniquement aux plaques collectrices. Des échangeurs du type rappelé ci-dessus sont bien connus et comprennent des plaques collectrices sont le bord nontant entoure un rebord de la boite à eau et comporte des pattes ou dents qui sont rabattues sur un rebord de la boite à eau. D'autres échangeurs sont également connus qui comportent des agrafes prenant appui, d'une part, en dessous de chaque côté de la plaque collectrice, et, d'autre part, sur le rebord des quatre côtés de la boîte à eau. Cette disposition nécessite l'utilisation de quatre agrafes et il a été constaté que les agrafes prévues sur les petits côtés des plaques collectrices et des boîtes à eau rendent difficile la mise en place de joues latérales qui ont généralement pour fonction de maintenir un intervalle constant entre les plaques collectrices en plus de permettre une fixation facile de l'échangeur à des supports et la mise en place de tirants s'étendant de l'une à l'autre des deux joues pour empêcher le gonflage des tubes en cas de surpression du fluide de circulation. L'invention permet de simplifier la réalisation des échangeurs de chaleur du type rappelé ci-dessus tout en permettant d'utiliser des plaques collectrices de faible épaisseur présentant une résistance mécanique qui les rendrait impropres à la formation des pattes ou dents devant être rabattues sur le rebord périphérique d'une boîte à eau mais présentant l'avantage de rendre possible une liaison par brasage beaucoup plus facile avec les tubes du faisceau car la faible épaisseur des plaques collectrices permet alors qu'il n'existe que peu ou pas de gradient de température entre elles et les tubes lors du brasage tout en réduisant la durée de maintien à la température de brasage. Conformément à l'invention., l'échangeur de chaleur à boites à eau et plaques collectrices reliées mécaniquement, un joint déformable étant interposé entre le fond de chaque plaque collectrice et un talon de chaque boîte à eau qui forme un rebord périphérique pour des pattes de sertissage, est caractérisé par des joues latérales formant à leurs extrémités des flasques prolongés par des pattes ou dents qui sont rabattues sur les parties correspondantes du rebord périphérique de la boite à eau. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titres d'exemple non limitatif , au dessin annexe. La fig. 1 est une élévation partiellement arrachée d'un échangeur de chaleur selon l'invention. La fig. 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la fig. 1. De façon connue, l'échangeur comporte des tubes de circulation-1 entre lesquels sont disposés des dissipateurs 2. Les extrémités des tubes 1 sont engagées dans une plaque collectrice 3 recouverte par une boute à eau 4. Un joint déformable 5 est interposé entre la plaque collectrice 3 et un talon 4a que délimite la plaque collectrice 4 qui, par ailleurs, présente un rebord périphérique 4b. Bien que cela ne soit pas représenté, l'échangeur comporte une seconde plaque collectrice 3 et une seconde boîte à eau 4 à son autre extrémités .Des joues latérales 6 sont disposées de part et d'autre des petits côtés des plaques collectrices 3. Selon l'invention, les joues latérales 6 forment à leurs deux extrémités des flasques 7, par exemple évasés comme illustré par la fig. 2, pour que lesdits flasques présentent au moins sur une partie une largeur égale ou pratiquement égale à celle des petits côtés 8 des plaques collectrices, petits côtés qui entourent, ainsi que les grands côtés 9, la base de la boîte à eau 4. Il est avantageux, comme l'illustre le dessin, que chaque joue présente à la base de chaque flasque 7 une patte 10 formée à partir d'un crevé 11 pour servir d'appui audessous de la plaque collectrice 3 correspondante. La patte 10 permet ainsi d'assurer un espace constant entre les plaques collectrices. Il est également avantageux, comme l'illustre la fig. 1, que les joues latérales présentent au niveau des crevés 1l un segment en pente 12 qui assure, d'une part, une légère flexibilité et, d'autre part, rend possible que chaque joue prenne appui contre les premières rangées extrêmes la, lb de dissipateur. Les flasques 7 des joues 6 sont prolongés par des pattes ou dents 13 qui sont destinées à être rabattues sur le rebord 4b des petits côtés de la bote à eau 4 en passant au-dessus des petits côtés 8 de la plaque collectrice. Outre les joues particulières qui viennent d'être décrites, l'échangeur comporte sur chacun des deux grands côtés 9 des agrafes 14 en forme d'étrier qui prennent appui en dessous du bord périphérique de la plaque collectrice correspondante et sur le dessus du bord périphérique 4b de la boite à eau 4 au moyen de pattes ou dents ou autres éléments repliés 15. La réalisation décrite ci-dessus permet de réliser le faisceau échangeur de chaleur, c'est-à-dire les tubes 1, les dissipateurs 2 et les plaques collectrices 3 à partir de feuilles métalliques minces, par exemple les plaques collectrices peuvent présenter une épaisseur de 0,6 à 0,8 mm si elles sont fabriquées en laiton ou une épaisseur de 1 à 1,2 mm si elles sont fabriquées en aluminium ou alliage d'aluminium recuit, par exemple la qualité AX 3003. Par ailleurs, les joues et donc les pattes ou dents 13 qu'elles comportent de même que les agrafes 14 sont avantageusement fabriquées en acier d'une épaisseur de 1 à 1,2 mm ou encore en aluminium d'une épaisseur également voisine de î,2 mm si on utilise une qualité d'alliage d'aluminium pouvant subir un traitement thermique, par exemple la qualité AGS. Etant donné que les plaques collectrices peuvent être fabriquées à partir de feuilles minces, cela facilite leur liaison par brasage avec les tubes 11et l'utilisation de feuilles plus épaisses pour constituer les joues 6 et les agrafes 14 permet d'exercer entre le fond des plaques collectrices et le dessus des botes à eau une force de compression élevée et régulière assurant une contrainte uniforme sur toute la longueur du joint d'étanchéité 5. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de rélisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, les joues 6 sont reliées aux petits côtés 8 des plaques collectrices par soudure électrique, brasage, collage ou un autre moyen de la technique. REVENDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur. à boites à eau et plaques collectrices reliées mécaniquement, un joint déformable (5) étant interposé entre le fond de chaque plaque collectrice et un talon de chaque boîte à eau qui forme un rebord périphérique (4b) pour des pattes de sertissage, caractérisé par des joues latérales (6) formant à leurs extrémités des flasques (7) prolongés par des pattes ou dents (13) qui sont rabattues sur les parties correspondantes du rebord périphérique (.4b) de la boîte à eau (4). 2 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque joue forme une patte (10) découpée à partir d'un crevé (11) pour prendre appui contre le dessous de la plaque collectrice correspondante. 3 - Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par des agrafes (14) connues en elles-mêmes, disposées sur les grands côtés des plaques collectrices et des parties correspondantes de la boite à eau, lesdites agrafes étant en métal de plus forte résistance que le métal constituant les plaques collectrices. 4 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les joues sont réalisées en métal plus résistant que les plaques collectrices. 5 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les joues sont reliées aux petits côtés des plaques collectrices par soudure électrique, brasage, collage ou moyens analogues. 6 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les plaques collectrices sont fabriquées en laiton d'une épaisseur de 0,6 à 0,8 mm ou en aluminium recuit d'une épaisseur de 1 à 1,2 mm tandis que les joues. sont fabriquées en acier d'une épaisseur de 1 à 1,2 ma ou en. alliage d'aluminium traité thermiquement d'une épaisseur voisine de 1,2 mm. 7 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les agrafes (14) sont fabriquées en acier d'une épaisseur de 1 à 1,2 mm ou en alliage d'aluminium traité thermiquement d'une épaisseur voisine de 1,2 mm. 8 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les joues forment des flasques (7) dont une partie s'étend sur la majeure partie au moins de la largeur des petits côtés de la plaque collectrice. 9 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications î à 8, caractérisé en ce que les flasques présentent au niveau des crevés (11) une partie en pente faisant que les joues sont en contact avec la rangée extrême (la, resp. lb) des dissipateurs '(1).