Brevet FR2551853A1 — publié le 19850315

ECHANGEUR DE CHALEUR MUNI D'UN SYSTEME PERFECTIONNE POUR RELIER SES TUBES A SES COLLECTEURS La présente invention se rapporte d'une manière générale à des échangeurs de chaleur et, plus particulièrement, à un système de liaison entre les tubes de ces échangeurs et leurs collecteurs. Jusqu'à présent, divers procédés ont été utilisés pour relier les tubes aux collecteurs et ces procédés se sont avérés en général satisfaisants Cependant, il est toujours 10 avantageux de chercher à obtenir une jonction qui soit d'une plus grande longévité, exempte de fuites et demeurant rigide malgré les vibrations et les mouvements provoqués par des variations de pression et de température, tout en étant réalisable économiquement. 1.5 Par conséquent, un objet général de la présente invention consiste à proposer une jonction perfectionnée entre les tubes et les collecteurs d'échangeurs thermiques, qui soit durable,d'un fonctionnement efficace et d'une fabrication économique. L'invention vise en outre à proposer une jonction du *type précité, dans laquelle des tubes oblongs, comportant des fentes verticales pratiquées approximativement à l'intersection entre le côté aplati'et chaque extrémité arrondie, s'étendent à travers des ouvertures à rebords verticaux ména25 gées dans un collecteur, les côtés aplatis étant recourbes en boucle vers le bas pour venir au contact des surfaces externes des rebords verticau Lx, un matériau de soudure étant emprisonné par capillarité entre le tube et le rebord et entre ce rebord et la zone recourbée. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une élévation fragmentaire par-devant avec coupe partielle d'un échangeur de chaleur conformément à l'invention, et les figures 2 et 3 sont des coupes transversales observées respectivement suivant les lignes II-II et III-III de la figure 1, en regardant dans le sens des flèches. Comme le révèle une observation détaillée du dessin, la figure 1 illustre un échangeur de chaleur 10 dont le coeur consiste en un faisceau de tubes constitué de plusieurs tubes 12 et ailettes 14 Un collecteur 16 est monté aux extrémités respectivement supérieure et inférieure du faisceau tubulaire, les tubes 12 s'étendant à travers des ouvertures allongées alignées 18 élaborées dans les collecteurs. Les ailettes 14 peuvent être du type en serpentin comme représenté, ou bien consister en des tôles métalliques planes orientées transversalement Les tubes 12 peuvent présenter une section oblongue, ovale, ronde ou carrée Typiquement, en présence d'un tube de forme oblongue, le matériau constituant chaque collecteur 16 est choisi de façon que, après avoir initialement ménagé des fentes (non représentées) dans le 20 collecteur, les ouvertures 18 soient élaborées en faisant saillir vers l'extérieur-les zones marginales adjacentes à chaque fente, en vue de former un rebord vertical 20 entourant l'ouverture Un réservoir 22 est installé sur chaque collecteur 16. Comme le montrent les figures 2 et 3, les tubes 12 sont de forme oblongue, c'est-à-dire qu'ils comprennent chacun deux côtés aplatis 24 parallèles et opposés, raccordés mutuellement par des extrémités arrondies 26 Chaque tube 12 comporte deux fentes espacées 28, qui s'étendent verticalement et sont 30 pratiquées approximativement à l'intersection entre chaque côté aplati 24 et chaque extrémité arrondie 26 Ce tube fendu traverse une ouverture 18 et s'étend sur une distance prédéterminée au-delà de l'extrémité du rebord associé 20 formé sur le collecteur 16 Les côtés aplatis 24 situés entre les fentes 35 espacées 28 sontrecourbés verticalement en boucle pour venir au contact des surfaces externes des rebords respectifs 20, formant ainsi une zone recourbée 30 qui délimite un espace 32 avec clhaque rebord 20. Pendant l'opération de soudage, du matériau de soudure 34 afflue par capillarité entre le tube 12 et le rebord contigu à la face interne de ce rebord, et il comble l'espace 32 entre ledit rebord 20 et la zone recourbée 30 à la face externe dudit rebord, produisant ainsi entre ce rebord et le tube une jonction massive et robuste, exempte de fuites et demeurantrigide en résistant aux vibrations et aux mouvements provoqués par des variations de pression et de température. Comme le met en évidence la description qui précède, l'invention crée une jonction mécanique efficace, durable et économique entre les tubes et les collecteurs. Bien qu'on n'ait illustré et décrit que des tubes oblongs conjugués à des collecteurs munis de rebords, il est évident 15 que d'autres agencements de tubes et de rebords sont possibles (par exemple de configurations rondes, ovales ou carrées), tout en restant dans le cadre de la jonction soudée proposée par l'invention. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peu20 vent être apportées à l'échangeur décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Echangeur de chaleur, caractérisé par le fait qu'il comprend des collecteurs ( 16) supérieur et inférieur; plusieurs ouvertures alignées ( 18),élaborées dans les collecteurs et entourées chacune de rebords respectifs ( 20) s'étendant vers l'extérieur; plusieurs tubes ( 12) intercalés entre lesdits collecteurs, traversant lesdites ouvertures alignées et faisant saillie par leurs régions extrêmes audelà desdits rebords ( 20) s'étendant vers l'extérieur; deux fentes verticales espacées ( 28) pratiquées dans chacun des 10 côtés opposés desdites régions extrêmes prolongées desdits tubes ( 12), ces régions des tubes situées entre lesdites fentes verticales étant recourbées en boucle (en 30) afin de venir au contact desdits rebords ( 20); ainsi qu'un matériau de soudure ( 34) déposé entre lesdits tubes ( 12) et les surfaces internes 15 desdits rebords ( 20) et entre les surfaces externes de ces rebords ( 20) et les zones recourbées ( 30) desdits tubes. 2 Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun des tubes ( 12) comprend des côtés opposés parallèles ( 24) mutuellement raccordés par des 20 extrémités arrondies ( 26), les fentes verticales( 28 étant pratiquées approximativement à l'intersection entre lesdits côtés parallèles( 24) et lesdites extrémités arrondies ( 26). 3 Echangeur de chaleur, caractérisé par le fait qu'il comprend des collecteurs ( 16) supérieur et inférieur; plu25 sieurs ouvertures allongées alignées ( 18), élaborées dans les collecteurs et entourées chacune de rebords ( 20) orientés verticalement et s'étendant vers l'extérieur; plusieurs tubes oblongs ( 12) intercalés entre lesdits collecteurs, traversant lesdites ouvertures alignées ( 18) et comportant des régions 30 extrêmes en saillie au-delà des extrémités desdits rebords ( 20), lesdits tubes oblongs comprenant des côtés aplatis opposés ( 24) raccordés mutuellement par des extrémités arrondies ( 26); deux fentes verticales espacées ( 28),pratiquées dans chacun des côtés aplatis opposés desdites régions extrêmes prolongées des tubes oblongs, au voisinage de l'intersection entre lesdits côtés aplatis ( 24) et lesdites extrémités arrondies ( 26), les régions des tubes situées entre lesdites fentes verticales étant recourbées en boucle(en 30) en direc5 tion des rebords, de telle sorte que les arêtes latérales libres de ces côtés aplatis recourbés viennent buter contre lesdits rebords; ainsi qu'un matériau de soudure ( 34), emprisonné par capillarité entre lesdits tubes ( 12) et les surfaces internes desdits rebords ( 20) et dans l'espace ( 32) compris 10 entre les surfaces externes desdits rebords et les zones recourbées ( 30) desdits tubes.