Brevet FR2585120A1 — publié le 19870123

La présente invention concerne un échangeur de chaleur constitué par de nombreux tubes parallèles et des ailettes perpendiculaires à ces derniers, les extrémités de tube étant fixées dans une plaque tubulaire en matière plastique d'une boîte à eau. Un tel échangeur de chaleur est décrit dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 32 47 502. Sa plaque tubulaire présente une traverse dirigée vers le faisceau et s'étendant sur toute la largeur de ladite plaque, entre les rangées de tubes. Dans le cas idéal, l'ailette supérieure du faisceau de tubes s'applique sur la traverse, sur toute sa longueur, et interdit ainsi un passage d'air entre ailette supérieure et la plaque tubulaire. Le formage de la traverse est difficile par suite du décalage partiel des rangées de tubes, même dans le cas de faibles écartements entre ces derniers, et on observe en outre souvent des bombements des ailettes très mes, de sorte qu'il nçy a pas d'application étanche de la traverse sur l'ailette supérieure. L'invention vise par suite à développer un échangeur de chaleur du type précité, de façon à interdire en toute certitude toute entrée d'air entre la plaque tubulaire et l'ailette voisine de cette dernière, et à améliorer en outre la compensation des tolérances entre la plaque tubulaire et le faisceau de tubes ailetés. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la plaque tubulaire comporte, sur un coté au moins de l'échangeur de chaleur perpendiculaire au sens d'écoulement de l'air, un rebord moulé, dirgé vers les ailettes et d'une hauteur telle qu'il recouvre au moins l'ailette voisine de la plaque tubulaire et s'applique latéralement sur elle. Les principaux avantages de l'invention résident dans le fait que des moyens simples garantissent une fermeture étanche entre la plaque tubulaire et l'ailette voisine de cette dernière, le rebord appliqué latéralement sur l'ailette compensant les tolérances de fabrication habituelles dans la production d'échangeurs de chaleur.Le rebord est formé pendant le moulage de la plaque tubulaire, de sorte que la solution selon l'invention n'entraîne pratiquement aucun court supplémentaire. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, un rebord s'appliquant sur l'ailette voisine de la plaque tubulaire est prévu sur chaque côté de cette dernière, perpendiculaire au sens d'écoulement de l'air. Cette solution présente l'avantage suivant la plaque tubulaire est parfaitement symétrique, ce qui facilite la manipulation lors de l'assemblage avec le faisceau de tubas ailetés et produit une double étanchéité contre la rentrée d'air. Les rebords présentent avantageusement une seetion telle qu:ils s'appliquent latéralement sur les extrémités des ailettes comme une languette élastique. Une compensation latérale des tolérances est ainsi également possible, de sorte qu'une déformation des extrémí- tés d'ailettes est évitée au maximum lors de l'application de la plaque tubulaire sur le faisceau de tubes ailetés. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, des rebords sont également prévus sur les côtés de la plaque tubulaire parallèles au sens d'écoulement de l'air et se raccordent å leurs extrémités aux rebords perpendiculaires au sens d'écoulement de l'air. On obtient ainsi un rebord entièrement fermé sur le pourtour de la plaque tubulaire. L'ensemble des rebords forme le pourtour d'une cavité de faible hauteur, recouverte par l'ailette voisine de la plaque tubulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cavite peut astre remplie par un produit d'étanchéite durcis sable, afin d'éviter des fuites de la liaison tubes plaque tubulaire, ce qui interdit en toute certitude la perte de liquide de l'échangeur de chaleur. Cette solution est utilisable en particulier pour des réparations.Des convexités sont avantageusement prévues sur les rebords parallèles au sens d'écoulement de l'air, à l'extérieur des ailettes, pour l'introduction du produit d'étanchéité à l'état fluide, ce qui permet d'injecter le produit fluide dans la cavité où il durcit ensuite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe de la plaque tubulaire et de la partie du faisceau de tubes ailetés voisine de ladite plaque; et la figure 2 est l'élévation de la plaque tubulaire, vue depuis le faisceau de tubes ailetés avant l'assemblage de l'échangeur de chaleur. La figure 1 représente un faisceau d'échangeur de chaleur consttué par des tubes 1 et des ailettes 2 perpendiculaires à ces derniers, les extrémités de tube 1* étant fixées dans les ouvertures 3 d'une plaque tubulaire 4. Cette dernière présente sur le côté des ailettes des rebords 5 et 6 qui s'étendent du plan de la plaque tubulaire vers les ailettes 2, sur une hauteur telle qu'ils recouvrent au moins l'ailette 2' voisine de la plaque tubulaire 4, mais aussi l'ailette suivante dans l'exemple représenté. Les rebords 5 et 6 s'appliquent latéralement sur les bords 2* des ailettes. La flèche 7 indique le sens d'écoulement de l'air dans l'échangeur de chaleur. Un produit d'étanchéité durcissable peut être introduit dans la cavité formée par la plaque tubulaire 4 et l'ailette 2', des convexités latérales appliquant ce produit à l'état fluide dans la cavité. Pour cette opération d'introduction du produit d'étanchéité 8 jusqu'à sa solidification, le montage selon figure 1 est inversé, c'est-à-dire placé tête en bas. Une résine époxyde convient particulièrement bien comme produit d'étanchéité 8. La figure 2 représente la plaque tubulaire 4 sous forme d'une pièce détachée, vue du côté en regard du faisceau de tubes. Il s'agit dans l'exemple représenté d'une plaque tubulaire 4 pour un échangeur de chaleur à deux rangées, de sorte que deux rangées d'orifices 3 sont prévues pour le logement des tubes. La flèche 7 indique de nouveau le sens d'écoulement de l'air. Les rebords 5 et 6, s'étendant sur toute la longueur de la plaque tubulaire, sont disposés le long des côtés de la plaque tubulaire 4 perpendiculaires au sens d'écoulement de l'air 7. Les côtés de la plaque tubulaire 4 parallèles au sens de l'écoulement d'air 7 présentent des rebords 9 et 10, dont les extrémités, constituées par des convexités 11 et 12, se raccordent aux rebords 5 et 6. La coupe d'un échangeur de chaleur selon figure 1 est faite suivant l'axe I-I. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs? sans sortir sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Echangeur de chaleur constitué par de nombreux tubes parallèles et des ailettes perpendiculaires à ces derniers, les extrémités de tube étant fixées dans une plaque tubulaire en matière plastique d'une boîte à eau, ledit échangeur étant caractérisé en ce que la plaque tubulaire (4) comporte sur un côté au moins de l'échangeur de chaleur perpendiculaire au sens d'écoulement de l'air Q), un rebord (5, 6) moulé, dirigé vers les ailettes (2) et d'une hauteur telle qu'il recouvre au moins l'ailette (2') voisine de la plaque tubulaire (4) et s'applique latéralement sur elle. 2. Echangeur de chaleur selon revendication 1, caractérisé par un rebord (5, 6) sur chaque côté de la plaque tubulaire (4) perpendiculaire au sens d'écoulement de l'air (7). 3. Echangeur de chaleur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rebord (5, 6) est réalisé sous forme d'une languette élastique. 4. Echangeur de chaleur selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que des rebords (9, 10) sont en outre prévus sur les côtés de la plaque tubulaire (4) parallèles au sens d'écoulement de l'air (7) et se raccordent à leurs extrémités aux rebords (5, 6) perpendiculaires au sens d'écoulement de l'air (7). 5. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé par au moins une convexité (11, 12) d'un rebord (9, 10) parallèle au sens d'écoulement de l'air (7). 6. Echangeur de chaleur selon revendication 5, caractérisé par un convexité (11, 12) dans chaque zone de transition entre deux rebords perpendiculaires (5, 6, 9, 10). 7. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la cavité formée entre la plaque tubulaire (4) et l'ailette (2') voisine est remplie par un produit d'étanchéité durcissable (8).