Brevet FR2587099A1 — publié le 19870313

La présente invention concerne un échangeur de chaleur comprenant une boiteàeau et une plaque tubulaire ou collecteur en matière plastique, avec des bourrelets formant des tubulures sur la plaque tubulaire, dont la zone périphérique présente une face d'assemblage pour fixation de la boîte à eau par soudage par friction, et au moins une gorge prévue le long de la face d'assemblage et servant de réservoir à bavures de soudage. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le numéro 32 47 502 décrit un tel échangeur de chaleur. La disposition connue a déjà permis de réaliser un échangeur de chaleur qui, avec une réalisation simple de l'assemblage tubes/plaque et de l'assemblage boîte à eau/plaque, garantit une grande résistance mécanique et une étanchéité fiable. L'invention vise à développer l'échangeur de chaleur du type précité de façon à obtenir, avec l'emploi d'un minimum de matériau, un faible poids de l'échangeur de chaleur ainsi qu'une rigidité élevée de la plaque tubulaire, c'est-a-dire sans déformation longitudinale. de cette dernière. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la zone périphérique de la plaque tubulaire comporte de nombreux évidements agencés selon une disposition régulière et séparés par des ligaments. Les plaques tubulaires des échangeurs de chaleur n'ayant qu'une faible largeur dans de nombreux cas, il suffit de réaliser les évidements uniquement sur les grands côtés de la plaque tubulaire. Il existe plusieurs possibilités pour la disposition des évidements, des premiers évidements étant disposés sur le côté de la zone périphérique opposé à la face d'assemblage et/ou des seconds évidements étant disposés sur le fond de la gorge servant de réservoir à bavures de soudage. En vue d'une distribution régulière des masses, il est avantageux que la longueur des premiers évidements soit double environ de la largeur des premiers ligaments et que la longueur des seconds évidements soit sensiblement égale à la largeur des seconds ligaments.Pour obtenir une disposition aussi régulière que possible de l'ensemble de la plaque tubulaire, le nombre de premiers évidements est doubledecelui des tubes d'une rangée et le nombre des seconds évidements est égal à celui des tubes d'une rangée. 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 des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente partiellement une plaque tubulaire vue du côté en regard du faisceau de tubes ailetés; la figure 2 représente la plaque tubulaire du côté en regard de l'intérieur de la boîte à eau; la figure 3 est une coupe suivant l'axe III-III de la figure 1; et la figure 4 est une coupe suivant l'axe IV-IV de la figure 2. La figure 1 représente partiellement une plaque tubulaire 1 d'un échangeur de chaleur, vue du côté en regard du faisceau de tubes ailetés. La plaque tubulaire 1 comporte quatre rangées de tubes avec des orifices 10 entourés chacun par un bourrelet 9. Chaque bourrelet 9 forme une tubulure dans laquelle se fixe l'extrémité d'un tube de l'échangeur de chaleur. Des réglettes 11 s'étendent sur toute la longueur de la plaque tubulaire 1, à côté des rangées extérieures de tubes et en direction des ailettes du faisceau de l'échangeur de chaleur. Les zones périphériques 2 de la plaque tubulaire 1 voisines des réglettes 11 présentent de nombreux évidements 3 agencés selon une disposition régulière et séparés par des ligaments 5, appelés ci-après premiers évidements 3 et premiers ligaments 5. Comme le montre la figure 1, chaque zone périphérique 2 de la plaque tubulaire 1 comporte un nombre de premiers évidements 3 double de celui des tubes d'une rangée. La longueur des évidements 3 est désignée par 1. Les premiers ligaments 5 situés entre les premiers évidements 3 présentent une largeur b sensiblement égale à la moitié de la longueur 1 des premiers évidements 3. La disposition est telle que les premiers ligaments 5 se trouvent dans la zone d'un bourrelet 9 de la rangée de tubes adjacente. La figure 2 représente partiellement une plaque tubulaire 1 vue du côté en regard de l'intérieur de la boîte à eau. La plaque tubulaire 1 comporte de nombreux orifices 10 qui sont entourés par des bourrelets 9 et dans lesquels débouchent les tubes de l'échan- geur de chaleur. La zone périphérique 2 de la plaque tubulaire 1 comporte une face d'assemblage 7 pour la fixation de la boîte à eau par soudage par friction. Des gorges 8 et 8* s'étendent de chaque côté et le long de la face d'assemblage 7 pour servir de réservoir à bavures de soudage, la gorge intérieure étant désignée par 8. La gorge 8 comporte de nombreux seconds évidements 4 agencés selon une dispo- sition régulière et séparés par des seconds ligaments 6.Le nombre de seconds évidements 4 est égal à celui des tubes d'une rangée et la disposition est telle qu'un second ligament se trouve dans la zone d'un bourrelet 9 adjacent et un second évidement 4 dans la zone des intervalles entre les bourrelets 9. La longueur d'un second évidement-4 est désignée par L et la largeur des ligaments par B, avec L = B dans l'exemple de réalisation décrit. La figure 3 représente à plus grande échelle une coupe suivant l'axe III-III de la figure 1. Cette coupe se situe dans une zone de la plaque tubulaire 1 où aucun bourrelet 9 n'est coupé au voisinage de la zone périphérique 2. La coupe passe toutefois par le premier évidement 3 et le second évidement 4, dont la profondeur est ainsi visible. La figure 3 montre en outre que le second évidement 4 est disposé sur le fond de la gorge 8 servant de réservoir à bavures de soudage, sur le côté de la face d'assemblage 7. La figure 4 représente une coupe suivant l'axe IV-IV de la figure 2, dans une zone comprenant à la fois un premier ligament 5 et un second ligament 6. La réglette 11 est disposée sur le grand côté de la boîte à eau. 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 du cadre de l'invention. Revendications 1. Echangeur de chaleur comprenant une boîte à eau et une plaque tubulaire en matière plastique, avec des bourrelets formant'des tubulures sur la plaque tubulaire, dont la zt:ne périphérique présente une face d'assemblage pour fixation de la bolte à eau par soudage par friction, et au moins une gorge prévue le long de la face d'assemblage et servant de réservoir à bavures de soudage, ledit échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que la zone périphérique (2) de la plaque tubulaire (i) comporte de nombreux évidements (3, 4) agencés selon une disposition régulière et séparés par des ligaments (5,6). 2. Echangeur de chaleur selon revendication 1, caractérisé en ce que les évidements (3, 4) sont disposés uniquement sur les grands côtés de la plaque tubulaire (1). 3. Echangeur de chaleur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des premiers évidements (3) sont disposés sur le côté de la zone périphérique (2) opposé à la face d'assemblage (7). 4. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des seconds évidements (4) sont prévus sur le fond de la gorge (8) servant de réservoir à bavures de soudage. 5. Echangeur de chaleur selon revendication 3, caractérisé en ce que la longueur (1) des premiers évidements (3) est sensiblement double de la largeur (b) des premiers ligaments (5). 6. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé en ce que la longueur (L) des seconds évidements (4) est sensiblement égale la largeur (B) des seconds ligaments (6). 7. Echangeur de chaleur selon revendication 3, caractérisé en ce que le nombre des premiers évidements (3) est double de celui des tubes d'une rangée. 8. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé en ce que le nombre des seconds évidements (4) est égal à celui des tubes d'une rangée. 9. Echangeur de chaleur selon revendication 8, caractérisé en ce que les seconds évidements (4) sont disposés dans la zone comprise entre deux bourrelets (9) de la rangée de tubes voisine et les seconds ligaments (6) qui les séparent sont disposés chacun dans la zone d'un bourrelet (9). 10. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la profondeur des premiers évidements (3) est sensiblement égale à celle des seconds évidements (4).