Brevet FR2605727A1 — publié le 19880429

La présente invention concerne les échangeurs de chaleur dans lesquels il est nécessaire que les tubu- lures d'amenée et de sortie se trouvent d'un même côté de l'échangeur. Dans ce type d'échangeur, il est fréquent que les tubulures d'amenée et de sortie débouchent dans deux compartiments d'une même boite à eau: le fluide est alors amené à circuler dans un sens dans certains des tubes du faisceau échangeur et en sens opposé dans les autres tubes. Cette disposition présente des inconvénients, en particulier en ce qui concerne la perte de charge qui est plus importante que dans les échangeurs dits à une seule passe frontale, c'est-à-dire dans lesquels le fluide circule dans le même sens dans tous les tubes de l'échangeur. La présente invention résout le problème exposé ci-dessous en créant un nouvel échangeur permettant la circulation du fluide suivant une seule passe frontale tout en rendant possible que les tubulures d'amenée et de sortie débouchent d'un même côté de l'échangeur. Conformément à l'invention, l'échangeur de chaleur du type dans lequel les tubulures d'amenée et de sortie sont prévues dans unemême boîte à eau est caracté- risé en ce que celle des boites à eau qui comporte les tubulures d'amenée et de sortie est divisée en deux com- partiments par une cloison sensiblement alignée avec l'un des bords latéraux du faisceau échangeur de chaleur constitué par des tubes et dissipateurs, un conduit étant prévu pour relier l'intérieur de la seconde boîte à eau à l'un des compartiments de la première boite à eau de sorte que le liquide de circulation est tout d'abord conduit depuis l'un des compartiments de la première boite à eau par les tubes de l'échangeur puis ramené par le conduit. Diverses autres caractéristiques de l'inven- tion ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'in- vention sont représentées, à titre d'exemples non limi- tatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation schématique d'un échangeur de chaleur selon l'invention. La fig. 2 est une élévation éclatée d'un échangeur analogue à celui de la fig. 1, mais illustrant une réalisation particulière. Les fig. 3 et 4 sont des élévations illus- trant des variantes de réalisation. La fig. 5 est une élévation partielle illus- trant un détail de la fig. 3. La fig. 1 illustre schématiquement un échangeur mettant en oeuvre l'invention. Cet échangeur comporte des tubes 1, des dissipateurs 2 et des plaques collectri- ces 3, 4 recouvertes par des boîtes à eau 5, 6. L'échangeur est du type dans lequel les tubulu- res d'amenée-et de sortie désignés par 7, 8 sont reliés à un même ensemble plaques collectrices-boîtes à eau, dans l'exemple représenté à l'ensemble plaque collectrice 3 - boîte à eau 5. Suivant l'invention, l'ensemble plaque collec- trice 3 boite à eau 5 est séparé en deux compartiments 9, par une cloison 11. Outre ce qui précède, l'échangeur comporte un conduit 12 de préférence disposé latéralement par rapport aux tubes 1, ce conduit reliant le compartiment 10 au compartiment 13 que délimite l'ensemble plaque collectrice 4 boîte à eau 6. Comme cela ressort de ce qui précède, la circu- lation dans les tubes 1 s'effectue dans un seul sens, ce- lui figuré par la flèche, bien que les tubulures d'amenée 7 et de sortie 8 ou inversement se trouvent sur un même côté de l'échangeur. Pour réaliser ce qui précède plusieurs modes d'exécution sont envisagés. A la fig. 2, le conduit 12 est réalisé par un tuyau 12a qui est relié par ses extrémités aux pla- ques collectrices 3, 4. Selon le mode de construction choisi, le tuyau 12a peut être brasé aux plaques collectrices ou il peut être simplement engagé à force dans des garnitures élas- tiques prévues dans des lumières des plaques collectri- ces 3, 4. Tous autres modes de liaison habituellement utilisés dans la technique peuvent d'ailleurs être mis en oeuvre; il en est de même en ce qui concerne les tu- bes 1 qui peuvent être brasés ou reliés mécaniquement aux plaques collectrices 3, 4. Les boîtes à eau 5, 6 peuvent de même être fixées par l'un des moyens connus de la technique, c'est- à-dire en particulier le brasage ou une fixation méca- nique, l'étanchéité étant alors assurée par une ou des garnitures élastiques. A la fig. 3, les plaques collectrices 3a, 4a sont prévues pour n'intéresser que les tubes 1 à l'ex- clusion du conduit 12 décrit dans ce qui précède. On prévoit, dans ce cas, les boites à eau 5a, 6a pour qu'elles débouchent au-delà des plaques collectrices 3a, 4a sur l'un des côtés de celles-ci, et le conduit 12b est alors relié directement aux parties saillantes des boites à eau 5a, 6a, ce qui est illustré à plus grande échelle à la fig. 5 qui montre que la plaque collectrice 3a emboîte partiellement la boîte à eau 5a dont la partie formant le compartiment 10 et la tubu- lure 8 est plus étroite. Dans cette réalisation, le conduit 12b peut éventuellement être réalisé en matière synthétique com- patible avec celle pouvant être utilisée pour la fabri- cation des boites à eau 5a, 6a. La liaison conduit 12b, boites à eau 5a, 6a est assurée alors par un moyen mé- canique, par collage ou encore par vibration. La fig. 4 illustre encore une autre variante suivant laquelle la boite à eau 6b présente à une extré- mité une lumière 14 correspondant à une lumière 15 d'un conduit 12c dont l'autre extrémité forme la tubulure 8. Dans cette réalisation, il est avantageux que les bottes à eau 5b, 6b et les conduits 12c soient réa- lisés en matière synthétique car cette disposition per- met une fixation par soudure par vibrations particuliè- rement facile à réaliser. On ne sortirait pas évidem- ment du cadre de l'invention en réalisant la liaison boites à eau 5b, 6b et conduit 12 par un autre moyen. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car di- verses modifications peuvent y être apportées sans sor- tir de son cadre. En particulier, le conduit 12 peut éventuellement être disposé sur un côté des tubes 1, c'est-à-dire sur la face avant ou arrière du faisceau échangeur proprement dit. De même le conduit 12 peut être caché par un déflecteur aérodynamique prévu dans un bâti destiné à supporter l'échangeur. REVENDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur du type dans lequel les tubulures d'amenée et de sortie sont prévues dans une même boîte à eau, caractérisé en ce que celle des boîtes à eau qui comporte la tubulure d'amenée et de sortie (7, 8) est divisée en deux compartiments (9, 10) par une cloison (11) sensiblement alignée avec l'un des bords latéraux du faisceau échangeur de chaleur consti- tué par des tubes (1) et dissipateurs (2), un conduit (12, 12a, 12b, 12c) étant prévu pour relier l'intérieur de la seconde boîte à eau (6) à l'un des compartiments (10) de la première boite à eau de sorte que le liquide de circulation est tout d'abord conduit depuis l'un des compartiments (9) de la première boite à eau par les tubes (1) de l'échangeur puis ramenés par le conduit (12, 12a, 12b, 12c). 2 - Echangeur de chaleur suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le conduit (12a) débouche dans les plaques collectrices (3, 4) recouvertes par les boîtes à eau (5, 6). 3 - Echangeur de chaleur suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que les boites à eau (5a, 6a) font saillie audela du faisceau constitué par le tube (1) et le dissipateur (2), le conduit (12b) étant relié directement aux boites à eau. 4 - Echangeur de chaleur suivant les revendica- tions 1 et 3, caractérisé en ce que le conduit (12c) est relié directement aux boites à eau (5b, 6b) dont l'une (6b) présente une lumière (14) correspondant à une lumiè- re (15) du conduit (12c) qui forme par ailleurs la tubu- lure (8) pour l'amenée ou la sortie du fluide de circu- lation. - Echangeur de chaleur suivant l'une des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le conduit (12, 12a, 12b, 12c) est disposé sur un côté latéral des ensem- bles collecteur boîte à eau. 6 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le conduit (12a, lb, 12c) est indifféremment relié par brasage, assemblage mécanique, soudure ou collage aux boites à eau ou plaques collectrices. 7 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le conduit (12) est disposé sur le devant ou l'arrière des tubes O10 (1) de l'échangeur. 8 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le conduit (12) est associé à un déflecteur aérodynamique.