Brevet FR2655138A1 — publié le 19910531

= 1 La présente invention concerne un procédé pour la fabri- cation d'un échangeur de chaleur avec des tubes munis de lamelles, o circule un fluide à chauffer et dont les bouts sont reliés entre eux par l'intermédiaire de chambres de déflection composées d'un bac et d'un couvercle assemblés par leurs bords, les bords étant appliqués les uns contre les autres en vue de leur assemblage par fusion de métal. De tels échangeurs de chaleur sont connus du brevet US-PS 3 982 587 pour des radiateurs d'automobile Les différents tubes du radiateur percent un bac qui dépasse extérieure- ment l'ensemble des tubes Ce bac est couvert d'un couver- cle soudé sur lui Dans ce cas, le parallélisme en plan du bac et du couvercle est décisif pour obtenir un souda- ge étanche, parallélisme qui, cependant, n'est pas toujours assuré par suite de l'emboutissage de ces composants. Du brevet DE-OS 2 358 318, on connaît un procédé pour la fabrication d'un radiateur à tubes dont les bouts sur un côté sont entourés d'un élément en tôle plié plusieurs fois. Le bout du tube n'est pas mis dans une forme spéciale, mais garde sa forme primitive. Des échangeurs de chaleur suivant les préambules des re- vendications équivalentes sont connus et se composent de tubes en cuivre ou acier spécial munis de lamelles en cui- vre ou acier spécial La partie portant les lamelles est chauffée par un brûleur à gaz, les tubes étant parcourus par l'eau à chauffer par l'échangeur de chaleur Les dif- -2- férents tubes peuvent être hydrauliquement en série et/ ou en parallèle, leurs bouts étant reliés entre eux par des chambres de déflection qui en relient au moins deux de ces tubes Les chambres de déflection sont en acier spé- cial et comprennent chacune un bac et un couvercle profi- lés qui forment ensemble les chambres de déflection Le bac et le couvercle présentent chacun un bord, les deux bords étant appliqués l'un sur l'autre et soudés ensemble. Le soudage se fait à l'argon, l'électrode étant déplacée parallèlement à la face de contact des bords. Ce procédé présente des inconvénients du fait que le pa- rallélisme en plan entre le bac et le couvercle est une condition décisive qui, cependant, n'est pas toujours rem- plie par suite de l'emboutissage de ces composants Des aspérités à l'intérieur de la soudure à réaliser, donc de la face de contact entre les deux composants au niveau des bords, lesquelles se manifestent par une fente plus ou moins importante entre les bords à assembler par soudage, créent des trous dans la soudure, ou il arrive que par endroits, il n'y a pas du tout de soudure sur plusieurs millimètres de longueur. Une autre difficulté concerne la fixation correcte du bac et du couvercle appliqués l'un sur l'autre dans le dispo- sitif de serrage en vue du soudage Si les bords des deux composants ne se recouvrent pas exactement, il y a un dé- faut d'égalité. L'invention a pour but de réaliser un soudage qui évite les inconvénients ci-dessus mentionnés. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par ce que les bords en contact l'un avec l'autre sont repliés ensem- ble ou séparément. -3- Ce pliage a pour conséquence que ou le bac emboîte dans le couvercle ou le couvercle dans le bac, le long de leurs bords de sorte que la position d'un composant vis-à-vis de l'autre est exactement définie Une fente éventuelle entre les deux composants reste sans effet, les composants étant entre eux en contact direct au moins le long de la partie repliée du bord En choisissant des dimensions ap- propriées, on peut obtenir une jonction serrée entre les composants, le bord du composant intérieur, soit normale- ment le couvercle, dépassant de O à 2 mm celui du compo- sant extérieur, normalement du bac Il en résulte une po- sition inclinée de l'électrode sous un angle entre O et 900 Comme alternative, les deux composants peuvent être assemblés par soudage ou soudo-brasage. Dans une réalisation de l'invention, il est proposé d'as- sembler les composants par soudage. En cas de brasage au lieu du soudage, un métal d'apport sous forme d'une feuille est placé entre les deux compo- sants. L'ensemble ainsi préformé peut alors subir le brasage dans un four continu, de préférence sous atmosphère inerte. L'échangeur de chaleur réalisé suivant le procédé confor- mément à l'invention présente non seulement l'avantage d' une fabrication plus facile et moins onéreuse qu'à l'état actuel de la technique, mais aussi d'une étanchéité abso- lue. A l'aide des figures du dessin sont décrits ci-après deux exemples de réalisation de l'invention, les mêmes référen- ces indiquant les mêmes détails dans les différentes fi- gures. -4- Ces figures montrent: Fig 1, une vue complète d'un échangeur de chaleur, Fig 2, un exemple de réalisation d'un échangeur de cha- leur soudé, et Fig 3, un exemple de réalisation d'un échangeur de cha- leur assemblé par brasage. L'échangeur de chaleur de la fig 1 est l'échangeur de cha- leur primaire d'un chauffe-eau instantané ou à circulation, marchant au gaz, chauffé par un brûleur à gaz non repré- senté L'échangeur de chaleur se compose de tubes 1 en cui- vre ou acier spécial, disposés parallèlement l'un à l'au- tre, à une distance 2 Les tubes sont munis de lamelles 3 en cuivre ou acier spécial, le bloc de lamelles 3 étant chaque fois limité par une bordure 4 qui sert aussi à la fixation de l'échangeur de chaleur Les tubes percent les bordures 4 et sont reliés entre eux par des chambres de déflection 6 qui peuvent mettre en communication seulement deux tubes ou plusieurs Les chambres de déflection se com- posent d'un bac 7 regardant les tubes, et d'un couvercle 8 orienté vers l'autre côté Le bac et le couvercle sont deux éléments qui doivent être assemblés le long d'une sou- dure ou d'un joint de soudo-brasage 9, étanche à l'eau, par un procédé de fusion de métal Le bac et le couvercle sont en cuivre ou acier spécial et formés par emboutissa- ge pour créer un intérieur, à savoir la chambre de déflec- tion Les première et dernière chambres de déflection 9, à savoir 10 et 11, sont munies d'un raccord d'eau 12 res- pectivement 13. De la fig 2 ressort le procédé de soudage pour l'assem- blage du bac avec le couvercle, dans un montage Ce mon- tage comprend une assise 14 et un poinçon 15 entre les- quels est serré le bord 16 du couvercle 8 et du bac 7 Ce bord est muni d'un repli 17 formant un angle de 900 vis- à-vis du bord Ce rebord peut être orienté vers le bac ou le couvercle Le couvercle posé à l'intérieur est entou- ré du bord du bac, qu'il peut dépasser de 2,0 mm au maxi- mum Il serait aussi possible de faire emboîter le bac dans le couvercle Une électrode de soudure 18 est alors déplacée, sous un angle de O à 900, le long du rebord com- mun pour assembler les deux composants par soudage Moins un composant dépasse l'autre, plus l'électrode se trouve en position verticale. Il est aussi possible de replier le bord du bac et du cou- vercle séparément et de réunir les deux composants dans le montage 14/15 avant de les assembler pour soudage Dans chaque cas, il faut veiller à faire le pliage des bords, en commun ou séparément, seulement après les avoir montés correctement pour assurer un contact impeccable en vue du soudage Même si le soudage ne prend pas effet dans la par- tie plane des bords, il le fera au moins à la fin de la partie repliée. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig 3, les bords du bac 7 et du couvercle 8 sont repliés séparément et as- semblés par soudo-brasage, après interposition d'une feuil- le 19 Le repliage des bords se fait de la même façon que pour la fig 2 Il faut seulement veiller à la mise en pla- ce correcte de la feuille 19 qui forme une bande Tout ce qui en dépasse les bords est fondu lors du brasage Les trois composants, à savoir bac 7, couvercle 8 et feuille 19 interposée, donnent lieu à un assemblage serré de sor- te que ces composants ne peuvent plus être démontés faci- lement avant le brasage L'assemblage peut être fait par soudo-brasage ou simple brasage Le bac et le couvercle peuvent tous deux être emboutis, mais il est également pos- sible d'en exécuter un comme élément plan. -6- Revendications 1 Procédé pour la fabrication d'un échangeur de chaleur avec des tubes munis de lamelles o circule un flui- de à chauffer et dont les bouts sont reliés entre eux par l'intermédiaire de chambres de déflection compo- sées d'un bac et d'un couvercle assemblés par leurs bords, les bords étant appliqués les uns contre les autres en vue de leur assemblage par fusion de métal, caractérisé par le fait qu'après montage, les bords ( 16) sont repliés ensemble. 2 Procédé pour la fabrication d'un échangeur de chaleur avec des tubes munis de lamelles o circule un flui- de à chauffer et dont les bouts sont reliés entre eux par l'intermédiaire de chambres de déflection compo- sées d'un bac et d'un couvercle assemblés par leurs bords, les bords étant appliqués les uns contre les autres en vue de leur assemblage par fusion de métal, caractérisé par le fait qu'après montage, le bords ( 16) sont repliés séparément.