Brevet FR2665520A3 — publié le 19920207

FR 2665520 A3 19920207 FR 9109578 A 19910725 La présente invention concerne un échangeur de chaleur à ailettes combinées fixées sur des tubes à section ovale et munies à cette fin d'une ouverture pour le passage desdits tubes, ouverture munie, au moins par endroits, d'un rebord. Sur les échangeurs de chaleur connus de ce type, des problèmes se posent notamment si les tubes d'échangeur ont une très faible section, ce qui complique la réalisation des rebords des ouvertures qui, sur les échangeurs de chaleur connus, s'adaptent exactement à la section desdits tubes. Ces problèmes résultent des très petits rayons de courbure des sections de ces tubes, qui causent de fortes déformations de la matière lors de l'exécution du rebord. Ces déformations provoquent souvent aussi une ondulation ou un déchirement du rebord. Pour cette raison, on n1a pas prévu sur les échangeurs de chaleur connus du type précité des rebords le long des petits rayons de courbure des sections, ce qui a comme conséquence que le tube d'échangeur est par endroits dégagé du bloc d'ailettes dans les zones à écoulement réduit supérieure et inférieure, bien que les ailettes soient appliquées correctement. Ce fait affecte fortement la résistance à la corrosion du tube d'échangeur sous l'effet de produits de condensation. Du DE-OS 2 300 080, on connaît un échangeur de chaleur à ailettes combinées pour le chauffage d'un lieu d' installation à l'aide de la chaleur d'eau chaude, les ailettes ayant en partie la forme d'un anneau fermé ou, si elles sont disposées à ltextérieur, d'un anneau sectionné de sorte que le tube porte-ailettes se trouve en contact avec l'atmosphère là où l'anneau est interrompu. Les tubes porte-ailettes ont une section circulaire, et les ailettes ne sont pas munies d'un rebord. De plus, on connaît du DE-OS 3 432 073 un échangeur de chaleur pour automobiles, qui se compose de tubes porte-ailettes ovales, les ailettes enveloppant complètement les tubes. Le long du petit rayon de courbure de la section ovale, les tubes présentent un retrait le long duquel le tube n'est pas en contact avec l'ailette. L'ailette n'a pas de rebord. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités en proposant un échangeur de chaleur à ailettes combinées, du type mentionné au début, qui peut être fabriqué facilement et où les ailettes recouvrent complètement le tube d'échangeur. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par ce que l'ouverture centrale des ailettes présente au moins en face d'un petit rayon de courbure du tube d'échangeur un rayon plus grand que ledit rayon du tube de sorte à faire naître en ce point au moins un espace entre ce tube et les rebords de ladite ouverture laquelle est munie sur tout son pourtour d'un rebord qui, sur la partie des tubes d'échangeur regardant un brûleur, est muni le cas échéant d'une découpure. De cette façon, on évite d'une part de très fortes déformations de la matière par suite de ltexécution de rebords des ouvertures des ailettes le long de petits rayons, et on assure, de l'autre, que les tubes d'échangeur soient recouverts complètement par les ailettes respectivement les rebords de leur ouverture. De plus, cette façon de procéder comporte l'avantage de réduire la formation d'eau de condensation notamment au niveau de la zone à écoulement réduit supérieure. Comme on sait, la zone à écoulement réduit supérieure, soit la zone du tube d'échangeur ne regardant pas le bûleur, est la partie la moins chaude du bloc d'ailettes, où commence la condensation des gaz de combustion. Du fait de l'espace prévu en ce point, où l'air enfermé agit comme isolant, le rebord des ailettes présente une température supérieure à celle du tube d'échangeur, ce qui diminue le risque de condensation. De plus, il peut être prévu que les ouvertures des ailettes présentent en face des deux petits rayons de courbure de la section du tube d'échangeur une forme n'épousant pas la section dudit tube. Cela permet de monter de tels échangeurs de chaleur à ailettes combinées dans deux positions différentes, des espaces à effet isolant apparaissant entre le tube d'échangeur et les rebords des ailettes dans chacune de ces positions au niveau du point le moins chaud desdits tubes d'échangeur. De plus, il peut être prévu que le tube d'échangeur est en contact avec le bord ou le rebord de l'ouverture des ailettes dans la zone à écoulement réduit inférieure et/ou supérieure. De cette façon, on obtient un meilleur positionnement des ailettes vis-à-vis du tube d'échangeur. Ci-après, la présente invention est décrite plus en détail, avec les figures du dessin à l'appui, dont les fig. 1 et 2 montrent des coupes verticales de deux échangeurs de chaleur à ailettes combinées différents, conformément à l'invention, et les fig. 3 et 4, les vues en élévation correspondantes. Dans les deux exemples de réalisation, les tubes d'échangeur ont une section elliptique avec des axes différant fortement l'un de l'autre, d'où des rayons de courbure très petits. Les ailettes 2 présentent des ouvertures 3 dont la forme correspond largement à la section du tube d'échangeur 1. Ces ouvertures 3 sont munies sur tout leur pourtour d'un rebord 4 qui s'applique sur des parties du tu be d'échangeur 1. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. i, la section de l'ouverture 3, au niveau des deux petits rayons de courbure de la section du tube d'échangeur 1, diffère sensiblement de ladite section, en présentant un rayon de courbure nettement plus grand que le tube d'échangeur ou sa section. Il en résulte des espaces 5 essentiellement en forme de demi-lune entre le tube d'échangeur 1 et le rebord 4 de l'ouverture 3. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 2, 1' ouverture 3 diffère de la section du tube d'échangeur 1 seulement en face d'un petit rayon de courbure de ladite section, en présentant un rayon plus grand que celui de la section du tube d'échangeur 1. Dans ce cas cependant, le tube d'échangeur I et le rebord de l'ouverture 3 de 1' ailette 2 se touchent le long de la face perpendiculaire au grand axe de la section du tube 1 de sorte que deux espaces 5' naissent. Cette réalisation assure un positionnement très exact des ailettes 2 vis-à-vis des tubes d'échangeur 1. Une autre différence entre les exemples de réalisation suivant les fig. i et 3 d'une part, et fig. 2 et 4 de l'autre, consiste en ce que les rebords 4 des ouvertures 3 des ailettes 2 suivant les fig. 1 et 3, ont une largeur constante, tandis que ceux suivant les fig. 2 et 4 présentent dans une zone regardant un brûleur, une découpure 6, le rebord 4 étant maintenu, mais à une largeur réduite. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur à ailettes combinées fixées sur des tubes à section ovale et munies à cette fin d'une ouverture pour le passage desdits tubes, ouverture munie, au moins par endroits, d'un rebord, caractérisé par le fait que l'ouverture centrale (3) des ailettes présente au moins en face d'un petit rayon de courbure du tube d'échangeur (1) un rayon plus grand que ledit rayon du tube (1) de sorte à faire naître en ce point au moins un espace (5, 5') entre ce tube et les rebords de l'ouverture (3) laquelle est munie sur tout son pourtour d'un rebord (4) qui, sur la partie des tubes d'échangeur (1) regardant un brûleur, est muni le cas échéant d'une découpure (6). 2. Echangeur de chaleur à ailettes combinées suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures (3) des ailettes présentent en face des deux petits rayons de courbure de la section du tube d'échangeur (1) une forme n'épousant pas la section dudit tube (1). 3. Echangeur de chaleur à ailettes combinées suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le tube d'échangeur (1) est en contact avec le rebord (4) de l'ouverture (3) des ailettes dans la zone à écoulement réduit inférieure et/ou supérieure.