Brevet FR2745075A1 — publié le 19970822

L'invention se rapporte à un échangeur de chaleur comprenant un bloc tubulaire à ailettes qui est fermé sur chacun des côtés ouverts des tubes par une boîte collectrice et qui comporte sur les deux côtés parallèles aux tubes des éléments latéraux en matière déformable élastiquement, qui ont une forme en étrier de manière à chevaucher les ailettes par des ailes réalisées en éléments d'encliquetage qui sont tenus dans des rainures formées par des évidements réalisés sur les deux côtés de chacune des ailettes et qui sont à l'alignement les uns des autres. Il existe des échangeurs de chaleur connus de ce type (FR-A 25 22 401). Dans ces modes d'exécution, les éléments latéraux ont exclusivement pour but de recouvrir les ailettes qui sont saillantes vers l'extérieur par des arêtes vives, d'une part afin d'éviter des blessures aux personnes qui manipulent l'échangeur de chaleur et d'autre part pour empêcher des détériorations de l'extrémité libre des ailettes. L'élément latéral ayant un profil en étrier est prévu en élément de protection dont les ailes comportent des nervures de section triangulaire orientées vers l'intérieur. Ces nervures pénètrent dans des évidements de forme analogue qui sont réalisés sur les côtés des ailettes et garantissent ainsi un siège élastique des éléments latéraux lorsque ceux- ci sont posés sur les côtés extrêmes des ailettes et poussés vers celles-ci. Il résulte du contour des évidements des ailettes et des nervures continues que comportent les ailes que ces éléments latéraux se posent certes avec une légère pression, mais peuvent aussi être enlevés par des forces relativement faibles. Une âme de l'élément latéral qui est saillante au milieu vers le côté tourné à l'opposé des ailes sert à faciliter la manipulation des éléments latéraux. Elle peut aussi comporter des trous de passage de câbles ou analogues. Ces éléments de couverture de protection ne peuvent pas toutefois assumer la fonction d'un support de pièces auxiliaires de l'échangeur de chaleur. Il existe aussi des échangeurs de chaleur connus de type analogue (FR-A 26 14 688) dans lesquels les éléments latéraux sont assujettis aux ailettes. Dans ce cas, ces éléments latéraux sont toutefois réalisés en deux parties qui s'enfilent l'une sur l'autre sur les extrémités des ailettes de manière que des crochets en saillie pénètrent dans des évidements correspondants de ces ailettes. Les deux composants des éléments latéraux sont bloqués ensuite l'un sur l'autre par enclenchement de crochets d'encliquetage les uns dans les autres à la position de montage. Mais ces modes d'exécution sont coûteux. Il existe finalement encore des modes d'exécution d'échangeurs de chaleur (DE 35 27 054 A1) dans lesquels les éléments latéraux ayant un profil en étrier s'agrafent élastiquement sur des crochets d'encliquetage. Mais ces crochets pénètrent dans des évidements des extrémités frontales des plateaux tubulaires et donc les éléments latéraux ne sont pas fixés directement aux ailettes comme dans les modes de réalisation mentionnés en préambule. La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur du type tel que spécifié en préambule et qui est réalisé de manière à assurer une liaison durable entre ailettes et éléments latéraux avec un montage simple et qui peut aussi être conçu de manière à permettre de mettre en oeuvre les éléments latéraux sous forme d'organes de fixation d'appareillages auxiliaires. Selon une particularité essentielle de l'échangeur de chaleur selon l'invention, les éléments d'encliquetage sont conformés en barbes et les évidements ont des formes complémentaires de celles de ces dernières et l'âme des éléments latéraux qui en relie les ailes saillantes est convexe entre ces dernières et perpendiculairement à elles et elle est en appui sous précontrainte contre les ailettes après montage. Ce mode d'exécution ne permet également d'obtenir une liaison durable et fiable entre éléments latéraux et 3 2745075 ailettes par une simple pression latérale exercée sur les premiers, car les barbes qui sont poussées étroitement contre les pièces qui leur sont complémentaires ne peuvent pas être dégagées de leur fixation en raison de la précontrainte inhérente de l'âme des éléments latéraux, même par l'exercice de grandes forces sur ces derniers. Les éléments latéraux ainsi fixés, pour le montage desquels il faut une force de poussée légèrement supérieure à celle des éléments de l'art antérieur, peuvent donc aussi être l0 utilisés en supports de pièces auxiliaires. Ils ne peuvent pas être enlevés des ailettes même à l'aide d'outils spéciaux. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, la zone de transition du côté intérieur des ailes à l'âme de l'élément latéral comporte une contre- dépouille. I1 est ainsi garanti que l'âme peut reposer à plat et étroitement contre le côté extérieur des ailettes. Le dimensionnement est de plus calculé de manière qu'après montage, il n'existe pratiquement aucun jeu élastique entre les éléments d'encliquetage et les pièces complémentaires de manière à empêcher une libération intempestive des éléments latéraux. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, les éléments latéraux peuvent comporter sur le côté tourné à l'opposé des ailes des rebords saillants vers l'extérieur et dont l'un au moins peut comporter des trous de fixation. Ces rebords servent d'une part à manipuler les éléments latéraux, mais d'autre part aussi d'éléments de fixation. Finalement, suivant un mode d'exécution avantageux de l'invention, le rebord comportant des trous de fixation peut déborder de l'élément latéral dans un plan qui est situé au-devant du côté antérieur ou du côté arrière de l'échangeur de chaleur. Il est donc possible de monter de manière particulièrement simple des pièces auxiliaires sur le rebord en saillie. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe transversale partielle d'un élément latéral réalisé conformément à l'invention et agrafé latéralement sur les ailettes d'un échangeur de chaleur et la figure 2 représente l'élément latéral de la figure 1 avant montage. La figure 1 représente un élément latéral (1) en matière plastique élastique qui est agrafé sur le côté extrême, orienté vers l'extérieur, d'ailettes (2) qui forment avec des tubes plats (3) un bloc tubulaire à ailettes d'un échangeur de chaleur qui est balayé par exemple dans le sens de la flèche (4) par de l'air, tandis qu'un fluide de refroidissement, par exemple le fluide de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, circule dans les tubes (3) perpendiculairement au sens du balayage (4). Ces tubes (3) sont de plus reliés les uns aux autres de manière connue sur leurs deux côtés ouverts par des boîtes collectrices non représentées qui sont équipées de conduits d'arrivée et de départ du fluide de refroidissement. Les ailettes (2) sont enfilées à plusieurs parallèlement et à distance les unes des autres sur les tubes (3) par leurs trous (5) et sont de préférence tenues à distance par interposition de pièces intercalaires de turbulence. Leurs bords ouverts (2a) sont recouverts par l'élément latéral (1) qui est perpendiculaire aux boîtes à eau non représentées. L'élément latéral (1) a une forme en étrier sur le côté tourné vers les ailettes (2) et comporte deux ailes (6) à proximité de l'extrémité libre desquelles sont prévues des barbes (7) qui pénètrent dans des évidements correspondants (8) situés sur les côtés des ailettes (2) de manière à obtenir une complémentarité de formes qui empêche ces barbes (7) et les ailes (6) de se libérer intempestivement des ailettes (2) à l'état final que représente la figure 1. Chacune des ailettes (2) comporte 2745075 des évidements (8) qui sont à l'alignement les uns des autres et sont orientés parallèlement aux tubes (3) de manière qu'il en résulte de manière connue un genre de rainure continue à l'emplacement des évidements (8). Les barbes (7) pénètrent dans cette rainure en contre- dépouille sur la totalité de la longueur de l'élément latéral (1) ou dans des parties individuelles réparties sur la longueur de cet élément. L'élément latéral (1) comporte une surface de butée (la) qui est séparée des ailes (6) par des contre- dépouilles (9) et il peut donc prendre appui étroitement contre les ailettes (2) dans la région centrale de ces dernières. L'élément latéral (1) comporte par ailleurs sur le côté tourné à l'opposé des ailes (6) des rebords (10 et 11) débordant vers le haut et dont le rebord (11) comporte des trous (12) qui peuvent s'utiliser par exemple pour la fixation de pièces auxiliaires. De plus, le côté extérieur du rebord (11) est situé dans un plan (13) qui est décalé vers l'avant, par rapport au plan antérieur (14) de l'échangeur de chaleur, dans la direction d'arrivée de l'air de balayage (4). Une bande de jointure en forme de goulotte (15) forme la transition entre le rebord (11) et le reste de l'élément latéral (1). Le rebord (11) se trouve ainsi légèrement au-devant de l'échangeur de chaleur et peut être utilisé pour supporter des pièces qui ne doivent ou ne peuvent pas être placées directement à côté de ce dernier. La figure 2 représente l'élément latéral (1) avant montage. On observe que l'âme (16) placée entre les ailes (6) est convexe entre celles-ci et perpendiculairement à elles vers le bas, de sorte qu'elle se déforme élastiquement lorsque l'élément latéral (1) est poussé contre les ailettes (2) jusqu'à ce qu'elle prenne la forme plane représentée sur la figure 1 lorsque les barbes (7) se sont accrochées dans les évidements complémentaires (8). A cette position que représente la figure 1, l'élément latéral se trouve donc sous précontrainte produite par la 6 2745075 déformation élastique de l'âme (16), de sorte que les barbes (7) sont attirées dans les évidements (8) formés de la rainure de retenue que comportent les ailettes (2) et sont empêchées de se libérer intempestivement. La figure 1 montre que les évidements (8) sont formés de contre- dépouilles correspondantes et que les barbes (7) sont attirées dans ces dernières par la force de précontrainte lorsque l'élément latéral (1) est monté. Bien que la fixation de l'élément latéral (1) soit extrêmement simple, il peut aussi être utilisé, lorsqu'il occupe cette position de montage, en élément de fixation d'appareillages auxiliaires qui peuvent se monter par exemple sur le ou les trous (12). REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur comprenant un bloc tubulaire à ailettes qui est fermé sur chacun des côtés ouverts des tubes par une boîte collectrice et qui comporte sur les deux côtés parallèles aux tubes des éléments latéraux en matière déformable élastiquement qui ont une forme en étrier, qui chevauchent les ailettes par des ailes comportant des éléments d'encliquetage et qui sont retenus dans des rainures formées par des évidements réalisés sur les deux côtés de chacune des ailettes et disposés à l'alignement les uns des autres, caractérisé en ce que les éléments d'encliquetage sont formés de barbes (7) et les évidements (8) ont des formes complémentaires de ces dernières et en ce que l'âme (16) des éléments latéraux (1) qui relie les ailes en saillie (6) est convexe entre celles-ci vers les ailettes (2) et en appui contre ces dernières sous précontrainte après montage. 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de transition du côté intérieur de chaque aile (6) à l'âme (16) comporte une contre-dépouille (9). 3. Echangeur de chaleur selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments latéraux (1) comportent sur le côté tourné à l'opposé des ailes (6) des rebords (10, 11) saillants vers l'extérieur. 4. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins l'un (11) des rebords comporte des trous de fixation (12). 5. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rebord (11) comportant les trous de fixation (12) déborde de l'élément latéral (1) dans un plan (13) qui est situé au-devant du côté antérieur ou du côté arrière (14) de l'échangeur.