Brevet FR2741706A1 — publié le 19970530

AGENCEMENT DE LIAISON DE DEUX TUBES PERPENDICULAIRES EN PARTICULIER POUR ECHANGEUR THERMIQUE. La présente invention se rapporte à un agencement de liaison de deux tubes perpendiculaires en particulier pour échangeur thermique. Elle concerne plus précisément un agencement de liaison de deux tubes perpendiculaires, dits premier et second tubes, comportant une partie de liaison sur laquelle est soudé le second tube.10 Dans un tel agencement connu et couramment utilisé pour la réalisation d'échangeurs thermiques, la partie de liaison est constituée d'un élément métallique comportant sur une de ses faces un berceau arrondi dans lequel est logé le premier tube et sur sa face opposée un autre berceau15 arrondi d'axe perpendiculaire dans lequel est logé le second tube. Ainsi mis en place, les deux tubes sont soudés sur la partie de liaison. Une telle liaison est donc rigide et est sollicitée par les vibrations et les dilatations thermiques différentielles auxquelles sont soumis les tubes. A moyen terme, les cordons de soudure sont détruits entraînant la détérioration et éventuellement le perçage des tubes. La présente invention résout ce problème en supprimant la soudure du premier tube sur la partie de liaison et en réalisant un agencement de liaison présentant un certain degré de liberté en déplacement. Pour ce faire, conformément à l'invention, le premier tube porte un profilé solidarisé le long d'une de ses génératrices et présentant une découpe de réception de30 ladite partie de liaison et de blocage du second tube, ce blocage étant radial et longitudinal dans au moins un sens. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le blocage radial est réalisé par des formes complémentaires de la partie de liaison et de la découpe et avantageusement35 lesdites formes complémentaires sont en queue d'aronde. 2 2741706 Selon une première variante, le blocage longitudinal est réalisé par une barrette de butée portée par la partie de liaison. Avantageusement, dans ce cas, la partie de liaison est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de C, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie de cette pièce, un berceau destiné à recevoir le second tube et sur ses branches des parties de blocage de section transversale en queue d'aronde et sur l'autre face de la pièce, sur l'âme, ladite barrette de butée. Selon une seconde variante, le blocage longitudinal est réalisé par une forme arrondie de la partie de liaison dans la direction longitudinale du second tube. Avantageusement, dans ce cas, la partie de liaison est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de O, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie horizontal de cette pièce, un berceau destiné à recevoir le second tube et sur ses branches horizontales, des parties de blocage de section transversale en queue d'aronde et avec20 sur l'autre face de la pièce, ladite forme arrondie en arc de cercle. De préférence, le premier tube est vertical et porteur et le second tube est horizontal et porté. L'invention concerne également un échangeur thermique constitué d'une pluralité de tubes porteurs et de tubes portés perpendiculaires fixés grâce à un tel agencement de liaison. L'invention est décrite ci- après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe transversale selon I- I d'une première variante de réalisation de l'agencement de liaison conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon II-II de cette variante. 3 2741706 La figure 3 est une vue en perspective de la partie de liaison selon cette variante. La figure 4 est une vue en coupe transversale selon IV-IV d'une seconde variante de réalisation de l'agencement de liaison conforme à l'invention. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale selon V-V de cette variante. La figure 6 est une vue de face de la partie de liaison selon cette variante. La figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la partie de liaison selon cette variante. La figure 8 est une vue selon VIII de la partie de liaison selon cette variante. La figure 9 est une vue en perspective de la partie de liaison selon cette variante. Les figures 1 à 3 illustrent une première variante de réalisation de l'agencement conforme à l'invention. Deux tubes perpendiculaires, un premier tube 1, de préférence vertical et porteur, et un second tube 2, de préférence horizontal et porté, sont fixés l'un à l'autre et sont destinés à véhiculer un fluide caloporteur. Une pluralité de tels tubes fixés forment de préférence un échangeur thermique. L'agencement de liaison comporte une partie de liaison 3 sur laquelle est soudé le second tube 2 et qui est logée dans une découpe 4 réalisée dans un profilé 5, par exemple un profilé plat, solidarisé, de préférence par soudure, le long d'une des génératrices du premier tube 1. Grâce aux formes complémentaires de la partie de liaison 3 et de la découpe 4, la partie de liaison 3 et le second tube 2 soudé sur celle-ci sont bloqués radialement. De plus, un blocage longitudinal est également réalisé, dans un sens de déplacement. Plus précisément, selon cette variante de réalisation, la partie de liaison 3 est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de C, d'âme 3A et de branches symétriques 3B 4 2741706 et 3C. Sur une des faces de cette pièce, centré sur l'axe de symétrie de cette pièce, est conformé un berceau arrondi 3D destiné à recevoir le second tube 2. De part et d'autre de ce berceau 3D dans les branches 3B et 3C, sont conformées 5 des parties de blocage 3B', 3C' de section transversale en queue d'aronde. Sur l'autre face de la pièce, l'âme 3A présente une barrette de butée 3E s'étendant sur toute la longueur de l'âme 3A. La mise en place de cet agencement de liaison est réalisé soit en introduisant la partie de liaison 3 dans la découpe 4 par coulissement puis en soudant sur les surfaces 3B" et 3C" de cette partie 3 le second tube 2, soit en soudant la partie de liaison 3 sur le second tube 2 puis en engageant la partie de liaison 3 dans la découpe 4 par15 coulissement. Par engagement des parties en queue d'aronde des branches 3B et 3C dans la découpe 4 du profilé 5, qui est de forme complémentaire, le blocage radial du second tube 2 est obtenu. La barrette de butée 3E assure quant à elle le20 blocage longitudinal du second tube 2, dans le sens représenté par la flèche 7. Pour obtenir un blocage longitudinal d'un ensemble de plusieurs tubes 1 et 2, les parties de liaison 3 sont montées de façon alternée, avec la barrette de butée 3E une25 fois disposée d'un côté du tube 1 et une autre fois disposée de l'autre côté du tube 1 et ainsi de suite. Une seconde variante de réalisation est représentée sur les figures 4 à 9. Deux tubes perpendiculaires, un premier tube 1, de préférence vertical et porteur, et un second tube 2, de préférence horizontal et porté, sont fixés l'un à l'autre et sont destinés à véhiculer un fluide caloporteur. Une pluralité de tels tubes fixés forment de préférence un échangeur thermique. L'agencement de liaison comporte une partie de liaison 6 sur laquelle est soudé le second tube 2 et qui est logée 2741706 dans une découpe 4 réalisée dans un profilé 5, par exemple un profilé plat, solidarisé, de préférence par soudure, le long d'une des génératrices du premier tube 1. Grâce aux formes complémentaires de la partie de liaison 6 et de la découpe 4, la partie de liaison 6 et le second tube 2 soudé sur celle-ci sont bloqués radialement. De plus, un blocage longitudinal est également réalisé, dans les deux sens de déplacement, cette fois. Plus précisément, selon cette variante de réalisation, la partie de liaison 6 est constituée d'une pièce métallique qui, vue de face comme visible sur la figure 6, a une forme de O, de branches verticales 6A et 6B et de branches horizontales 6C et 6D. Sur une des faces de cette pièce, centré sur l'axe de symétrie horizontal de cette pièce, est15 conformé un berceau arrondi 6E destiné à recevoir le second tube 2. Au- dessus de ce berceau 6E pour la branche horizontale supérieure 6C et au- dessous de ce berceau 6E pour la branche horizontale inférieure 6D, sont conformées des parties de blocage de section transversale en queue20 d'aronde. Sur l'autre face de la pièce, celle-ci a une forme arrondie en arc de cercle centré sur l'axe longitudinal du premier tube 1. La mise en place de cet agencement de liaison est réalisé en introduisant la partie de liaison 6 dans la découpe 4 par coulissement puis en soudant sur cette partie 3 le second tube 2. Par engagement des parties en queue d'aronde des branches 6C et 6D dans la découpe 4 du profilé 5, qui est de forme complémentaire, le blocage radial du second tube 2 est30 obtenu. La forme en arc de cercle quant à elle assure le blocage longitudinal du second tube 2, dans les deux sens représenté par la double flèche 8. 6 2741706 REVENDICATIONS 1) Agencement de liaison de deux tubes (1, 2) perpendiculaires, dits premier (1) et second (2) tubes, comportant une partie de liaison (3, 6) sur laquelle est soudé le second tube (2), caractérisé en ce que le premier tube (1) porte un profilé (5) solidarisé le long d'une de ses génératrices et présentant une découpe (4) de réception10 de ladite partie de liaison (3, 6) et de blocage du second tube (2), ce blocage étant radial et longitudinal dans au moins un sens. 2) Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blocage radial est réalisé par des formes complémentaires de la partie de liaison (3, 6) et de la découpe (4). 3) Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites formes complémentaires sont en queue d'aronde.20 4) Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le blocage longitudinal est réalisé par une barrette de butée (3E) portée par la partie de liaison (3). 5) Agencement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le blocage longitudinal est réalisé par une forme arrondie de la partie de liaison (6) dans la direction longitudinale du second tube (2). 6) Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de liaison (3) est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de C, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie de cette pièce (3), un berceau (3D) destiné à recevoir le second tube (2) et sur ses branches (3B, 3C) des parties de blocage de section transversale en queue d'aronde et sur l'autre face de la35 pièce (3), sur l'âme (3A), ladite barrette de butée (3E). 7 2741706 7) Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de liaison (6) est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de O, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie horizontal de cette pièce, un 5 berceau (6E) destiné à recevoir le second tube (2) et sur ses branches horizontales (6C, 6D), des parties de blocage de section transversale en queue d'aronde et avec sur l'autre face de la pièce (6), ladite forme arrondie en arc de cercle.10 8) Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier tube (1) est vertical et porteur et en ce que le second tube (2) est horizontal et porté. 9) Echangeur thermique constitué d'une pluralité de tubes porteurs et de tubes portés (1, 2) perpendiculaires, caractérisé en ce que ces tubes (1, 2) sont fixés grâce à un agencement de liaison selon l'une des revendications précédentes.