HEAT EXCHANGER WITH TUBES LOCKED TO THE TUBE END PLATE

Abstract: 1. Heat exchanger with tubes locked to the tube end plate comprising fins (2) engaged on the tubes (1) which are themselves engaged into resilient material collars (5) placed into the tube passages of a tube end plate (3), characterized by stop members (7) having at least one hole (8) of a diameter smaller than outer diameter of the tubes, said stop members being forcibly engaged on the end protruding in the tube end plate of at least some of the tubes to which it is connected.

Description: Echangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur. La présente invention concerne un échangeur de chaleur du type à tubes et ailettes dont les tubes sont engagés dans des plaques collectrices auxquelles ils sont reliés par des colets ou douilles en matière élastique. Les échangeurs réalisés de cette façon donnent satisfaction mais ils nécessitent souvent de prévoir des joues latérales reliant les plaques collectricesou les boites à eau afin d'empecher que des sollicitations mécaniques provoquent un déplacerrent graduel des ensembles plaques oellectrices-boites à eau par rapport aux tubes. Par ailleurs, il est souhaitable, notamment pour réduire le prix de revient des appareils, de ne pas utiliser de joues latérales. Pour résoudre ce problème, il a déjà été proposé d'évaser la partie des tubes qui traverse la plaque collectrice et qui s'étend au-delà de celle-ci. L'évasement ou gonflage de l'ex- trémité des tubes constitue une opération qui est relativement longue et donc coûteuse. De plus, cet évasement est incompatible avec l'emploi de plaques collectrices déjà assemblées aux boites. L'invention résout le problème exposé en créant un nouvel échangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur. Conformément à l'invention, l'échangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur comportant des ailettes enfilées sur les tubes qui sont eux-mêmes engagés dans des collets en matière élastique disposés dans les passages de tube d'une plaque collectrice, est caractérisé par des éléments d'arret présentant au moins un trou de diamètre plus petit que le diamètre extérieur des tubes, ledit élément d'arrêt étant enfilé à force sur l'extrémité saillant dans la plaque collec trice d'au moins certains des tubes auxquels elle est reliée. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs,au dessin annexe. La fig. 1 est une coupe-élévation, partielle et schématique d'un échangeur de chaleur réalisé conformément à l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation,à plus grande échelle, illustrant une caractéristique de l'invention. v fig. 3 est une vue de dessus d'un des éléeents apparaissant à la fig. 1. La fig. 4 est une vue analogue à la fig. 3 montrant une variante. La fig. 5 est une coupe-élévation analogue à la fig. 1 d'un développement de l'invention. La fig. 6 est une coupe vue sensiblement suivant la ligne VI-VI de la fig. 5. La fig. 7 est une coupe-élévation partielle très agrandie d'un détail apparaissant à la fig. 5, La fig. 8 est un plan partiel explicatif. La fig. 9 est une coupe-élévation analogue aux fig. 1 et 5 d'une autre variante. La fig. 10 est une perspective d'une variante. La fig. 11 est une coupe transversale analogue à la fig. 6 mettant en oeuvre la variante de la fig. 10. Au dessin, 1 désigne des tubes de circulation de section ronde d'un échangeur de chaleur sur lesquels sont enfilées des ailettes de refroidissement 2. De préférence, les ailettes 2 sont repliées sur leurs petits cotés comme montre en 2a afin que les ailettes successives soient en contact les unes avec les autres pour délimiter des guides latéraux pour l'air devant traverser l'échangeur. De façon connue en soi, l'échangeur comporte des plaques collectrices 3 qui, dans le mode de réalisation des fig. 1 à 8,sont en matière synthétique. Les plaques collectrices 3 délimitent des passages de tubes 4 dans lesquels sont engagés des collets 5 déformables, saillant d'une feuille ou plaque élastique 6' par exemple en caoutchouc. Les tubes 1 sont engagés à force dans les collets 5 pour faire saillie au-dessus de ceux-ci. Des éléments d'arrêt 7 sont ensuite mis en place sur certaines au moins des extrémités saillantes des tubes 1. Les élé- ments d'arrêt sont, par exemple, placés sur les deux derniers rangs de tubes comme illustré à la fig. 1. Ils pourraient évidemment être placés sur tous les tubes mais cela n'est généralement pas nécessaire. Les éléments d'arrêt illustrés aux fig. 1 'et 4 sont constitués par des rondelles, par exemple de forme circulaireiqui présentent en leur centre un trou 8. A la fig. 3, des découpes radiales 9 partent du trou 8 et s'é tendent sur une partie de la rondelle. A la fig. 4, des encoches 10 sont prévues à partir du trou 8. Dans les deux cas les rondelles délimitent ainsi des pattes 11 à bords vifs. Les éléments d'arrêt peuvent être plans,mais de préférence ils présentent une forme hémisphérique dont la convexité est tournée vers le haut. Le diamètre du trou 8 est plus petit que le diamètre extérieur des tubes 1. Les éléments d'arrêt sont enfoncés à force sur les extrémités des tubes 1 pour serrer fortement la paroi de ceux-ci en même temps que leur dessous déforme la partie saillante 5a (fig. 2) des collets 5. La fig. 2 montre aussi que le bord périphérique 7a des éléments d'arrêt plans appuie avantageusement sur le dessus de la plaque collectrice 3. Les bords vifs 11 des éléments d'arrêt ont tendance a s'encastrer dans la paroi des tubes l,principale- ment si ces tubes tendaient a être déplacés vers le bas par rapport à la plaque collectrice 3. On est assuré de cette fa çon que les tubes sont parfaitement immobilisés par rapport à la plaque collectrice. Dans le mode de réalisation décrit, lorsque les éléments d'ar rêt 7 ont été mis en place, on monte sur la plaque collectrice 3 une bolte à eau 12 et le bord 12a de celle-ci est fixé, par exemple soudé par vibrations,sur le bord périphérique correspondant à la plaque collectrice. Dans certains cas, pour augmenter les cadences de fabrication, il est avantageux de réunir l'ensemble plaques collectrices 3-boîte eau 12 avant d'engager les tubes 1 dans les collets 5 saillant de la feuille en matière élastique 6. Dans ce cas et comme l'illustrent les fig. 5 à 8, il est avantageux de constituer les élé- ments d'arrêt sous la forme de plaquettes 71 ou 72 de la fig. 10 dans lesquelles sont pratiquées les trous 8 et les décou pes 9 ou les encoches 10 décrits dans ce qui précède. A la fig. 10 la plaquette 72 comporte des bords tombés 10 a. On prévoit aussi avantageusement au moins un trou supplémec- taire de centrage 13 correspondant à un pion 14 saillant de la plaque collectrice 3. Par ailleurs, on délimite une encoche ou rainure 15 dans une partie au moins du bord périphérique de la boîte à eau 12 pour recouvrir le bord de la plaquette 71 par exemple sur trois cotés comme illustré en 1 à la fig. 8 ou deux cotés comme montré à la fig. 11. De plus, on munit l'intérieur de la boite à eau 12 de chandelles 17 correspondant aux pions 14. A la fig. 11 les chandelles peuvent être omises. Lorsqu'on procède au soudage de la bolte à eau par vibrations1 le bord de celle-ci est soudé au bord de la plaque collectrice et il en est de même de l'extrémité de la chandelle 17 qui est soudée au pion 14 comme l'illustre la fig. 7 . On voit pa ce qui précède que la plaque constituant l'élément d'arrêt est alors encastrée entre la plaque collectrice et la boite eau réunies entre elles. Le montage de l'échangeur peut alors être effectué en enfon çant à force les tubes 1 du faisceau échangeur préalablet préparé,c'est-à-dire muni des ailettes 2 dans les collets et les trous 8 de l'élément d'arrêt dont le mode d'action est ensuite exactement le même que celui décrit dans ce qui pré- cède. Les exemples ci-dessus illustrent la mise en oeuvre de l'ip- vention dans le cas où la plaque collectrice est en matière synthétique. L'invention peut être mise en oeuvre également lorsque la plaque collectrice est métallique. Dans ce cas, les éléments d'arrêt figurés sous la forme de rondelles 7 sont mis en place sur les extrémités des tubes 1 exactemcnt comme décrit dans ce qui précède. Il peut être avantageux, lorsque la plaque collectrice 31 est en métal, que la feuille 6 en matière souple élastique formant les collets 5 soit placée sur la face de ladite plaque collectrice qui est tournée vers la bolte à eau 12. C'est ce cas particulier qui est représenté à la fig. 9. Dans cette réalisation, la boite à eau peut-etre en matière synthétique ou en métal et avantageusement assemblée à la plaque collectrice par des moyens mécaniques,par exemple une pièce de sertissage 18. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims: REVENDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur comportant des ailettes enfilées sur les tubes qui sont euxmêmes engagés dans des collets en matière élastique disposés dans les passages de tube d'une plaque collectrice, caractérisé par des éléments d'arret présentant au moins un trou de diamètre plus petit que le diamètre extérieur des tubes, ledit élément d'arrêt étant enfilé a force sur l'extrémité saillant dans la plaque collectrice d'au moins certains des tubes auxquels elle est reliée. 2 - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt présentent des découpes radiales ou des encoches délimitant entre elles des pattes prenant appui sur la paroi des tubes. 3 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité des pattes des élé- ments d'arrêt est à bord vif. 4 - échangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt se présentent sous la forme de rondelles ou plaquettes. 5- Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt sont plans ou légèrement hémisphériques, leur concavité étant alors tournée vers la paroi de la plaque collectrice faisant face à une boîte à eau. 6- Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt sous forme de plaquettes délimitent plusieurs trous dont la position correspond à celle de plusieurs passages de tube de la plaque collectrice correspondante. 7 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par des moyens d'encastrement des éléments d'arrêt maintenus fixement à l'intérieur de l'ensemble constitué par une plaque collectrice et une boîte à eau préalablement réunies entre elles. 8 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments d'arrêt sont maintenus dans une encoche ou rainure délimitée entre la plaque collectrice et la bolte à eau lors de la réunion de ces deux pieces. 9 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément d'arret présente au moins un trou supplémentaire correspondant à un pion de centrage de la plaque collectrice, pion qui est réuni par soudure à une chandelle de la boite à eau. 10 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les éléménts d'arrêt sont enfilés sur des tubes passant dans des collets en matière élastique eux-memes maintenus dans une plaque collectrice en métal, lesdits collets étant réunis par une feuille disposée sur la face de la plaque collectrice tournée vers la boite à eau. il - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 10, caractérisé en ce que les plaquettes formant les éléments d'arrêt comportent des bords tombés. 12 - Echangeur de chaleur suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que qu'il comporte des ailettes dont les petits cotés sont repliés pour venir en contact avec une ailette adjacente.

Inventors: MEDRANO, JOSE LUIS DIAZ, SOBRINO, JOSE LUIS SOLIS
Applicants: RADIADORES PUMA CHAUSSON S.A.
Application year: 1983
Main classification: F28F9
IPC codes: F28F9