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Dispositif d'assemblage pour échangeurs de chaleur..
L'invention concerne les dispositifs d'assemblage pour échangeurs de chaleur qui comprennent deux rampes de distribution de fluide parallèles entre elles ; l'invention est plus particulièrement destinée à des échangeurs dotés de tubes dissipateurs de dimensions supérieures à un mètre et pouvant aller jusqu'à plusieurs mètres de long.
Les échangeurs de chaleur, dans des appareils tels que radiateurs, convecteurs etc. sont généralement constitués d'éléments dissipateurs standardisés assemblés entre deux rampes parallèles divisées en segments. De façon connue, ces segments sont assemblés une fois pour toute à l'aide de raccords à double pas fileté (ou nipples). Généralement, des joints d'étanchéité plats et rigides sont insérés lors du montage, entre les différents segments. On utilise des matières telles que le papier, dans le cas de radiateurs en fonte, la klingerit, ou encore l'amiante comprimée dans le cas de radiateurs en acier ou en aluminium. Ces joints sont comprimés entre les flasques des segments, qui doivent être rigoureusement plans.
Le brevet français 2.149. 999 décrit un semblable radiateur pour installation de chauffage central dans lequel les éléments, constitués de profilés creux en métal comportent des joints d'étanchéité élastiques disposés dans des élargissements ménagés dans les flasques plans des profilés creux. Une telle conception suppose qu'il ne se produise pratiquement pas de mouvement relatif entre deux profilés adjacents ; elle est donc limitée à des radiateurs dotés d'éléments dissipateurs de relativement faible longueur et/ou à faible coéfficient de dilatation.
Le brevet français 32.737 décrit un radiateur formé de sections juxtaposées comportant chacune une gorge ; uns joint en caoutchouc est disposé dans cette gorge au moment du montage. Ici également, les joints sont à même d'assurer une bonne étanchéité pour des mouvements axiaux par rapport à la rampe mais nullement pour des mouvements
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relatits transversaux par rapport à l'axe de la rampe. En pratique, cela signifie que la longueur des éléments dissipateurs est, ici aussi, limitée.
Ces types d'assemblage ne posent guère de problème tant que la longueur des tubes dissipateurs reste inférieure à un mètre, et que l'on utilise des matériaux à coefficient de dilatation relativement faible. Lorsque ces limites ne sont plus respectées, un type d'ennui jusque là peu habituel commence à apparaître : des fuites entre les segments des échangeurs de chaleur, d'autant plus fréquentes que la longueur des tubes dissipateurs est grande.
L'analyse a montré que ces fuites sont dues essentiellement à la combinaison de deux facteurs : d'une part, les déplacements relatifs entre les segments, dus à la dilatation différentielle des tubes dissipateurs et, d'autre part, l'inaptitude des joints utilisés dans les types de montage connus à reprendre ces déplacements. Les joints rigides subissent en effet, une rapide dégradation par érosion. Quant aux joints souples utilisés dans d'autres montages, étant immobilisés par rapport à chacune des pièces en déplacement relatif, ils sont en permanence soumis à un effet de cisaillement.
La demande EP-A-92870087.1 (au nom du même déposant) décrit un dispositif d'étanchéité également monté entre des segments de rampe assemblés par des nipples ; ce dispositif comporte un joint souple doté d'un certain degré de liberté. Ceci permet aux segments juxtaposés de reprendre sans perte d'étanchéité d'importants efforts transversaux dus à la dilatation différentielle des éléments dissipateurs.
Même dans ce cas, on constate qu'il est impossible d'éliminer complètement les problèmes de fuites.
L'analyse de défauts dans des échangeurs de chaleur dotés de moyens d'assemblage connus a montré que, dans des échangeurs en service depuis un certain temps, l'alternance répétée des dilatations et des contractions peut amener un
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déplacement angulaire avec effet de rochet des nipples joignant deux segments, d'où il résulte un desserrage progressif et une perte d'étanchéité de l'assemblage.
L'invention a pour but la mise sur le marché d'un dispositif d'assemblage qui conserve parfaitement son étanchéité au fil du temps.
L'invention a également pour but d'obtenir un assemblage particulièrement approprié pour des échangeurs dont les rampes subissent d'importantes sollicitations transversales dues à la dilatation différentielle, notamment pour des éléments dissipateurs de grandes dimensions ou réalisés en métal à coéfficient de dilation élevé.
Un autre but de l'invention est de rendre l'assemblage plus aisé et donc moins coûteux en main d'oeuvre.
L'invention a pour objet un dispositif d'assemblage pour éléments d'échangeur de chaleur, lesdits échangeurs comportant au moins deux rampes de distribution, disposées suivant des axes parallèles, entre lesquelles s'étendent des éléments dissipateurs de chaleur, chaque rampe étant traversée par un conduit axial et constituée de segments de rampes juxtaposés et assemblés par leurs extrémités axiales ; dans ce dispositif, chaque segment de rampe comporte à chacune de ses extrémités axiales un élément d'assemblage mâle ou femelle apte à être engagé dans un élément d'assemblage correspondant, femelle ou mâle, parallèlement à l'axe de la rampe.
Un élément d'assemblage mâle suivant l'invention comporte un embout traversé axialement par le conduit, comprenant une partie sensiblement tronconique s'effilant depuis une base, par laquelle elle est solidaire de l'extrémité du segment de rampe, jusqu'à un sommet annulaire de diamètre plus réduit que celui de la base, cet embout étant apte à coopérer de façon étanche avec un élément d'assemblage femelle correspondant.
Un élément d'assemblage femelle suivant l'invention comporte
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une cavité traversée axialement par le conduit et ménagée dans le segment de rampe, cette cavité comprend une paroi latérale sensiblement tronconique s'évasant vers l'extérieur, depuis un fond annulaire jusqu'à une embouchure de plus grand diamètre que celui du fond. Cette cavité est de dimensions telles qu'elle soit apte à coopérer de façon étanche avec un élément d'assemblage mâle.
Ce dispositif comporte en outre des moyens de verrouillage aptes à solidariser deux segments de rampe lorsque leurs éléments d'assemblage mâle ou femelle respectifs sont engagés l'un dans l'autre.
La base de la partie tronconique de l'embout de l'élément d'assemblage mâle se raccorde au segment de rampe de préférence par un épaulement annulaire et de même, l'embouchure de la cavité de l'élément d'assemblage femelle se raccorde au segment par un pourtour annulaire.
Suivant un mode de réalisation avantageux, l'embout et la cavité coopèrent de façon étanche par contact de leurs parois latérales tronconique respectives.
Des moyens d'étanchéité peuvent être disposés entre la paroi latérale de la partie tronconique de l'embout de Isolément mâle et la paroi latérale tronconique de la cavité de l'élément femelle.
Ces moyens d'étanchéité incluent, par exemple, un anneau toroïdal en matériau souple inséré dans une rainure transversale ménagée dans la paroi latérale de la partie tronconique de l'embout de l'élément mâle ou dans la paroi latérale tronconique de la cavité de l'élément femelle.
Ces parois latérales tronconiques respectives de l'embout et de la cavité forment avec l'axe du segment un angle compris de préférence entre 5 et 100.
Suivant un mode de réalisation préféré, les moyens de verrouillage entre deux segments adjacents consistent en au moins une clavette apte à être insérée transversalement au-travers de l'assemblage et en au moins une alvéole de section adaptée à ladite clavette, cette
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alvéole traversant les parois latérales respectives de la cavité de l'élément femelle et de l'embout de l'élément mâle.
Avantageusement, on dispose deux clavettes, de part et d'autre du conduit, suivant des axes parallèles à celui des conduits dissipateurs.
Ces clavettes présentent de préférence une section trapézoïdale à coins arrondis.
Suivant un autre mode de réalisation, les moyens de verrouillage sont constitués de pièces filetées disposées suivant l'axe de la rampe de distribution et apte à assurer le maintien des segments de rampe dans leurs positions respectives par serrage.
Suivant une forme d'exécution particulière de l'invention, un tronçon intermédiaire cylindrique s'étend entre l'extrémité du segment de rampe et la base de la partie tronconique de l'embout de l'élément d'assemblage mâle, la profondeur de la cavité de l'élément d'assemblage femelle étant telle que l'épaulement annulaire et le pourtour annulaire soient pratiquement jointifs lorsque l'assemblage hermétique est réalisé entre deux segments correspondants.
La cavité de l'élément d'assemblage femelle peut elle aussi comporter un tronçon intermédiaire de forme sensiblement cylindrique s'étendant entre l'embouchure de la cavité et la paroi latérale tronconique de cette cavité.
Chaque segment de rampe comporte de préférence a l'une de ses extrémités axiales un élément d'assemblage mâle et, à l'autre extrémité, un élément d'assemblage femelle.
L'invention a également pour objet un dispositif de connexion pour rampe d'échangeur de chaleur pourvu d'un élément d'assemblage mâle ou femelle du dispositif d'assemblage décrit ci-dessus, de moyens de verrouillage et en outre de moyens de connexion connus par ailleurs, aptes à raccorder le conduit de la rampe de façon étanche à un élément d'un circuit d'échange de chaleur.
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D'autres particularités ou avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une forme de réalisation particulière, référence étant faite aux figures annexées, dans lesquelles La Fig. 1 est une vue en coupe axiale avec arrachement d'un segment de rampe d'échangeur de chaleur suivant l'invention ; La Fig. 2 est une vue en plan d'un même segment de rampe ; La Fig. 3 est une coupe suivant l'axe III-III de la Fig. 2 et La Fig. 4 est une vue en coupe, avec arrachement, suivant l'axe IV-IV de la Fig. 2.
Le segment de rampe 1 montré en coupe à la Fig. 1 est percé par un conduit axial 2. Ce segment de rampe comporte à une de ses extrémités, un élément d'assemblage mâle 3 et, à son autre extrémité, un élément d'assemblage femelle 4.
Ces éléments d'assemblage 3,4 sont conçus de façon à pouvoir assembler bout à bout de façon étanche des segments 1 de façon à former une rampe complète. Des conduits dissipateurs de chaleur 5 viennent se raccorder perpendiculairement aux segments 1 d'une rampe de distribution.
L'élément d'assemblage mâle 3 qui prolonge une des extrémités du segment 1 comporte un embout tronconique 6 au travers duquel le conduit 2 se prolonge et qui va en s'effilant depuis une base 7, attenante au segment, vers son sommet 8. Dans la paroi latérale de l'embout 6 est ménagée une rainure périphérique 9 destinée à recevoir un joint élastique de type 0-ring (non représenté).
L'élément d'assemblage femelle 4 disposé à l'autre extrémité du segment de rampe 1 comporte une cavité 10 qui s'évase vers l'extérieur, depuis son fond 11 vers son embouchure 12.
La forme et les dimensions de la paroi latérale de la cavité 10, sensiblement tronconique, permettent à l'élément d'assemblage femelle 4 de coopérer avec l'élément
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d'assemblage mâle 3 d'un autre segment 1 de façon à former une liaison étanche. Un joint d'étanchéité souple (non représenté) inséré dans la rainure 9 de l'embout 6 permet de parfaire l'étanchéité de la liaison entre les deux surfaces coniques respectives de la cavité 10 et de l'embout 6 lorsque les deux segments 1 qui les portent sont serrés axialement l'un contre l'autre.
On conçoit que la rainure périphérique 9 peut, suivant un autre mode de réalisation, être ménagée dans la paroi latérale de la cavité 10 de l'élément d'assemblage femelle 4.
On pourrait également utiliser un joint d'étanchéité ayant la forme d'un film souple inséré entre les deux parois tronconiques respectives de l'embout 6 et de la cavité 10.
Outre le fait que l'étanchéité est obtenue entre deux segments par la simple insertion l'un dans l'autre de leurs éléments d'assemblage respectifs, un avantage essentiel de l'invention par rapport aux dispositifs classiques est la disparition de toute pièce intermédiaire (nipple) entre deux segments.
La disparition des nipples a pour conséquence que les effets de cisaillement transversaux susceptibles de se produire du fait de différences dans la dilatation des conduits dissipateurs de chaleur 5 sont répartis comme un effort linéaire sur l'ensemble de l'assemblage 3,4 et transmis directement à la section des segments de rampe sans que l'étanchéité soit soumise à un quelconque déplacement ou à des sollicitations excessives.
Le pourtour 13 de l'embouchure 12 vient s'appliquer contre un épaulement annulaire 14 ménagé autour de la base 7 de l'embout 6 du côté de l'élément d'assemblage mâle 3, rendant virtuellement impossible un effet de torsion entre deux segments 1. Les efforts dus à la dilation différentielle des conduits 5 sont donc répartis rigidement sur l'ensemble des tronçons de la rampe, sans possibilité
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d'apparition de points faibles localisés.
Le maintien de deux segments 1 l'un par rapport à l'autre est assuré par verrouillage, comme illustré aux Figs. 2,3 et 4. Les moyens de verrouillage ici illustrées sont des goupilles ou clavettes 15 transversales et des alvéoles 16 correspondantes ménagées au travers des éléments d'assemblages mâle 3 et femelle 4, de part et d'autre du conduit axial 2.
L'alvéole 16 empiète à la fois sur la paroi latérale de la cavité 10 et sur la paroi latérale de l'embout 6, dans laquelle elle forme des saignées 17 et 17a.
Pour des raisons évidentes d'étanchéité, l'alvéole 16 est ménagée en aval par rapport aux moyens d'étanchéité et elle ne communique pas avec le conduit 2.
On remarquera que les alvéoles 16 sont disposées avantageusement suivant un axe parallèle à celui des conduits dissipateurs 5 de façon à ce que les clavettes 15 ne reprennent virtuellement aucune sollicitation due à la dilatation différentielle de ces conduits dissipateurs 5.
Le système de verrouillage par clavette 15 permet un positionnement rigoureux des segments de rampe et, avantage appréciable par rapport à un dispositif d'assemblage classique, il peut se démonter rapidement de l'extérieur. En outre, une fois les clavettes 15 en place, leurs extrémités peuvent être usinées de façon telle que leur présence passe totalement inaperçue.
Un autre avantage qui apparaît clairement à l'étude des figures est que le conduit 2 n'est encombré à aucun endroit de son parcours par des pièces telles que des nipples qui restreindraient sa section utile ; on obtient donc un flux plus régulier sur toute la longueur de la rampe de distribution.
On notera que le verrouillage par clavette 15 peut être remplacé par des éléments de serrage filetés disposés parallèlement au conduit 2 ou même à l'intérieur de celui-ci, de façon à serrer les uns contre les autres
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l'ensemble des segments 1 composant une rampe.
Comme on le voit aux Figs. 2 et 4, le segment de rampe 1 peut être muni d'ailettes de dissipation thermique 18 qui participent à la fois au bon fonctionnement et à l'aspect esthétique de l'échangeur thermique dans son ensemble.
Suivant un mode de réalisation qui n'est pas montré sur les figures, on peut parfaitement, sans s'écarter de l'esprit de l'invention, intercaler, entre la partie tronconique caractéristique de l'embout 6 et l'épaulement 14 un tronçon cylindrique d'une certaine longueur (et allonger d'une façon concomittante, la profondeur de la cavité 10) pour répartir les efforts de cisaillement.
L'angle formé entre la paroi tronconique de l'embout 6 et l'axe du conduit 2 est, de façon optimale, compris entre 5 et 100.
L'angle de la cavité 10 de l'élément d'assemblage femelle 4 est du même ordre ou légérement supérieur, de façon à favoriser le coincement en bout de course de l'embout 6 dans la cavité 10 et améliorer l'étanchéité. La précision dimensionnelle de l'assemblage exige que, lorsque les deux éléments d'assemblage mâle 3 et femelle 4 sont en position idéale pour assurer une liaison étanche entre deux segments, le pourtour 13 de l'embouchure 12 et l'épaulement 14 soient quasiment jointifs de façon à reprendre sans effet de torsion les tensions résultant de la dilatation différentielle des conduits dissipateurs de chaleur 5.
Le dispositif d'assemblage suivant l'invention est avantageusement complété par des "pièces d'extrémité" permettant de terminer une rampe composée de segments 1 assemblés, en fixant à une de ses extrémités, une pièce de fermeture et, à l'autre extrémité, une pièce de raccordement à une installation de distribution de fluide caloporteur.
Ces pièces d'extrémités comportent un élément - d'assemblage mâle ou femelle, des moyens de verrouillage permettant de les solidariser avec le segment de rampe
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adjacent et suivant le cas soit un bouchon soit des moyens de raccordement à une installation de fluide classique (filetage, raccord Union, etc...).
Le dispositif d'assemblage tel que décrit ici se révèlera particulièrement avantageux dans le cas où les segments de rampe 1 sont réalisées par injection notamment d'alliages légers, ce qui permet de concilier un prix de revient avantageux et une grande précision dimensionnelle.
Ce même dispositif d'assemblage peut être utilisé cependant sans problème pour des éléments d'échangeurs de chaleur en métal embouti ou réalisés par usinage.
On conçoit que des segments de rampe 1 tels que représentés aux Figs. 1 et 2 pourraient parfaitement être munis de deux éléments d'assemblages mâles ou de deux éléments femelles 4 ; il s'agit là de modes de réalisations particuliers qui ne sortent pas du cadre de l'invention.
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Assembly device for heat exchangers.
The invention relates to assembly devices for heat exchangers which comprise two fluid distribution manifolds parallel to each other; the invention is more particularly intended for exchangers provided with dissipator tubes of dimensions greater than one meter and which can go up to several meters in length.
Heat exchangers, in devices such as radiators, convectors etc. generally consist of standardized dissipative elements assembled between two parallel ramps divided into segments. In known manner, these segments are assembled once and for all using double threaded fittings (or nipples). Generally, flat and rigid seals are inserted during assembly, between the different segments. Materials such as paper are used in the case of cast iron radiators, klingerit, or compressed asbestos in the case of steel or aluminum radiators. These joints are compressed between the flanges of the segments, which must be strictly flat.
French patent 2,149. 999 describes a similar radiator for a central heating installation in which the elements, consisting of hollow metal profiles, comprise elastic seals arranged in enlargements formed in the flat flanges of the hollow profiles. Such a design assumes that there is practically no relative movement between two adjacent sections; it is therefore limited to radiators provided with dissipating elements of relatively short length and / or with a low coefficient of expansion.
French patent 32,737 describes a radiator formed of juxtaposed sections each comprising a groove; a rubber seal is placed in this groove during assembly. Here too, the joints are able to ensure a good seal for axial movements relative to the ramp, but not for movements
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transverse relationships with respect to the axis of the ramp. In practice, this means that the length of the dissipating elements is here again limited.
These types of assembly do not pose much of a problem as long as the length of the dissipator tubes remains less than one meter, and that materials with a relatively low coefficient of expansion are used. When these limits are no longer respected, a hitherto unusual type of boredom begins to appear: leaks between the segments of the heat exchangers, all the more frequent as the length of the dissipator tubes is great.
Analysis has shown that these leaks are mainly due to the combination of two factors: on the one hand, the relative displacements between the segments, due to the differential expansion of the dissipator tubes and, on the other hand, the unsuitability of the seals used in known types of mounting to resume these movements. Rigid joints undergo rapid degradation by erosion. As for the flexible joints used in other assemblies, being immobilized with respect to each of the parts in relative movement, they are permanently subjected to a shearing effect.
Application EP-A-92870087.1 (in the name of the same applicant) describes a sealing device also mounted between ramp segments assembled by nipples; this device includes a flexible seal with a certain degree of freedom. This allows the juxtaposed segments to resume without loss of tightness significant transverse forces due to the differential expansion of the dissipating elements.
Even in this case, it is found that it is impossible to completely eliminate the problems of leaks.
The analysis of faults in heat exchangers with known means of assembly has shown that in exchangers in service for a certain time, the repeated alternation of expansions and contractions can lead to a
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angular displacement with ratchet effect of the nipples joining two segments, resulting in a progressive loosening and a loss of tightness of the assembly.
The object of the invention is to market an assembly device which perfectly retains its tightness over time.
The invention also aims to obtain a particularly suitable assembly for exchangers whose ramps undergo significant transverse stresses due to differential expansion, in particular for dissipating elements of large dimensions or made of metal with a high expansion coefficient.
Another object of the invention is to make assembly easier and therefore less costly in labor.
The invention relates to an assembly device for heat exchanger elements, said exchangers comprising at least two distribution ramps, arranged along parallel axes, between which extend heat sink elements, each ramp being traversed by an axial duct and made up of ramp segments juxtaposed and assembled by their axial ends; in this device, each ramp segment comprises at each of its axial ends a male or female assembly element capable of being engaged in a corresponding assembly element, female or male, parallel to the axis of the ramp.
A male assembly element according to the invention comprises a nozzle axially traversed by the conduit, comprising a substantially frustoconical part tapering from a base, by which it is integral with the end of the ramp segment, to a summit annular with a smaller diameter than that of the base, this nozzle being able to cooperate in leaktight manner with a corresponding female assembly element.
A female assembly element according to the invention comprises
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a cavity crossed axially by the duct and formed in the ramp segment, this cavity comprises a substantially frustoconical side wall flaring outwards, from an annular bottom to a mouth of larger diameter than that of the bottom. This cavity is of dimensions such that it is able to cooperate in leaktight manner with a male assembly element.
This device further comprises locking means capable of securing two ramp segments when their respective male or female assembly elements are engaged one in the other.
The base of the frustoconical part of the end piece of the male connecting element is connected to the ramp segment preferably by an annular shoulder and likewise, the mouth of the cavity of the female connecting element is connected to the segment by an annular periphery.
According to an advantageous embodiment, the end piece and the cavity cooperate in sealed manner by contact with their respective frustoconical side walls.
Sealing means may be arranged between the side wall of the frustoconical part of the tip of the male element and the frustoconical side wall of the cavity of the female element.
These sealing means include, for example, a toroidal ring of flexible material inserted in a transverse groove formed in the side wall of the frustoconical part of the tip of the male element or in the frustoconical side wall of the cavity of the female element.
These respective frustoconical side walls of the end piece and of the cavity form with the axis of the segment an angle preferably between 5 and 100.
According to a preferred embodiment, the locking means between two adjacent segments consist of at least one key adapted to be inserted transversely through the assembly and in at least one cell of section adapted to said key, this
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cell passing through the respective side walls of the cavity of the female element and the end piece of the male element.
Advantageously, there are two keys, on either side of the duct, along axes parallel to that of the dissipating ducts.
These keys preferably have a trapezoidal section with rounded corners.
According to another embodiment, the locking means consist of threaded parts arranged along the axis of the distribution ramp and able to maintain the ramp segments in their respective positions by tightening.
According to a particular embodiment of the invention, a cylindrical intermediate section extends between the end of the ramp segment and the base of the frustoconical part of the tip of the male assembly element, the depth of the cavity of the female assembly element being such that the annular shoulder and the annular periphery are practically contiguous when the hermetic assembly is produced between two corresponding segments.
The cavity of the female assembly element may also include an intermediate section of substantially cylindrical shape extending between the mouth of the cavity and the frustoconical side wall of this cavity.
Each ramp segment preferably has at one of its axial ends a male connection element and, at the other end, a female connection element.
Another subject of the invention is a connection device for a heat exchanger ramp provided with a male or female assembly element of the assembly device described above, locking means and also connection means. known elsewhere, capable of connecting the duct of the ramp in a sealed manner to an element of a heat exchange circuit.
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Other particularities or advantages of the invention will emerge from the description below of a particular embodiment, reference being made to the appended figures, in which FIG. 1 is an axial sectional view with cutaway of a heat exchanger ramp segment according to the invention; Fig. 2 is a plan view of the same ramp segment; Fig. 3 is a section along the axis III-III of FIG. 2 and FIG. 4 is a sectional view, with cutaway, along the axis IV-IV of FIG. 2.
The ramp segment 1 shown in section in FIG. 1 is pierced by an axial duct 2. This ramp segment comprises at one of its ends, a male assembly element 3 and, at its other end, a female assembly element 4.
These assembly elements 3,4 are designed so as to be able to assemble sealingly end to end segments 1 so as to form a complete ramp. Heat sink conduits 5 are connected perpendicular to the segments 1 of a distribution manifold.
The male assembly element 3 which extends one of the ends of the segment 1 comprises a frustoconical end-piece 6 through which the duct 2 is extended and which tapers from a base 7, adjoining the segment, towards its top 8. In the side wall of the nozzle 6 is formed a peripheral groove 9 intended to receive an elastic seal of the 0-ring type (not shown).
The female assembly element 4 disposed at the other end of the ramp segment 1 comprises a cavity 10 which widens outwards, from its bottom 11 towards its mouth 12.
The shape and dimensions of the side wall of the cavity 10, which is substantially frustoconical, allow the female assembly element 4 to cooperate with the element
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male assembly 3 of another segment 1 so as to form a sealed connection. A flexible seal (not shown) inserted in the groove 9 of the end piece 6 makes it possible to perfect the sealing of the connection between the two respective conical surfaces of the cavity 10 and of the end piece 6 when the two segments 1 who wear them are tightened axially against each other.
It will be appreciated that the peripheral groove 9 can, according to another embodiment, be formed in the side wall of the cavity 10 of the female assembly element 4.
A seal could also be used in the form of a flexible film inserted between the two respective frustoconical walls of the end piece 6 and of the cavity 10.
In addition to the fact that the seal is obtained between two segments by the simple insertion one into the other of their respective assembly elements, an essential advantage of the invention compared to conventional devices is the disappearance of any intermediate part (nipple) between two segments.
The disappearance of the nipples has the consequence that the transverse shearing effects liable to occur due to differences in the expansion of the heat sink conduits 5 are distributed as a linear force over the entire assembly 3,4 and transmitted directly to the section of the ramp segments without the sealing being subjected to any displacement or excessive stresses.
The periphery 13 of the mouth 12 comes to bear against an annular shoulder 14 formed around the base 7 of the end piece 6 on the side of the male assembly element 3, making it virtually impossible to have a torsional effect between two segments 1. The forces due to the differential expansion of the conduits 5 are therefore rigidly distributed over all of the sections of the ramp, without the possibility
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appearance of localized weak points.
The maintenance of two segments 1 relative to each other is ensured by locking, as illustrated in Figs. 2, 3 and 4. The locking means illustrated here are transverse pins or keys 15 and corresponding cells 16 formed through male 3 and female 4 assembly elements, on either side of the axial duct 2.
The cell 16 encroaches on both the side wall of the cavity 10 and on the side wall of the nozzle 6, in which it forms grooves 17 and 17a.
For obvious sealing reasons, the cell 16 is formed downstream with respect to the sealing means and it does not communicate with the duct 2.
It will be noted that the cells 16 are advantageously arranged along an axis parallel to that of the dissipating conduits 5 so that the keys 15 take up virtually no stress due to the differential expansion of these dissipating conduits 5.
The key locking system 15 allows rigorous positioning of the ramp segments and, appreciable advantage compared to a conventional assembly device, it can be disassembled quickly from the outside. In addition, once the keys 15 in place, their ends can be machined so that their presence goes completely unnoticed.
Another advantage which appears clearly from the study of the figures is that the duct 2 is not encumbered at any point in its route by parts such as nipples which would restrict its useful section; a more regular flow is thus obtained over the entire length of the distribution manifold.
Note that the key lock 15 can be replaced by threaded clamping elements arranged parallel to the duct 2 or even inside of it, so as to clamp against each other
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all of the segments 1 making up a ramp.
As seen in Figs. 2 and 4, the ramp segment 1 can be provided with heat dissipation fins 18 which participate both in the proper functioning and in the aesthetic appearance of the heat exchanger as a whole.
According to an embodiment which is not shown in the figures, it is perfectly possible, without departing from the spirit of the invention, to interpose, between the characteristic frustoconical part of the end piece 6 and the shoulder 14 a cylindrical section of a certain length (and lengthen concomitantly, the depth of the cavity 10) to distribute the shear forces.
The angle formed between the frustoconical wall of the endpiece 6 and the axis of the duct 2 is, optimally, between 5 and 100.
The angle of the cavity 10 of the female assembly element 4 is of the same order or slightly greater, so as to encourage the end-of-travel wedging of the end piece 6 in the cavity 10 and improve the seal. The dimensional accuracy of the assembly requires that, when the two male 3 and female 4 connecting elements are in the ideal position to ensure a tight connection between two segments, the periphery 13 of the mouth 12 and the shoulder 14 are almost contiguous so as to take up without tensions the tensions resulting from the differential expansion of the heat dissipating conduits 5.
The assembly device according to the invention is advantageously supplemented by "end pieces" making it possible to complete a ramp composed of segments 1 assembled, by fixing at one of its ends, a closing piece and, at the other end , a connection piece to a heat transfer fluid distribution installation.
These end pieces include a male or female assembly element, locking means making it possible to join them to the ramp segment.
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adjacent to and depending on the case, either a plug or means of connection to a conventional fluid installation (thread, Union connector, etc.).
The assembly device as described here will prove to be particularly advantageous in the case where the ramp segments 1 are produced by injection, in particular of light alloys, which makes it possible to reconcile an advantageous cost price and high dimensional precision.
This same assembly device can however be used without problem for elements of heat exchangers in stamped metal or produced by machining.
It will be appreciated that the ramp segments 1 as shown in Figs. 1 and 2 could perfectly well be provided with two male assembly elements or two female elements 4; these are particular embodiments which do not depart from the scope of the invention.