EP2307840B1 - Echangeur atmospherique a verrouillage - Google Patents

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EP2307840B1
EP2307840B1 EP09762160A EP09762160A EP2307840B1 EP 2307840 B1 EP2307840 B1 EP 2307840B1 EP 09762160 A EP09762160 A EP 09762160A EP 09762160 A EP09762160 A EP 09762160A EP 2307840 B1 EP2307840 B1 EP 2307840B1
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EP
European Patent Office
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exchanger
locking
coupling
male
radial
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP09762160A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP2307840A1 (fr
Inventor
Paulette Cornier Dupraz
Patrice Dupraz
Serge Dupraz
Murielle Dupraz Dupanloup
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THORENS ENERGIES SARL
Original Assignee
THORENS ENERGIES SARL
THORENS EN SARL
Thorens Energies Sarl
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • F28F21/066—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits for domestic or space-heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • F28F2275/146—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove with bayonet connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/02—Removable elements

Definitions

  • the present invention relates to an atmospheric exchanger, and more particularly to an atmospheric exchanger intended to be used in particular with a heat pump device for space heating or air conditioning.
  • the document FR 2 566 107 describes an atmospheric exchanger according to the preamble of claim 1, with an inlet and a heat exchanger outlet respectively connected to a supply pipe and to a pipe for discharging a heat transfer fluid, comprising several identical unitary exchanger units which are each in the form of a panel having at least one internal serpentine tubular passage for the circulation of the coolant, said serpentine inner tubular passage having projecting end pieces sealingly connected by welding to the respective end tips of the serpentine internal tubular passages of the adjacent panels.
  • Atmospheric exchangers are intended to be placed outdoors.
  • the unitary heat exchanger modules are made of plastics material and are molded by extrusion blow molding. The different unitary heat exchangers are then assembled to each other in the workshop, by welding by means of a heating mirror device.
  • the exchanger of the document FR 2 566 107 is packaged and transported to its installation site.
  • Such an assembled exchanger is relatively fragile and bulky, which makes its transport delicate so as not to damage it. And any damage suffered by one of the exchanger unit modules renders the exchanger inoperable in its entirety.
  • the exchanger inevitably undergoes dimensional variations by expansion and shrinkage depending on the external temperature to which it is subjected. It can then occur mechanical stress concentrations at the level of the links between the different unitary modules exchangers, causing breaks and the appearance of leaks, and making unusable the exchanger in its entirety. In this respect, it has been found that the solder joint does not provide sufficient reliability to guarantee satisfactory operation in the long term.
  • the documents FR 1 190 414 and GB 1 305 464 describe a central heating radiator constituted by a stack of elements each comprising tubular structures of male and female connection.
  • the connection of two adjacent elements is done by interlocking and then respectively solder or solder tubular structures male and female connection.
  • the document GB 2,275,005 describes an end-to-end connection of two tubular structures by crimping.
  • the document FR 2 918 165 describes a connection of tubular structures of male and female connection by simple interlocking or snap-fastening.
  • a first problem proposed by the invention is to design an atmospheric exchanger for heat transfer liquid, able to withstand more effectively the thermal and mechanical stresses due to the variations of the external temperature and in particular to the successive expansion and withdrawal phenomena caused by these variations in temperature.
  • temperature inexpensive, having a large exchange surface, easy to manufacture and transport, and can be easily and quickly adapted to lower energy requirements of each site to equip.
  • the invention aims to design an atmospheric exchanger comprising a plurality of identical exchanger unit modules assembled and connected to each other in a simple, removable and interchangeable manner, limiting or eliminating any risk of heat transfer fluid leakage.
  • Such an atmospheric exchanger is easy to pack and transport to an installation site without risk of damage because it can be brought in spare parts packaged and protected individually.
  • connection and fixing means ensuring the connection and the fixing of the unitary modules exchangers to each other, to add or remove a number of unitary modules exchangers according to the needs of the site to be filled.
  • This exchanger makes it insensitive to the risk of rupture resulting from expansion and removal, thanks to the deformation capacity of the material.
  • the particular structure of the locking connection means guarantees a satisfactory seal, thanks to a sufficient resistance to internal overpressures.
  • the experiment has proved withstand at pressures of the order of 2500 hPa, much higher than the holding of a mirror weld (of the order of 500 hPa).
  • tubular male and female connection structures When connecting two exchanger unit modules, the tubular male and female connection structures can be connected to each other by interlocking and then locked by the reported locking pieces.
  • Such a connection method is simple, fast and easy to perform by a technician at the installation site itself.
  • connection means ensure the connection and attachment of the unitary modules exchangers to each other detachably.
  • the tubular connection structures can be in one piece with the corresponding module body.
  • a disadvantage may be that the module body is then of complex shape, more difficult to mold.
  • the tubular connection structures are each constituted by a male or female plastic connection element, with an external connection section having radial locking projections and forming the projecting portion of the tubular structure of connection, and with an internal fixing section with anchoring asperities and overmolded in the corresponding module body.
  • the overmoulding ensures a satisfactory mechanical strength, without risk of separation of the connecting element, and without the risk of occurrence of a leak.
  • the connecting elements constitute separate parts that can each be easily made by plastic molding, whereas the module body itself, of greater volume, can be produced by extrusion blow molding of plastic material, the connecting elements constituting inserts placed in the mold before extrusion of the plastic material to achieve the exchanger unit module body. After constitution, the assembly can withstand without degradation the necessary mechanical stresses, in particular the internal overpressures of the order of 3000 hPa.
  • the axial clamping ensures a good sealing of the connection after mounting, by compressing the annular sealing gasket, which makes it possible to hold the internal overpressures that can occur during use, without the appearance of leaks.
  • the exchanger unit modules must be held together, away from the ground or support plane.
  • the exchanger comprises support means comprising two support posts with feet and on which rests at least one spar on which are threaded and rest several connected exchange unit modules.
  • the same support means can receive a variable number of exchanger unit modules, which facilitates the modularity.
  • connection piece with radial protrusions adapted to be locked on a tubular male connection structure being locked by a locking piece reported.
  • the exchanger comprises a locking piece comprising a ring body with insertion recesses and interlocking inner housings.
  • tubular female or male connection elements makes it possible to simplify the molds, enabling the production by extrusion blow-molding unit modules exchangers, avoiding forms with undercuts complicated to achieve.
  • the annular sealing gasket engaged between the tubular inserts male and female connection is preferably an O-ring.
  • the latter can be housed in a front groove of the tubular insert element female connection, or in a front groove of the tubular insert male connection element.
  • an atmospheric exchanger 1 is formed of the assembly of several exchanger unit modules, designated respectively by the references 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 and 21, stacked at following the others, and hydraulically connected with each other between an inlet 2 and an outlet 3.
  • the inlet 2 is intended to be connected to an inlet supply pipe, while the outlet 3 is intended to be connected to an exhaust pipe.
  • the "input” and “output” designations are only intended to distinguish the two fluid passage structures from one another. In fact, during use, it will be possible to introduce the heat transfer fluid either through the inlet 2 or the outlet 3.
  • the exchanger unit modules 10-21 are identical and each have a module body 111 in the form of a panel as illustrated in FIGS. figures 2 and 3 in relation to the exchanger unit module 11.
  • the figure 2 illustrates a first face 11a of the exchanger unit module 11, while the figure 3 illustrates the second face 11b of this same exchanger unit module 11.
  • the exchanger unit module 11 is a generally rectangular panel, with its large dimension intended to be positioned vertically.
  • the exchanger unit module 11 comprises a module body 111, with an input structure 11c arranged substantially in the middle of the small upper side, and with an output structure 11d arranged along the lower short side and in a position slightly offset relative to in the middle of the small side.
  • Vertical stiffening reinforcements 11e, 11f and 11g are made along the long vertical sides and in the middle position, on both faces 11a and 11b. According to one possibility, the stiffening reinforcements are made by blowing the plastic material to give it a tubular shape. According to another possibility, it engages in this plastic tubular structure an aluminum reinforcing tube, giving greater rectitude and rigidity to the unitary exchanger unit 11.
  • the inlet structure 11c and the outlet structure 11d are hydraulically connected to each other by two internal tubular passages in parallel, namely a first internal tubular passage 11h and a second internal tubular passage 11i, formed both in coils on either side of the vertical stiffening reinforcement 11 f.
  • An assembly light 11j with a square section, is arranged in a median position below the input structure 11c, and allows the passage of a spar 87 ( figure 1 ) for supporting all the exchanger unit modules 10-21 to form the exchanger 1.
  • the input structure 11c is formed of two tubular connection structures, respectively 111c on the figure 2 and 211c on the figure 3 , placed in opposition to each other, hydraulically connected to each other and to the two internal tubular passages 11 h and 11 i, and each having a protruding portion which protrudes from one or other of the faces 11a and 11b.
  • the outlet structure 11 d is formed of two tubular connecting structures, respectively 111d and 211d, placed in opposition to each other, hydraulically connected to each other and to the two internal tubular passages 11 h and 11i, and each having a projecting portion protruding from one or other of the faces 11a and 11b of the panel.
  • the two tubular connection structures 111c and 111d that partially extend beyond the first face 11a of the panel are female-type connection structures, while the two tubular connection structures 211c and 211d that partially extend beyond the second face 11b of the panel panel are tubular connection structures of the male type.
  • all the exchanger unit modules 10-21 have the same shape.
  • the first visible panel 10 comprises stiffening reinforcements, and two internal tubular passages 10h and 10i.
  • FIGS 4 to 8 illustrate a male connection element 30 for constituting the male connection structures 211c and 211d.
  • the male connecting element 30, illustrated in the figures, is a generally tubular element with a central passage 31 crossing along an axis II for the passage of the heat transfer fluid, and with a peripheral structure of fixing and connection-locking .
  • a central passage 31 crossing along an axis II for the passage of the heat transfer fluid, and with a peripheral structure of fixing and connection-locking .
  • the inner fixing section 33 is shaped to ensure a mechanically resistant attachment to the body of the corresponding exchanger unit module.
  • the internal fastening section 33 comprises an intermediate flange 34, an annular groove 35, and a retaining flange 36 intended to be overmoulded in the material forming the module body 111.
  • the retaining flange 36 preferably has a diameter less than the diameter of the intermediate flange 34, and is ribbed on its end face to facilitate the realization of the male connecting member 30 and to achieve anti-rotation anchoring in the material of the module body 111.
  • the connecting element 30 comprises an annular groove 38, with stiffening ribs for stiffening the radial protuberances 37a-37d.
  • the male connection element 30 has, in its external connection-locking section 32, an annular axial protrusion 39 which protrudes axially beyond the radial locking projections 37a-37d according to an overflow DM.
  • annular axial protrusion 39 has a front annular groove 39a on its front edge for receiving an annular seal 130.
  • FIGS 9 to 13 illustrate a female connection element 40 for making the female connection structures 111c and 111d.
  • the female connection element 40 has a generally tubular shape with an axial passage 41. Its external structure is similar to that of the male connection element 30, and there is again an external connection-locking section 42, an internal fixation section 43, an intermediate flange 44, a retaining flange 46 and an annular groove 45.
  • the inner fixing section 43 is intended to be overmoulded in the material constituting the body of the exchanger unit module, ensuring a mechanically resistant attachment.
  • the external connection-locking section 42 comprises radial locking protuberances 47a, 47b, 47c and 47d, shaped to correspond to the radial locking projections 37a-37d of the male connecting element 30.
  • the female connection element 40 has, in its external connection-locking section 42, a front recess 49 with a flat bottom, set back from the radial protuberances 47a-47d by a distance DF slightly less than the overshoot DM.
  • the radial protuberances 37a-37d of the male connecting element and the radial protuberances 47a-47d of the female connection element have substantially the same shapes, with respective bearing faces that are generally flat and resting on one end. against the other in the assembly position, and each having, opposite the bearing face, a locking face with clamping ramps.
  • the radial growths 37b and 47b on the figures 5 and 10 where one distinguishes the bearing surface 137b or 147b, and the opposite locking face 237b or 247b with lateral clamping ramps 337b and 437b, or respectively 347b and 447b.
  • FIGS 14 to 18 illustrate a locking piece 50 in the general shape of a ring which makes it possible to ensure the locking of the tubular structures of male and female connection, two by two.
  • the locking piece 50 or more particularly the locking ring 50, is intended to be engaged around the projecting portions 37a-37d and 47a-47d of two coupled tubular connection structures, and for this purpose comprises insertion recesses 51. , 51b, 51c and 51d able to allow, in an angular position of introduction of the locking ring 50, the axial engagement of the locking ring 50 on the projecting parts of the tubular connection structures, beyond latching radial excrescences 37a-37d or 47a-47d.
  • housings 51a-51d are shaped so as to allow the passage of the radial locking protrusions 37a-37d and 47a-47d during the axial displacement of the locking ring 50 on one or the other of the tubular structures of FIG. male or female connection.
  • the locking ring 50 further comprises interlocking interlocking inner housing 52a, 52b, 52c and 52d shaped to allow rotation of the locking ring 50 about the radial locking protrusions 37a-37d or 47a-47d. , which enter dwellings 52a-52d.
  • the locking ring 50 is in the locking angular position, the radial locking protuberances 37a-37d or 47a-47d are engaged in the locking housings 52a-52d, the side walls of which bear against the locking faces of said radial locking protuberances.
  • housing 52b on the figure 18 it comprises two lateral walls 152b and 252b, the axial spacing of which is chosen to be substantially equal to the cumulative thickness of a radial protrusion of male connection element locking and a radial protrusion of locking of a female element.
  • the lateral faces 152b and 252b force the corresponding radial locking protuberances to bear against each other. against each other, to ensure a mechanically resistant maintenance of the two tubular male and female connection structures.
  • the locking is obtained simply by a pivoting of the locking ring 50 in the direction illustrated by the arrow 53 ( figure 18 ), while the unlocking can be obtained by a reverse rotation of the locking ring 50.
  • the closure of a tubular male connection structure can be obtained by the adaptation of a shutter 60 as illustrated in FIGS. Figures 19 and 20 .
  • the shutter 60 is a solid flange, with four radial locking projections 67a-67d, shaped to cooperate with corresponding radial protuberances of the tubular male connection structure and with a locking ring 50.
  • positioning pins 70 are also provided on the shutter 60, which protrude axially from the end face of the connection part to engage in a corresponding recess of the opposite connecting element and block the axial rotations of the shutter 60 during locking.
  • the male and female connection members 40 may advantageously be made by molding high density polyethylene, preferably with a fiberglass load.
  • the module body 111 can, for its part, be produced by polyethylene injection blow molding, guaranteeing compatibility with the material of the connecting elements 30 and 40 to achieve a good weld.
  • the locking ring can be made by molding a plastic material such as polyoxymethylene, guaranteeing good mechanical properties and good sliding capacity.
  • plastics chosen according to their molding properties, extrusion blow molding, deformability, resistance to mechanical stresses and external aggression.
  • the drive of the locking ring can be provided by hand or with a claw key.
  • the heat exchanger 1 may comprise support means comprising two carrying uprights 81 and 82, each having a foot 83 or 84, and connected by a spar 87 with a square section on which the unitary heat exchangers 10-21 are threaded. , the spar crossing the lights square section 11j.
  • the heat exchanger 1 may also comprise the end covers 85 and 86, fixed to the respective uprights 81 and 82, and which obscure the main external faces of the extreme unitary heat exchanger units 10 and 21, with respective side flaps 85a, 85b, 86a and 86b.
  • the locking means can also be adapted for fixing a connecting piece 90 as illustrated on the Figures 21 and 22 the connecting end 90 comprises an outer tubular portion 91 and a connecting portion 92 with radial protuberances 92a-92d.
  • the connecting part is shaped like that of the male connection elements 30, and can thus cooperate with the female connection elements and with a locking ring 50 for its attachment.
  • the outer connecting portion 91 is suitably shaped to receive an inlet or outlet pipe.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne un échangeur atmosphérique, et plus particulièrement un échangeur atmosphérique destiné à être utilisé notamment avec un dispositif à pompe à chaleur pour le chauffage ou la climatisation de locaux.
  • Le document FR 2 566 107 décrit un échangeur atmosphérique selon le préambule de la revendication 1, avec une entrée et une sortie d'échangeur reliées respectivement à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation d'un fluide caloporteur, comportant plusieurs modules unitaires échangeurs identiques qui sont chacun sous forme d'un panneau comportant au moins un passage tubulaire interne en serpentin pour la circulation du fluide caloporteur, ledit passage tubulaire interne en serpentin ayant des embouts d'extrémité en saillie raccordés de manière étanche par soudure aux embouts d'extrémité respectifs des passages tubulaires internes en serpentin des panneaux adjacents.
  • Les échangeurs atmosphériques sont destinés à être placés en plein air. Afin de mieux résister aux intempéries extérieures auxquelles ils sont exposés, les modules unitaires échangeurs sont réalisés en matière plastique, en étant moulés par extrusion-soufflage. Les différents modules unitaires échangeurs sont ensuite assemblés les uns aux autres en atelier, par soudure au moyen d'un dispositif à miroirs chauffants.
  • Une fois assemblé, l'échangeur du document FR 2 566 107 est conditionné et transporté sur son site d'installation.
  • Un tel échangeur assemblé est relativement fragile et encombrant, ce qui rend son transport délicat afin de ne pas l'endommager. Et tout dommage subi par l'un des modules unitaires échangeurs rend inutilisable l'échangeur dans sa totalité.
  • En outre, l'adaptabilité et la capacité d'évolution de cet échangeur aux besoins énergétiques particuliers de chacun des sites à équiper sont très limitées, l'échangeur étant fabriqué d'une seule pièce sans possibilité de faire varier ensuite le nombre de modules unitaires échangeurs selon la demande du client lors de la pose ou au cours du temps.
  • En outre, lors de son utilisation, l'échangeur subit inévitablement des variations dimensionnelles par dilatation et retrait en fonction de la température extérieure à laquelle il est soumis. Il peut alors se produire des concentrations de contraintes mécaniques au niveau des liaisons entre les différents modules unitaires échangeurs, provoquant des ruptures et l'apparition de fuites, et rendant inutilisable l'échangeur dans sa totalité. Il est apparu à cet égard que l'assemblage par soudure ne procure pas la fiabilité suffisante pour garantir un fonctionnement satisfaisant à long terme.
  • Les documents FR 1 190 414 et GB 1 305 464 décrivent un radiateur de chauffage central constitué par un empilement d'éléments comportant chacun des structures tubulaires de raccordement mâle et femelle. Le raccordement de deux éléments adjacents se fait par emboîtement puis respectivement soudure ou brasage des structures tubulaires de raccordement mâle et femelle.
  • Le document GB 2 275 005 décrit un raccordement bout à bout de deux structures tubulaires par sertissage.
  • Le document FR 2 918 165 décrit un raccordement de structures tubulaires de raccordement mâle et femelle par simple emboîtement ou par encliquetage.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Un premier problème proposé par l'invention est de concevoir un échangeur atmosphérique pour liquide caloporteur, capable de résister plus efficacement aux sollicitations thermiques et mécaniques dues aux variations de la température extérieure et notamment aux phénomènes de dilatation et de retrait successifs provoqués par ces variations de température, peu onéreux, présentant une grande surface d'échange, facile à fabriquer et à transporter, et qui puisse être facilement et rapidement adapté à moindre coût aux besoins énergétiques de chaque site particulier à équiper.
  • Selon un autre aspect, l'invention vise à concevoir un échangeur atmosphérique comportant une pluralité de modules unitaires échangeurs identiques assemblés et raccordés les uns aux autres de façon simple, amovible et interchangeable, en limitant voire éliminant tout risque de fuite de liquide caloporteur.
  • Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention propose un échangeur atmosphérique, avec une entrée et une sortie d'échangeur pour être reliées respectivement à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation d'un fluide caloporteur, comportant plusieurs modules unitaires échangeurs en matière plastique qui ont chacun un corps de module sous forme d'un panneau comportant au moins un passage tubulaire interne en serpentin pour la circulation du fluide caloporteur, ledit passage tubulaire interne en serpentin d'un module unitaire échangeur ayant des extrémités raccordées de manière étanche aux extrémités respectives des passages tubulaires internes en serpentin des modules unitaires échangeurs adjacents dans l'échangeur, avec des moyens de raccordement et de fixation qui assurent le raccordement et la fixation des modules unitaires échangeurs les uns aux autres, dans lequel :
    • chaque module unitaire échangeur comprend une structure d'entrée et une structure de sortie ayant chacune une structure tubulaire de raccordement mâle et une structure tubulaire de raccordement femelle, dont une partie saillante dépasse respectivement de part et d'autre du corps de module,
    • les structures tubulaires de raccordement mâle et femelle sont conformées de façon que, en une position de raccordement, les structures tubulaires de raccordement mâles s'engagent par emboîtement axial réversible dans les structures tubulaires de raccordement femelles des modules unitaires échangeurs adjacents,
    • les parties saillantes des structures tubulaires de raccordement comportent des excroissances radiales de verrouillage,
    • en position de raccordement, des pièces de verrouillage rapportées et amovibles viennent en prise sur les excroissances radiales des parties saillantes de structures tubulaires de raccordement adjacentes pour s'opposer à leur déboîtement.
  • Un tel échangeur atmosphérique est facile à conditionner et à transporter sur un site d'installation sans risque de dommages car pouvant être amené en pièces détachées conditionnées et protégées individuellement.
  • En outre, un tel échangeur est facilement adaptable aux besoins énergétiques particuliers de chaque site à pourvoir, puisque les modules unitaires échangeurs peuvent être assemblés sur site et leur nombre peut aisément varier. Il est en effet tout à fait possible, grâce à la présence des moyens de raccordement et de fixation assurant le raccordement et la fixation des modules unitaires échangeurs les uns aux autres, d'ajouter ou de retirer un certain nombre de modules unitaires échangeurs selon les besoins du site à pourvoir.
  • Une grande économie de coûts de stockage est également réalisée, un seul type de module unitaire échangeur permettant de réaliser des échangeurs de tailles diverses selon les besoins.
  • La constitution en matière plastique de cet échangeur le rend peu sensible aux risques de rupture résultant des dilatations et retraits, grâce à la capacité de déformation du matériau.
  • En outre, la structure particulière des moyens de raccordement à verrouillage garantit une étanchéité satisfaisante, grâce à une tenue suffisante aux surpressions internes. L'expérience a prouvé une tenue à des pressions de l'ordre de 2 500 hPa, nettement supérieure à la tenue d'une soudure miroir (de l'ordre de 500 hPa).
  • Lors du raccordement de deux modules unitaires échangeurs, les structures tubulaires de raccordement mâles et femelles peuvent être connectées les unes aux autres par emboîtement, puis verrouillées par les pièces de verrouillage rapportées. Un tel mode de raccordement est simple, rapide et facile à réaliser par un technicien sur le site d'installation même.
  • Les moyens de raccordement assurent le raccordement et la fixation des modules unitaires échangeurs les uns aux autres de façon détachable.
  • On facilite ainsi la maintenance de l'échangeur, en autorisant un technicien à retirer un ou plusieurs modules unitaires échangeurs endommagés ou à entretenir.
  • Selon un premier mode de réalisation, les structures tubulaires de raccordement peuvent être d'une seule pièce avec le corps de module correspondant.
  • Dans ce cas, il n'y a pas de soudure miroir pour assembler un corps de module avec des pièces rapportées formant les structures tubulaires de raccordement. La tenue mécanique de l'ensemble est ainsi satisfaisante, et permet de supporter des surpressions intérieures importantes, de l'ordre de 3 000 hPa, sans dégradation.
  • Un inconvénient peut être que le corps de module est alors de forme complexe, plus difficile à mouler.
  • Selon un mode de réalisation préféré, les structures tubulaires de raccordement sont constituées chacune d'un élément de raccordement mâle ou femelle en matière plastique, avec un tronçon externe de raccordement ayant des excroissances radiales de verrouillage et formant la partie saillante de la structure tubulaire de raccordement, et avec un tronçon interne de fixation à aspérités d'ancrage et surmoulé dans le corps de module correspondant.
  • Dans ce cas, le surmoulage permet d'assurer une tenue mécanique satisfaisante, sans risque de séparation de l'élément de raccordement, et sans risque d'apparition d'une fuite. Simultanément, les éléments de raccordement constituent des pièces distinctes pouvant être chacune aisément réalisées par moulage de matière plastique, tandis que le corps de module lui-même, de plus gros volume, peut être réalisé par extrusion soufflage de matière plastique, les éléments de raccordement constituant des inserts placés dans le moule avant extrusion de la matière plastique pour réaliser le corps de module unitaire échangeur. Après constitution, l'ensemble peut supporter sans dégradation les contraintes mécaniques nécessaires, notamment les surpressions internes de l'ordre de 3 000 hPa.
  • La réalisation d'un échangeur selon ce mode de réalisation est ainsi simplifiée, et l'échangeur ainsi obtenu présente toutes garanties de fiabilité.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, les structures de raccordement mâle et femelle présentent des formes aisément réalisables qui garantissent une bonne étanchéité. Par exemple :
    • la structure tubulaire de raccordement mâle présente, dans sa partie saillante, une excroissance axiale annulaire dépassant axialement au-delà des excroissances radiales de verrouillage selon un dépassement,
    • la structure tubulaire de raccordement femelle présente, dans sa partie saillante, un évidement frontal à fond plat, en retrait des excroissances radiales selon une distance un peu inférieure audit dépassement,
    • une gorge annulaire frontale prévue sur le bord frontal de l'excroissance axiale annulaire reçoit un joint annulaire d'étanchéité.
  • En pratique, les structures tubulaires de raccordement mâle et femelle comportent des moyens pour assurer un serrage axial lors du verrouillage. Par exemple :
    • les structures tubulaires de raccordement mâle et femelle comportent chacune un même nombre d'excroissances radiales aptes à se plaquer les unes contre les autres selon une face d'appui en position de raccordement,
    • les excroissances radiales comportent, à l'opposé de la face d'appui, une face de verrouillage à rampes de serrage,
    • le verrouillage est assuré par une bague de verrouillage, engagée autour des parties saillantes des structures tubulaires de raccordement, comportant des logements intérieurs d'introduction aptes à autoriser, dans une position angulaire d'introduction, l'engagement axial de la bague de verrouillage sur les parties saillantes des structures tubulaires au-delà des excroissances radiales de verrouillage, et comportant des logements intérieurs de verrouillage assurant, par rotation de la bague de verrouillage vers une position angulaire de verrouillage, l'engagement de parois latérales de la bague de verrouillage derrière les rampes de serrage et les faces de verrouillage des excroissances radiales.
  • Le serrage axial garantit une bonne étanchéité du raccordement après montage, en comprimant le joint annulaire d'étanchéité, ce qui permet de tenir les surpressions internes pouvant se produire lors de l'utilisation, sans l'apparition de fuites.
  • Lors de l'assemblage, les modules unitaires échangeurs doivent être tenus les uns avec les autres, à l'écart du sol ou plan support. En pratique, on peut avantageusement prévoir que l'échangeur comprenne des moyens de support comportant deux montants porteurs à pieds et sur lesquels repose au moins un longeron sur lequel sont enfilés et reposent plusieurs modules unitaires échangeurs connectés. Un avantage est que des mêmes moyens supports peuvent recevoir un nombre variable de modules unitaires échangeurs, ce qui facilite la modularité.
  • Pour la conduction des fluides, il convient d'obturer certains orifices d'extrémité. Pour cela, on peut avantageusement prévoir un obturateur à excroissances radiales, apte à obturer l'orifice d'une structure de raccordement mâle en étant verrouillé par la pièce de verrouillage rapportée.
  • De même, pour faciliter le raccordement à des canalisations extérieures, on peut avantageusement prévoir un embout de raccordement à excroissances radiales, apte à être verrouillé sur une structure tubulaire de raccordement mâle en étant verrouillé par une pièce de verrouillage rapportée.
  • Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un module unitaire échangeur pour constituer un échangeur tel que défini ci-dessus, le module unitaire échangeur comprenant un corps de module, en matière plastique, en forme de panneau, avec deux passages tubulaires internes et avec une structure d'entrée et une structure de sortie, dans lequel :
    • la structure d'entrée comportant une structure tubulaire de raccordement femelle et une structure tubulaire de raccordement mâle opposées l'une à l'autre et dont une partie saillante dépasse respectivement sur une première face de panneau et sur une seconde face de panneau,
    • la structure de sortie comportant une structure tubulaire de raccordement femelle et une structure tubulaire de raccordement mâle opposées l'une à l'autre et dont une partie saillante dépasse respectivement sur la première face de panneau et sur la seconde face de panneau,
    • les parties saillantes des structures tubulaires de raccordement comportent des excroissances radiales de verrouillage.
  • Selon un mode de réalisation préféré, l'échangeur comporte une pièce de verrouillage comprenant un corps de bague avec des évidements d'introduction et des logements intérieurs de verrouillage.
  • Le caractère rapporté des éléments tubulaires de raccordement femelles ou mâles permet de simplifier les moules, permettant la réalisation par extrusion-soufflage des modules unitaires échangeurs, en évitant des formes présentant des contre-dépouilles compliquées à réaliser.
  • De préférence, on peut prévoir que le joint annulaire d'étanchéité engagé entre les éléments tubulaires rapportés de raccordement mâle et femelle est de préférence un joint torique. Ce dernier peut être logé dans une gorge frontale de l'élément tubulaire rapporté de raccordement femelle, ou dans une gorge frontale de l'élément tubulaire rapporté de raccordement mâle.
    • DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
  • La description suivante de modes de réalisation particuliers est faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur atmosphérique selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en perspective d'un module unitaire échangeur selon une première face ;
    • la figure 3 est une vue en perspective du module unitaire échangeur de la figure 2, vue selon sa face opposée ;
    • la figure 4 est une vue de face d'un élément de raccordement mâle destiné à constituer une structure tubulaire de raccordement mâle selon un mode de réalisation de la présente invention ;
    • la figure 5 est une vue de côté de l'élément de raccordement mâle selon la figure 4;
    • la figure 6 est une vue en coupe A-A de la figure 4 ;
    • les figures 7 et 8 illustrent, en perspective, les deux faces de l'élément de raccordement mâle des figures 4 à 6 ;
    • la figure 9 est une vue de face d'un élément de raccordement femelle destiné à constituer une structure tubulaire de raccordement femelle selon un mode de réalisation de la présente invention ;
    • la figure 10 est une vue de côté de l'élément de raccordement femelle selon la figure 9 ;
    • la figure 11 est une vue en coupe B-B de la figure 9 ;
    • les figures 12 et 13 illustrent en perspective les deux faces de l'élément de raccordement femelle des figures 9 à 11 ;
    • la figure 14 est une vue de face d'une bague de verrouillage selon un mode de réalisation de la présente invention ;
    • la figure 15 est une coupe C-C de la bague de la figure 14 ;
    • la figure 16 est une coupe D-D de la bague de la figure 14 ;
    • la figure 17 est une coupe E-E de la bague de la figure 15 ;
    • la figure 18 est une vue en perspective de la bague des figures précédentes ;
    • les figures 19 et 20 illustrent en perspective les deux faces principales d'un obturateur selon un mode de réalisation de la présente invention ;
    • les figures 21 et 22 illustrent en perspective un embout de raccordement selon un mode de réalisation de l'invention ; et
    • la figure 23 est une vue en perspective d'un échangeur atmosphérique selon un mode de réalisation à flasques d'extrémités.
    DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
  • Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, un échangeur atmosphérique 1 est formé de l'assemblage de plusieurs modules unitaires échangeurs, désignés respectivement par les références 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 et 21, empilés les uns à la suite des autres, et connectés hydrauliquement les uns avec les autres entre une entrée 2 et une sortie 3. L'entrée 2 est destinée à être reliée à une conduite d'alimentation d'entrée, tandis que la sortie 3 est destinée à être connectée à une conduite d'évacuation. Les appellations "entrée" et "sortie" sont seulement destinées à distinguer l'une de l'autre les deux structures de passage de fluide. En réalité, lors de l'utilisation, on pourra selon les besoins introduire le fluide caloporteur soit par l'entrée 2, soit par la sortie 3.
  • Dans la réalisation illustrée, les modules unitaires échangeurs 10-21 sont identiques et ont chacun un corps de module 111 ayant la forme d'un panneau tel qu'illustré sur les figures 2 et 3 en relation avec le module unitaire échangeur 11. La figure 2 illustre une première face 11a du module unitaire échangeur 11, tandis que la figure 3 illustre la seconde face 11 b de ce même module unitaire échangeur 11.
  • Le module unitaire échangeur 11 est un panneau généralement rectangulaire, avec sa grande dimension destinée à être positionnée verticalement. Le module unitaire échangeur 11 comprend un corps de module 111, avec une structure d'entrée 11 c disposée sensiblement au milieu du petit côté supérieur, et avec une structure de sortie 11d disposée le long du petit côté inférieur et en position légèrement déportée par rapport au milieu du petit côté.
  • Des renforts de rigidification verticaux 11e, 11f et 11g sont réalisés le long des grands côtés verticaux et en position médiane, sur l'une et l'autre des faces 11a et 11b. Selon une possibilité, les renforts de rigidification sont réalisés par soufflage de la matière plastique pour lui donner une forme tubulaire. Selon une autre possibilité, on engage dans cette structure tubulaire en matière plastique un tube de renfort en aluminium, conférant une meilleure rectitude et une meilleure rigidité au module unitaire échangeur 11.
  • La structure d'entrée 11 c et la structure de sortie 11 d sont connectées hydrauliquement l'une à l'autre par deux passages tubulaires internes en parallèle, à savoir un premier passage tubulaire interne 11 h et un second passage tubulaire interne 11i, formés tous deux en serpentins de part et d'autre du renfort de rigidification vertical 11 f.
  • Une lumière d'assemblage 11j, à section carrée, est disposée en position médiane au-dessous de la structure d'entrée 11 c, et permet le passage d'un longeron 87 (figure 1) permettant de supporter l'ensemble des modules unitaires échangeurs 10-21 pour former l'échangeur 1.
  • La structure d'entrée 11c est formée de deux structures tubulaires de raccordement, respectivement 111c sur la figure 2 et 211c sur la figure 3, placées en opposition l'une de l'autre, connectées hydrauliquement l'une à l'autre et aux deux passages tubulaires internes 11 h et 11i, et ayant chacune une partie saillante qui dépasse de l'une ou l'autre des faces 11a et 11 b.
  • De même, la structure de sortie 11 d est formée de deux structures tubulaires de raccordement, respectivement 111d et 211d, placées en opposition l'une de l'autre, connectées hydrauliquement l'une à l'autre et aux deux passages tubulaires internes 11 h et 11i, et ayant chacune une partie saillante qui dépasse de l'une ou l'autre des faces 11 a et 11 b du panneau.
  • Les deux structures tubulaires de raccordement 111c et 111d qui dépassent partiellement de la première face 11a du panneau sont des structures de raccordement de type femelle, tandis que les deux structures tubulaires de raccordement 211 c et 211 d qui dépassent partiellement de la seconde face 11b du panneau sont des structures tubulaires de raccordement de type mâle.
  • De préférence, tous les modules unitaires échangeurs 10-21 ont la même forme. Par exemple, sur la figure 1, on comprend que le premier panneau 10 visible comporte des renforts de rigidification, et deux passages tubulaires internes 10h et 10i.
  • On considère maintenant les figures 4 à 8, qui illustrent un élément de raccordement mâle 30 permettant de constituer les structures de raccordement mâle 211c et 211d.
  • L'élément de raccordement mâle 30, illustré sur les figures, est un élément généralement tubulaire avec un passage central 31 traversant le long d'un axe I-I pour le passage du fluide caloporteur, et avec une structure périphérique de fixation et de raccordement-verrouillage. Sur les figures 5 et 6, on distingue, le long de l'axe I-I, un tronçon externe de raccordement 32 et un tronçon interne de fixation 33.
  • Le tronçon interne de fixation 33 est conformé pour assurer une fixation mécaniquement résistante sur le corps du module unitaire échangeur correspondant. Dans la réalisation illustrée, le tronçon interne de fixation 33 comporte un flasque intermédiaire 34, une gorge annulaire 35, et un flasque de retenue 36 destiné à être surmoulé dans la matière formant le corps de module 111. Le flasque de retenue 36 a de préférence un diamètre peu inférieur au diamètre du flasque intermédiaire 34, et il est nervuré sur sa face frontale pour faciliter la réalisation de l'élément de raccordement mâle 30 et pour réaliser un ancrage anti-rotation dans la matière du corps de module 111.
  • Dans le tronçon externe de raccordement-verrouillage 32, on distingue quatre excroissances radiales 37a, 37b, 37c et 37d, régulièrement réparties en périphérie du tronçon externe de raccordement-verrouillage 32, et se développant radialement comme illustré sur les figures.
  • Entre le flasque intermédiaire 34 et les excroissances radiales 37a-37d, l'élément de raccordement 30 comporte une gorge annulaire 38, avec des nervures de rigidification pour rigidifier les excroissances radiales 37a-37d.
  • Comme on le voit sur les figures 5 et 6, l'élément de raccordement mâle 30 présente, dans son tronçon externe de raccordement-verrouillage 32, une excroissance axiale annulaire 39 qui dépasse axialement au-delà des excroissances radiales de verrouillage 37a-37d selon un dépassement DM.
  • En outre, l'excroissance axiale annulaire 39 comporte une gorge annulaire frontale 39a, sur son bord frontal, pour recevoir un joint annulaire d'étanchéité 130.
  • On considère maintenant les figures 9 à 13, qui illustrent un élément de raccordement femelle 40 permettant de réaliser les structures de raccordement femelle 111c et 111d.
  • L'élément de raccordement femelle 40 a une forme généralement tubulaire avec un passage axial 41. Sa structure extérieure est similaire de celle de l'élément de raccordement mâle 30, et l'on distingue à nouveau un tronçon externe de raccordement-verrouillage 42, un tronçon interne de fixation 43, un flasque intermédiaire 44, un flasque de retenue 46 et une gorge annulaire 45.
  • Le tronçon interne de fixation 43 est destiné à être surmoulé dans la matière constituant le corps du module unitaire échangeur, en assurant une fixation mécaniquement résistante.
  • Le tronçon externe de raccordement-verrouillage 42 comporte des excroissances radiales de verrouillage 47a, 47b, 47c et 47d, conformées pour correspondre aux excroissances radiales de verrouillage 37a-37d de l'élément de raccordement mâle 30.
  • L'élément de raccordement femelle 40 présente, dans son tronçon externe de raccordement-verrouillage 42, un évidement frontal 49 à fond plat, en retrait des excroissances radiales 47a-47d selon une distance DF un peu inférieure au dépassement DM.
  • Les excroissances radiales 37a-37d de l'élément de raccordement mâle et les excroissances radiales 47a-47d de l'élément de raccordement femelle ont sensiblement les mêmes formes, avec des faces frontales d'appui respectives généralement planes et venant en appui l'une contre l'autre en position d'assemblage, et comportant chacune, à l'opposé de la face d'appui, une face de verrouillage à rampes de serrage.
  • A cet égard, on considère par exemple les excroissances radiales 37b et 47b sur les figures 5 et 10, où l'on distingue la face d'appui 137b ou 147b, et la face de verrouillage opposée 237b ou 247b avec des rampes de serrage latérales 337b et 437b, ou respectivement 347b et 447b.
  • On considère maintenant les figures 14 à 18, qui illustrent une pièce de verrouillage 50 en forme générale de bague qui permet d'assurer le verrouillage des structures tubulaires de raccordement mâle et femelle, deux à deux. La pièce de verrouillage 50, ou plus particulièrement la bague de verrouillage 50, est destinée à être engagée autour des parties saillantes 37a-37d et 47a-47d de deux structures tubulaires de raccordement accouplées, et comporte pour cela des évidements d'introduction 51 a, 51 b, 51 c et 51 d aptes à autoriser, dans une position angulaire d'introduction de la bague de verrouillage 50, l'engagement axial de la bague de verrouillage 50 sur les parties saillantes des structures tubulaires de raccordement, au-delà des excroissances radiales de verrouillage 37a-37d ou 47a-47d. Autrement dit, les logements 51a-51d sont conformés de façon à autoriser le passage des excroissances radiales de verrouillage 37a-37d et 47a-47d lors du déplacement axial de la bague de verrouillage 50 sur l'une ou l'autre des structures tubulaires de raccordement mâle ou femelle.
  • La bague de verrouillage 50 comporte en outre des logements intérieurs de verrouillage 52a, 52b, 52c et 52d, à section en U, conformés pour autoriser la rotation de la bague de verrouillage 50 autour des excroissances radiales de verrouillage 37a-37d ou 47a-47d, lesquelles pénètrent dans les logements 52a-52d. Lorsque la bague de verrouillage 50 est en position angulaire de verrouillage, les excroissances radiales de verrouillage 37a-37d ou 47a-47d sont engagées dans les logements de verrouillage 52a-52d, dont les parois latérales sont en appui sur les faces de verrouillage desdites excroissances radiales de verrouillage.
  • Si l'on considère par exemple le logement 52b sur la figure 18, celui-ci comporte deux parois latérales 152b et 252b, dont l'écartement axial est choisi sensiblement égal à l'épaisseur cumulée d'une excroissance radiale de verrouillage d'élément de raccordement mâle et d'une excroissance radiale de verrouillage d'un élément femelle. De la sorte, lorsqu'un élément de raccordement mâle et un élément de raccordement femelle sont plaqués l'un contre l'autre avec une bague de verrouillage 50 engagée, les faces latérales 152b et 252b forcent les excroissances radiales de verrouillage correspondantes en appui l'une contre l'autre, pour assurer un maintien mécaniquement résistant des deux structures tubulaires de raccordement mâle et femelle.
  • Le verrouillage est obtenu simplement par un pivotement de la bague de verrouillage 50 dans le sens illustré par la flèche 53 (figure 18), tandis que le déverrouillage peut être obtenu par une rotation inverse de la bague de verrouillage 50.
  • L'obturation d'une structure tubulaire de raccordement mâle peut être obtenue par l'adaptation d'un obturateur 60 tel qu'illustré sur les figures 19 et 20.
  • L'obturateur 60 est un flasque plein, avec quatre excroissances radiales de verrouillage 67a-67d, conformées pour coopérer avec des excroissances radiales correspondantes de la structure tubulaire de raccordement mâle et avec une bague de verrouillage 50.
  • Comme on le voit sur les figures, on prévoit également des ergots de positionnement 70 sur l'obturateur 60, qui dépassent axialement de la face frontale de la partie de raccordement pour s'engager dans un évidement correspondant de l'élément de raccordement opposé et bloquer les rotations axiales de l'obturateur 60 lors du verrouillage.
  • Les éléments de raccordement mâle 30 et femelle 40 peuvent avantageusement être réalisés par moulage de polyéthylène haute densité, de préférence avec une charge de fibres de verre.
  • Le corps de module 111 peut, quant à lui, être réalisé par injection soufflage de polyéthylène, garantissant la compatibilité avec la matière des éléments de raccordement 30 et 40 pour réaliser une bonne soudure. La bague de verrouillage peut être réalisée par moulage d'une matière plastique telle qu'un polyoxyméthylène, garantissant de bonnes propriétés mécaniques et une bonne capacité de glissement.
  • En alternative, on peut envisager d'utiliser d'autres matières plastiques, choisies selon leurs propriétés de moulage, d'extrusion-soufflage, de déformabilité, de résistance aux contraintes mécaniques et aux agressions extérieures.
  • On comprend que l'assemblage d'un échangeur 1 selon l'invention ne nécessite aucun outil particulier, l'entraînement de la bague de verrouillage pouvant être assuré à la main ou avec une clé à griffes.
  • De façon globale, l'échangeur 1 peut comporter des moyens de support comportant deux montants porteurs 81 et 82, ayant chacun un pied 83 ou 84, et reliés par un longeron 87 à section carrée sur lequel sont enfilés les modules unitaires échangeurs 10-21, le longeron traversant les lumières à section carrée 11j.
  • Comme représenté sur la figure 23, l'échangeur 1 peut également comporter les capots d'extrémités 85 et 86, fixés aux montants respectifs 81 et 82, et qui occultent les faces principales externes des modules unitaires échangeurs 10 et 21 extrêmes, avec des rabats latéraux respectifs 85a, 85b, 86a et 86b.
  • Les moyens de verrouillage peuvent également être adaptés pour la fixation d'un embout de raccordement 90 tel qu'illustré sur les figures 21 et 22 : l'embout de raccordement 90 comporte une partie tubulaire externe 91 et une partie de raccordement 92 à excroissances radiales 92a-92d. La partie de raccordement est conformée comme celle des éléments de raccordement mâle 30, et peut donc coopérer avec les éléments de raccordement femelle et avec une bague de verrouillage 50 pour sa fixation. La partie externe de raccordement 91 est conformée de manière appropriée pour recevoir une canalisation d'entrée ou de sortie.
  • La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims (10)

  1. - Echangeur atmosphérique (1), avec une entrée (2) et une sortie (3) d'échangeur pour être reliées respectivement à une conduite d'alimentation et à une conduite d'évacuation d'un fluide caloporteur, comportant plusieurs modules unitaires échangeurs (10-21) en matière plastique qui ont chacun un corps de module (111) sous forme d'un panneau comportant au moins un passage tubulaire interne (11h, 11i) en serpentin pour la circulation du fluide caloporteur, ledit passage tubulaire interne (11 h, 11i) en serpentin d'un module unitaire échangeur (11) ayant des extrémités raccordées de manière étanche aux extrémités respectives des passages tubulaires internes en serpentin des modules unitaires échangeurs adjacents (10, 12) dans l'échangeur (1), avec des moyens de raccordement et de fixation qui assurent le raccordement et la fixation des modules unitaires échangeurs (10-21) les uns aux autres, caractérisé en ce que :
    - chaque module unitaire échangeur (10-21) comprend une structure d'entrée (11c) et une structure de sortie (11d) ayant chacune une structure tubulaire de raccordement mâle (211c, 211d) et une structure tubulaire de raccordement femelle (111c, 111d), dont une partie saillante dépasse respectivement de part et d'autre du corps de module (111),
    - les structures tubulaires de raccordement mâle (211c, 211d) et femelle (111c, 111d) sont conformées de façon que, en une position de raccordement, les structures tubulaires de raccordement mâles (211 c, 211d) s'engagent par emboîtement axial réversible dans les structures tubulaires de raccordement femelles (111c, 111d) des modules unitaires échangeurs adjacents,
    - les parties saillantes des structures tubulaires de raccordement (111c, 211c, 111d, 211d) comportent des excroissances radiales de verrouillage (37a-37d ; 47a-47d),
    - en position de raccordement, des pièces de verrouillage (50) rapportées et amovibles viennent en prise sur les excroissances radiales (37a-37d ; 47a-47d) des parties saillantes de structures tubulaires de raccordement adjacentes pour s'opposer à leur déboîtement.
  2. - Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les structures tubulaires de raccordement (111c, 111d, 211c, 211d) sont d'une seule pièce avec le corps de module (111) correspondant.
  3. - Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les structures tubulaires de raccordement (111c, 111d, 211c, 211d) sont constituées chacune d'un élément de raccordement mâle (30) ou femelle (40) en matière plastique, avec un tronçon externe de raccordement (32, 42) ayant des excroissances radiales de verrouillage (37a-37d ; 47a-47d) et formant la partie saillante de la structure tubulaire de raccordement (111c, 111d, 211c, 211d), et avec un tronçon interne de fixation (33, 43) à aspérités d'ancrage et surmoulé dans le corps de module (111) correspondant.
  4. - Echangeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que :
    - la structure tubulaire de raccordement mâle (211c, 211d) présente, dans sa partie saillante, une excroissance axiale annulaire (39) dépassant axialement au-delà des excroissances radiales de verrouillage (37a-37d) selon un dépassement (DM),
    - la structure tubulaire de raccordement femelle (111c, 111d) présente, dans sa partie saillante, un évidement frontal (49) à fond plat, en retrait des excroissances radiales (47a-47d) selon une distance (DF) un peu inférieure audit dépassement (DM),
    - une gorge annulaire frontale (39a) prévue sur le bord frontal de l'excroissance axiale annulaire (39) reçoit un joint annulaire d'étanchéité (130).
  5. - Echangeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que :
    - les structures tubulaires de raccordement mâle (211 c, 211d) et femelle (111c, 111d) comportent chacune un même nombre d'excroissances radiales (37a-37d, 47a-47d) aptes à se plaquer les unes contre les autres selon une face d'appui (137b) en position de raccordement,
    - les excroissances radiales (37a-37d ; 47a-47d) comportent, à l'opposé de la face d'appui (137b), une face de verrouillage (237b) à rampes de serrage (337b, 437b),
    - le verrouillage est assuré par une bague de verrouillage (50), engagée autour des parties saillantes des structures tubulaires de raccordement, comportant des logements intérieurs d'introduction (51a-51d) aptes à autoriser, dans une position angulaire d'introduction, l'engagement axial de la bague de verrouillage (50) sur les parties saillantes des structures tubulaires au-delà des excroissances radiales de verrouillage, et comportant des logements intérieurs de verrouillage (52a-52d) assurant, par rotation de la bague de verrouillage (50) vers une position angulaire de verrouillage, l'engagement de parois latérales (152b, 252b) de la bague de verrouillage (50) derrière les rampes de serrage et les faces de verrouillage (237b) des excroissances radiales (37a-37d ; 47a-47d).
  6. - Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support comportant deux montants porteurs (81, 82) à pieds et sur lesquels repose au moins un longeron (87) sur lequel sont enfilés et reposent plusieurs modules unitaires échangeurs (10-21) connectés.
  7. - Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un obturateur (60) à excroissances radiales (67a-67d), apte à obturer l'orifice d'une structure tubulaire de raccordement mâle (211c, 211d) en étant verrouillé par la pièce de verrouillage rapportée (50).
  8. - Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un embout de raccordement (90) à excroissances radiales (92a-92d), apte à être verrouillé sur une structure tubulaire de raccordement mâle (211 c, 211 d) en étant verrouillé par une pièce de verrouillage rapportée (50).
  9. - Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pièce de verrouillage (50) comprenant un corps avec des évidements d'introduction (51a-51d) et des logements intérieurs de verrouillage (52a-52d).
  10. - Module unitaire échangeur pour constituer un échangeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de module (111), en matière plastique, en forme de panneau, avec deux passages tubulaires internes (11 h, 11 i) et avec une structure d'entrée (11 c) et une structure de sortie (11d), dans lequel :
    - la structure d'entrée (11c) comportant une structure tubulaire de raccordement femelle (111c) et une structure tubulaire de raccordement mâle (211c) opposées l'une à l'autre et dont une partie saillante dépasse respectivement sur une première face de panneau (11a) et sur une seconde face de panneau (11b),
    - la structure de sortie (11d) comportant une structure tubulaire de raccordement femelle (111d) et une structure tubulaire de raccordement mâle (211d) opposées l'une à l'autre et dont une partie saillante dépasse respectivement sur la première face de panneau (11 a) et sur la seconde face de panneau (11 b),
    - les parties saillantes des structures tubulaires de raccordement (111c, 211c, 111d, 211d) comportent des excroissances radiales de verrouillage (37a-37d ; 47a-47d).
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