FR2499234A1

FR2499234A1 - Echangeur de chaleur

Info

Publication number: FR2499234A1
Application number: FR8201733A
Authority: FR
Inventors: Shogo Kurachi; Hideki Hashimoto; Mituo Hashiura
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1982-08-06
Also published as: JPS57132989U; FR2499234B1; DE3203356A1

Abstract

UN ECHANGEUR DE CHALEUR SANS SOUDURE, POUVANT ETRE UTILISE ENTRE AUTRES COMME RADIATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE, COMPREND UNE PAIRE DE RESERVOIRS 3, 4 DISPOSES A UNE CERTAINE DISTANCE L'UN DE L'AUTRE, UNE PAIRE DE PLAQUES TRANSVERSALES 5 FIXEES AUX EXTREMITES OUVERTES DES RESERVOIRS CORRESPONDANTS ET UN CERTAIN NOMBRE DE TUBES 1 MUNIS D'AILETTES EN FORME DE PLAQUES 2 ET ETABLISSANT UNE COMMUNICATION ENTRE LES DEUX RESERVOIRS. LES EXTREMITES DES TUBES 1 SONT APPUYEES DIRECTEMENT CONTRE LES PAROIS DE TROUS 5A MENAGES DANS CHAQUE PLAQUE TRANSVERSALE 5. LA LIAISON ENTRE CHAQUE RESERVOIR ET LA PLAQUE TRANSVERSALE CORRESPONDANTE EST OBTENUE, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ORGANE D'ETANCHEITE ELASTIQUE 6, AU MOYEN D'ELEMENTS FORMANT GRIFFES 3E FORMES SUR CHAQUE RESERVOIR ET D'ELEMENTS 5C FORMES DANS LES PLAQUES TRANSVERSALES ET PERMETTANT AUX GRIFFES DE S'Y ENGAGER LORS DE L'ASSEMBLAGE.

Description

La présente invention concerne un échangeur de cha leur apte à å jouer le rôle de différents organes de véhicu- les automobiles comme par exemple celui de radiateur, de corps de chauffe de voitures automobiles, de radiateur de chauffage par eau pour climatiseur ou analogue et a trait, en particulier, à un échangeur de chaleur du type sans soudure assemblé exclusivement par des méthodes de liaison mécaniques comme par exemple la dilatation de tubes et le matage sans utilisation de soudure.

L'invention est décrite ci-dessous, en comparaison de la technique antérieure, à l'aide des dessins annexés sur lesquels
les figures 1 et 2 sont des vues en coupe d'un échangeur de chaleur classique et montrent en particulier les structures de liaison entre un réservoir et une plaque transversale et entre la plaque transversale et les tubes
la figure 3 est une vue frontale en élévation de l'ensemble d'un échangeur de chaleur suivant une première forme de réalisation de l'invention
la figure 4 est une vue en coupe des structures de liaison entre le réservoir et la plaque transversale et entre la plaque transversale et les tubes dans l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 3
la figure 5 est une vue en coupe d'un détail essentiel d'une version modifiée de la première forme de réalisation
la figure 6 est une vue en coupe d'un détail essentiel d'une autre version modifiée de la première forme de réalisation
la figure 7 est une vue analogue à la figure 4 mais montre une deuxième forme de réalisation de l'invention
la figure 8 est une vue analogue à la figure 4 mais montre une troisième forme de réalisation de l'invention ;
la figure 9 est une vue en bout de la troisième forme de réalisation observée dans le sens de la flèche IX de la figure 8
la figure 10 est une vue en bout de la troisième forme de réalisation observée dans le sens de la-!lèche X de la figure 8 ; et
la figure Il est une vue en coupe suivant la ligne
XI-XI de la figure 9.

L'échangeur de chaleur du type sans soudure offre des avantages tels qu'une amélioration des conditions du travail d'assemblage et de l'efficacité du travail d'assem- blage puisque l'assemblage s'effectue exclusivement de fa çÛn mécanique par dilatation des tubes et matage des plaques transversales sans utilisation de soudure.

Un échangeur de chaleur sans soudure connu typique est représenté dans le brevet américain nO 3 583 478. Comme représenté sur la figure i, cet échangeur de chaleur connu comporte une paire de plaques transversales 105 (une seulement de celles-ci étant représentée) qui présentent un certain nombre de trous à collerette 105a (un seulement de ceux-ci étant représenté) chacun desquels reçoit l'extrémité de l'un d'un certain nombre de tubes 101 (un seulement de ceux-ci étant représenté) auxquels des ailettes en forme de plaques 102 sont fixées. Un organe d'étanchéité élastique en forme de feuille 106 en caoutchouc est interposé entre le trou à collerette 105a et l'extrémité du tube 101 de facon à obtenir un joint étanche à l'eau entre ceux-ci.La partie périphérique 105b de chacune plaque transversale 105 est fixée par matage à l'un de deux réservoirs 103 en matière nlastique (un seulement de ceux-ci étant représenté) par l'intermédiaire d'un organe d'étanchéité élastique 106.

Un autre échangeur de chaleur connu du type sans soudure est représenté dans le brevet américain n" 4 159 741. Comme le montre la figure 2, cet échangeur de chaleur connu n'utilise aucun produit d'étanchéité au niveau de la liaison entre le tube 201 et la plaque transversale 205. En effet, dans cet échangeur de chaleur l'ex- trémité du tube 201 muni d'ailettes en forme de plaques 202 est adaptée et reliée au trou à collerette 205a de la plaque transversale 205 exclusivement par une dilatation de l'extrémité du tube de sorte que le joint étanche à l'eau est obtenu grâce au seul contact entre des métaux.

La plaque transversale 205 est fixée au niveau de sa partie périphérique par matage à une extrémité du réservoir en matière plastique 203 par l'intermédiaire de l'organe d'étanchéité élastique 206.

Diverses expériences et recherches auxquelles les auteurs de la présente invention se sont livrés ont montré que ces échangeurs de chaleur sans soudure connus posaient de sérieux problèmes décrits ci-dessous.

En effet, dans l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 1 une corrosion par fissuration se produit inévitablement dans l'extrémité du tube, par suite de la présence de l'organe d'étanchéité élastique 106 entre le tube et la plaque transversale, provoquant ainsi des pi sûres dans l'extrémité du tube et, par suite, un pouvoir d'étanchéification réduit. Dans le cas de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 2, étant donné que la fixation de la plaque transversale 205 au réservoir 203 par matage s'effectue après fixation des tubes à la plaque transversale par dilatation des tubes, la charge subie lors du matage porte préjudice au contact étanche à l'eau entre les métaux du tube et de la plaque transversale de fa çon à réduire sérieusement le pouvoir d'étanchéification du joint étanche à l'eau obtenu par la dilatation des tubes.Cette tendance est particulièrement prononcée lorsque le tube 201 présente une section ovale. En pareil cas le montage de l'échangeur de chaleur est donc extrêmement difficile à mener à bien.

En conséquence, l'invention a pour but de créer un échangeur de chaleur moins coûteux et susceptible d'être fabriqué très aisément sans porter préjudice à la durabi lité et à l'étanchéité à l'eau.

A cette fin il est prévu, suivant l'invention, un échangeur de chaleur comprenant une paire de réservoirs disposés à une certaine distance l'un de l'autre ; une paire de plaques transversales fixées chacune à une extrémité ouverte du réservoir correspondant. ; plusieurs tubes s'étendant à travers les plaques transversales de façon à établir une communication entre les réservoirs ; des ailettes en forme de plaques montées sur les tubes , chaque extrémité de chaque tube étant appuyée contre la paroi du trou correspondant prévu dans la plaque transversale concernée de façon à établir un contact direct métal-métal entre le tube et la plaque transversale ; un organe d'étanchéité élastique disposé entre chaque réservoir et la plaque transversale associée à celui-ci ; et une combinaison d'éléments formant griffes prévus soit sur chacun des réservoirs, soit sur les plaques transversales associées à ces derniers et d'éléments dans lesquels les griffes s'engagent et qui sont prévus respectivement soit sur chacune des plaques transversales, soit sur les réservoirs auxquels ces dernières sont associées, les éléments formant griffes et les éléments dans lesquels ces griffes s'engagent étant aptes à venir en prise les uns avec les autres lorsque chaque réservoir et la plaque transversale correspondante sont assemblés de façon à comprimer l'organe d'étanchéité élastique, afin de maintenir ainsi chaque réservoir et la plaque transversale correspondante à l'état assemblé.

D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre des formes de réalisation préférées en combinaison avec les dessins annexés.

Les figures 3 et 4 montrent un échangeur de chaleur suivant une première forme de réalisation de l'invention prévue pour un radiateur d'un moteur de véhicule automobile.

L'échangeur de chaleur comporte un certain nombre de tubes 1 en une matière métallique présentant un faible poids et une conductivité thermique élevée, par exemple l'aluminium.

Les tubes présentent généralement une section circulaire bien qu'ils puissent avoir d'autres formes de section telle qu'une forme ovale. L'échangeur de chaleur comporte également un certain nombre d'ailettes en forme de plaques 2 en aluminium. Chaque ailette en forme de plaque présente des trous à collerette 2a dont le nombre correspond à celui des tubes 1. Chaque trou 2a présente un diamètre supérieur de 0,2 à 0,4 mm à celui du tube 1 de sorte que le trou 2a peut recevoir un tube correspondant 1. Chaque ailette en forme de plaque est munie, bien que cela ne soit pas représenté, d'un volet de toute forme voulue pour améliorer le coefficient de transfert de chaleur de l'ailette.

L'échangeur de chaleur comporte en outre une paire de plaques transversales 5 (une seulement de celles-ci étant représentée) en aluminium. Chaque plaque transversale 5 présente un certain nombre de trous à collerette 5a pour la fixation de l'une des extrémités des tubes 1. Les trous à collerette 5a dans la plaque transversale 5 sont dimensionnés de façon à être légèrement plus grands que les trous à collerette 2a dans les ailettes en forme de plaques 2. Les tubes 1 forment en combinaison avec les ailettes en forme de plaques 2 un faisceau radiant 10 de l'échangeur de chaleur. Chaque tube est fixé aux parois des trous à collerette 2a et 5a simultanément par dilatation du tube.

En effet, un contact direct métal-métal est obtenu entre la surface périphérique extérieure de chaque tube et les parois des trous à collerette correspondants 2a, 5a des ailettes 2 et des plaques transversales 5.

L'échangeur de chaleur est également muni d'une paire de réservoirs 3 et 4 moulés à partir d'une résine telle que la résine nylon renforcée par des fibres de verre. Plus spécifiquement, le réservoir supérieur 3 comporte un tuyau d'entrée 3a, un tuyau 3b pour le remplissage avec de l'eau et des supports de montage 3c qui sont réalisés en une seule pièce avec le corps du réservoir 3, alors que le réservoir inférieur 4 est muni d'un tuyau de sortie 4a et de pieds de montage 4b qui sont solidaires du corps du réservoir 4.

Comme indiqué plus haut, les tubes 1, les ailettes 2 et les plaques transversales 5 sont réalisés en matières à base d'aluminium. Plus spécialement, des alliages d'aluminium tels que ceux dénommés A1050 et A3003 sont utilisés de préférence ainsi que des alliages d'aluminium munis d'une couche superficielle d'un alliage contenant des éléments produisant un effet de protection contre la corrosion en étant eux-mêmes attaqués préférentiellement tels que
Zn, Mn ou analogue, comme par exemple le 72S. Il est également préféré d'utiliser, en tant que matière à base d'aluminium constitutive des plaques transversales 5, une matière présentant-une rigidité et une résistance mécanique supérieures à celles de la matière constitutive des tubes.

Un exemple de telles matières à base d'aluminium est celle dénommée A5052. Un organe d'étanchéité élastique 6 tel qu'un joint torique est disposé entre l'extrémité ouverte 3d du réservoir 3 et la plaque transversale 5 associée à ce dernier. Un organe d'étanchéité analogue est disposé également entre l'extrémité ouverte de l'autre réservoir 4 et la plaque transversale associée à celui-ci.

Un certain nombre d'éléments formant griffes de retenue 3e sont formés sur la surface périphérique extérieure de chaque réservoir 3 (4) à proximité de l'extrémité ouverte de façon à s'étendre radialement vers ltextérieur à partir de cette surface. La partie terminale périphérique 5b de chaque plaque transversale 5 est repliée de fa çon à former une.rainure circonférentielle continue pour recevoir l'organe d'étanchéité 6. L'extrémité extérieure de la plaque transversale 5 formant l'une des parois définissant la rainure présente un certain nombre de trous 5c conçus de façon que les éléments formant griffes 3e du réservoir puissent s'y engager.Les éléments formant griffes 3e et les trous 5c conçus pour que ces derniers s'y engagent sont prévus à des intervalles de 10 à 20 mm sur toute la périphérie des réservoirs 3 (4) et des plaques transversales 5.

En fonctionnement, l'eau de refroidissement, après avoir refroidi un moteur, se trouve introduite dans le réservoir supérieur 3 en passant par le tuyau d'entrée 3a et se répartit sur tous les tubes 1 de façon à s'écouler vers le bas à travers ceux-ci. L'eau de refroidissement est refroidie par échange de chaleur avec l'air de refroidissement provenant d'un ventilateur (non représenté), quand elle s'écoule à travers les tubes,et est recueillie dans le réservoir inférieur 4. L'eau est ensuite ramenéeau moteur par le tuyau de sortie 4a.

Ci-dessous, une explication est donnée concernant la façon dont cet échangeur de chaleur est assemblé.

Tout d'abord, des ailettes en forme de plaques 2 au nombre requis, présentant chacune les trous à collerette 2a pour recevoir les tubes 1, et le volet (non représenté) situé entre les trous 2a, sont empilées. Puis les plaques transversales 5 sont placées de part et d'autre de l'empilage d'ailettes en forme de plaques 2. Ensuite, les tubes 1 sont introduits dans les trous à collerette 2a, 5a des ailettes en forme de plaques 2 et des plaques transversales 5.

Un outil approprié (non représenté) pour dilater les tubes est alors introduit successivement dans les différents tubes 1 pour dilater ceux-ci de façon à les assujettir aux ailettes 2 ainsi qu'aux plaques transversales 5. En effet, chaque tube est dilaté de façon que sa surface périphérique extérieure vienne en contact d'appui avec la surface des trous à collerette 2a et 5a simultanément de sorte que le tube se trouve fixé aux ailettes 2 et aux plaques transversales 5.

L'organe d'étanchéité 6 est ensuite placé entre la partie périphérique 5b de chaque plaque transversale 5 et l'extrémité du réservoir correspondant 3 (4) et une force est exercée pour comprimer l'organe d'étanchéité 6 d'une quantité déterminée de façon à permettre aux éléments formant griffes 3e de s'engager dans les trous 5c ménagés dans la plaque transversale 5, de sorte qu'une liaison étanche à l'eau est obtenue entre chaque réservoir 3 (4) et la plaque transversale correspondante 5 par l'intermédiaire de l'organe d'étanchéité élastique 6. L'assemblage de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 3 est ainsi terminé.

La fonction des structures de liaison qui constituent des éléments importants de l'invention sera expliquée plus loin en se référant spécialement à la figure 4. Dans le domaine des échangeurs de chaleur sans soudure du type décrit la qualité de l'échangeur de chaleur est déterminée par la qualité des structures de liaison entre les réservoirs 3, 4 et les plaques transversales 5 et entre les plaques transversales 5 et les extrémités des tubes. En effet, ces structures de liaison sont les clefs de la fa cilité d'assemblage, d'un bas prix de revient, d'une grande durabilité et d'une bonne étanchéité à l'eau.

Dans les échangeurs de chaleur classiques du type sans soudure il y a, comme expliqué plus haut, deux types de structures de liaison entre les trous à collerette des plaques transversales et les extrémités des tubes : à savoir, une liaison étanche à l'eau réalisée à l'aide d'un organe élastique 106, par exemple en caoutchouc, comme représenté sur la figure 1, ou un contact métal-métal étanche à l'eau obtenu entre les tubes 201 et les plaques transversales 205 par la dilatation des tubes, comme représenté sur la figure 2. La structure de liaison du premier type pose le problème suivant. Il se forme inévitablement un intervalle dans la zone de contact entre l'extrémité du tube 101 et l'organe d'étanchéité élastique 106 qui est en l'occurrence indispensable pour obtenir une étanchéité à l'eau suffisante.En cours d'utilisation de l'échangeur de chaleur diverses matières étrangères s'accumulent dans cet intervalle. En outre, le liquide s'écoulant à travers 1'échangeur de chaleur, par exemple l'eau de refroidissement d'un moteur, stagne dans cet intervalle. Ces matières étrangères et le liquide stagnant accentuent, en combinaison avec la compression subie par l'organe d'étanchéité et qui se trouve accrue par suite de la distorsion thermique produite sous l'effet de la chaleur, malencontreusement la tendance à la corrosion par fissuration. Ce problème, qui est fatal pour le fonctionnement de l'échangeur de chaleur, se pose indépendamment de la fixation des plaques transversales 105 aux réser voirs 103 par matage.

Afin de remédier à ce problème il est préférable d'utiliser la structure de liaison à contact direct métalmétal entre les tubes et les plaques transversales. Ce type de structure de liaison permet de se dispenser de l'organe d'étanchéité de sorte que le phénomène indésirable de corrosion par fissuration attribuable à la présence de l'an neau d'étanchéité se trouve complètement supprimé. En outre, cette structure de liaison ne nécessite aucune pièce additionnelle et assure, grâce à la suppression de l'organe d'étanchéité, un haut degré de résistance à la chaleur et de stabilité chimique. Il est donc désirable de mettre pleinement à profit ces avantages de la structure du type à contact métal-métal dans la conception et la construction de la liaison entre les tubes et les plaques transversales dans les échangeurs de chaleur du type sans soudure.

Des expériences et recherches auxquelles les auteurs de la présente invention se sont livrés ont cependant montré que cette structure de liaison du type à contact métalmétal présentait l'inconvénient suivant. Etant donné que la liaison entre les plaques transversales et les réservoirs associés à ces dernières est réalisée après que les tubes ont été assujetties aux plaques transversales par dilatation des tubes, le contact métal-métal entre les tubes 201 et les plaques transversales 205 est soumis à une lourde charge lorsque chaque plaque transversale est fixée, par matage, au niveau de sa périphérie à l'extrémité 203d du réservoir correspondant 203, avec interposition de l'organe d'étanchéité élastique 206.Cette charge nuit sérieusement au pouvoir d'étanchéification ou à l'étanchéité à l'eau dans les structures de liaison du type à contact métalmétal entre les tubes et les plaques transversales*
Ceci crée à son tour le besoin de disposer d'une structure de liaison capable de relier les plaques transversales 205 aux réservoirs 203 sans produire aucun effet défavorable sur la structure de liaison du type à contact métal-métal entre les plaques transversales et les tubes.

Pour répondre à ce besoin, la présente invention propose la structure- de liaison utilisant la combinaison d'éléments formant griffes de retenue et de trous permettant aux griffes de s'y engager, représentée sur la figure 4, en tant que structure pour relier les plaques transversales aux réservoirs 3, 4. Etant donné que cette structure de liaison est susceptible de réduire à un minimum la charge à laquelle la liaison entre les tubes et les plaques transversales est soumise lors de la fixation des plaques transversales, il est possible d'utiliserlesstruc- tures de liaison du type à contact métal-métal entre les tubes et les plaques transversales sans qu'une diminution du pouvoir d'étanchéification soit à craindre.Plus spécifiquement, un certain nombre de trous 5c permettant à des griffes de sty engager sont, suivant l'invention, ménagés au préalable dans la partie latérale périphérique de chaque plaque transversale 5, alors que sur la partie terminale 3d de chaque réservoir sont formés un certain nombre d'éléments formant griffes 3e correspondant aux trous 5c.

Lors de l'assemblage chaque réservoir 3.(4)est poussé dans la plaque transversale correspondante 5 en comprimant l'or- gane d'étanchéité élastique 6 placé entre ceux-ci. Lorsque l'organe d'étanchéité élastique entre la surface terminale du réservoir 3 et la surface formant fond de la rainure circonférentielle 5b de la plaque transversale 5 est comprimé de façon à réduire sa hauteur d'une quantité déterminée, les éléments formant griffes 3e du réservoir 3 sont amenés à s'engager dans des trous correspondants, achevant ainsi la liaison entre chaque plaque transversale et le réservoir correspondant avec un degré suffisant d'étanchéité à l'eau.

Les figures 5 et 6 montrent des versions modifiées de la première forme de réalisation décrite ci-dessus. Suivant la figure 5, des éléments formant griffes 5d sont prévus à des intervalles déterminés sur toute la circonférence de la paroi latérale périphérique de la partie périphérique 5b de la plaque transversale 5. Cet élément formant griffe 5d est obtenu en coupant en partie la paroi périphérique de la plaque transversale 5 et en repliant et relevant la par tie partiellement coupée vers l'intérieur de la plaque transversale. Les éléments formant griffes 5d sont conçus pour être reçus par des évidements correspondants 3f formés dans la partie de chaque réservoir 3 (4) voisine de l'extré- mité ouverte 3d de celui-ci.

Dans la version modifiée représentée sur la figure 6 les éléments formait griffes 5d de la première version modilfiée sont remplacés par des éléments formant griffes 5e qui sont obtenus en repliant plusieurs parties de la paroi périphérique de la plaque transversale 5 vers l'intérieur de celleci. Les éléments formant griffes 5e sont amenés à s'adapter de force et prendre appui sur la surface supérieure 3g d'une partie en forme d'épaulement réalisée sur la périphérie extérieure du réservoir 3 (4) voisine de ltextrémité ouverte 3d de celui-ci.

La liaison entre les réservoirs 3, 4 et les plaques transversales 5 peut donc être réalisée de diverses manières.

Suivant la première forme de réalisation de l'invention les plaques transversales 5 et les tubes 1 sont reliés par contact direct métal-métal obtenu par la dilatation des tubes sans utiliser aucun produit d'étanchéité intermédiaire. En outre, afin de mettre pleinement à profit les avantages de cette structure de liaison du type à contact métalmétal la liaison entre les réservoirs et les plaques transversales est obtenue par une structure du type à serrage utilisant la combinaison d'éléments formant griffes et d'éléments permettant à ceux-ci de s'y engager. Par conséquent, l'échangeur de chaleur peut être assemblé très facilement.

En outre, le prix de revient se trouve abaissé du fait que le nombre de pièces est réduit. De plus, un degré suffisamment élevé de durabilité et d'étanchéité à l'eau est assuré par la structure de liaison du type à contact métal-métal entre les tubes et les plaques transversales.

Une deuxième forme de réalisation de l'invention est décrite ci-dessous en se référant spécialement à la figure 7. Cette seconde forme de réalisation se distingue de la première rar la particularité suivante. Dans cette forme de réalisation la liaison étanche entre chaque tube et la plaque transversale comporte une couche 7 d'un adhésif par exemple à base d'époxy. La couche d'adhésif 7 est formée en permettant à l'adhésif de s'écouler à l'état liquide du côté du faisceau radiant sur la surface interne de la plaque transversale 5 de façon à entourer la partie de chaque tube voisine de l'extrémité de celui-ci, et en provoquant ensuite la réticulation de l'adhésif.

L'échangeur de chaleur de cette forme de réalisation est assemblé de la manière suivante. Comme dans le cas de l'assemblage de l'échangeur de chaleur suivant la première forme de réalisation, des ailettes en forme de plaques 2 et les plaques transversales 5 sont empilées et les tubes 1 sont introduits dans les trous 2a et 5a des ailettes 2 et des plaques transversales 5.Puis les tubes sont dilatés de façon à entre fixés aux ailettes en forme de plaques 2 et aux plaques transversales 5, les surfaces périphériques extérieures des tubes 1 étant énergiquement mises en contact avec les parois des trous 2a et 5a. Ensuite, l'adhésif à l'état liquide est amené à s'écouler du côté du faisceau radiant en direction de la liaison entre chaque extrémité des tubes 1 et les plaques transversales correspondantes 5 et l'adhé- sif subit une réticulation de facon à former une couche d'adhésif 7 sur la surface interne de la plaque transversale 5 autour de la liaison entre chaque tube et ia plaque transversale.Les réservoirs 3 et 4 sont alors fixés aux plaques transversales correspondantes 5 de la meme manière que pour l'assemblage de l'échangeur de chaleur suivant la première forme de réalisation.

D'autres parties de la deuxième forme de réalisation sont pour l'essentiel identiques à celles de la première forme de réalisation de sorte que les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner les pièces ou éléments analogues sur les figures 3, 4 et 7. Manifestement, un meilleur effet d'étanchéification est obtenu dans la deuxième forme de réalisation grâce à la présence de la couche d'adhésif 7.

Les figures 8 à Il montrent une troisième forme de réalisation de l'invention. Dans cette forme de réalisation une couche d'adhésif 7 analogue à celle de la deuxième forme de réalisation et formée par exemple par un adhésif à base de résine époxy est prévue sur le côté externe, c'est à-dire le côté supérieur dans le cas de la figure 8, de chaque plaque transversale 5 au niveau de parties entourant la liaison entre chaque tube 1 et la plaque transversale 5.

En fait, la couche d'adhésif 7 est formée dans des évidements 5d ménagés dans les parties du côté extérieur de chaque plaque transversale 5 autour des zones de liaison avec les tubes 1, en remplissant les évidements 5d avec l'adhésif à l'état liquide et en permettant ensuite à celui-ci de subir une réticulation. Cette couche d'adhésif 7 sert à renforcer l'étanchéité obtenue dans les zones de liaison entre les tubes 1 et la plaque transversale 5, comme dans le cas de la couche d'adhésif 7 de la deuxième forme de réalisation.

L'échangeur de chaleur suivant la troisième forme de réalisation est assemblé de la manière suivante. Après avoir relié les tubes 1 aux ailettes en forme de plaques 2 et aux plaques transversales 5 de la même façon que pour la première forme de réalisation, on fait couler l'adhésif à l'état liquide du côté extérieur de chaque plaque transversale 5 dans les évidements 5d ménagés dans les parties des surfaces extérieures de la plaque transversale 5 autour des zones de liaison avec les tubes 1. Puis on fait subir à l'adhésif une réticulation de façon à former la couche d'adhésif 7. Enfin, les réservoirs 3 et 4 sont fixés aux plaques transversales correspondantes 5 de façon à achever l'assemblage de l'échangeur de chaleur suivant la troisième forme de réalisation.

Comme le montre la figure 9, chacun des évidements 5d ménagés dans la surface extérieure de chaque plaque transversale 5 présente un plan sensiblement rectangulaire entourant complètement une paire de tubes 1, 1 voisins l'un de l'autre en direction verticale lorsqu'on les observe suivant la figure 9. les figures 8 et 11 laissent également apparaitre que chaque évidement 5d est obtenu en enfonçant et repliant les parties de la plaque transversale 5 correspondant aux côtés, c'est-à-dire aux bordspériphériques de l'évidement rectangulaire 5d, en direction du faisceau radiant de manière à former un gradin 5e le long du bord périphérique de l'évidement. L'évidement 5d présente une profondeur déterminée à partir du niveau desdits bords périphériques en direction du faisceau radiant de l'échangeur de chaleur.Deux trous à collerette 5a sont formés au fond de chaque évidement 5d. Les collerettes de ces trous 5a font saillie du côté du faisceau radiant, ctest-à-dire vers le bas dans le cas de la figure 8. Chaque trou à collerette 5a reçoit une extrémité du tube correspondant 1. Le fait de prévoir l'évidement 5d décrit ci-dessus offre les avantages suivants. Lors de l'assemblage de 1'échangeur de chaleur une force de flexion D (voir la figure 8) est produite dans la partie de la plaque transversale 5 entourant les tubes 1, lorsaue les réservoirs 3 et 4 sont poussés dans les plaques transversales 5 de façon à permettre aux éléments formant griffes 3e de s'engager dans les trous 5c.Cette force de flexion produite autour des tubes 1 est cependant avantageusement supportée par le gradin 5e de chaque évidement rectangulaire de sorte qu'une faible partie seulement de la force de flexion se trouve transmise à la structure de liaison entre les tubes 1 et la plaque transversale 5. Il est donc possible d'éviter la diminution indésirable du pouvoir d'étanchéification de la structure de liaison entre les tubes 1 et les plaques transversales qui sans cela peut être provoquée par le fait que la force de flexion s'exerce direc tement sur la structure de liaison.

Afin d'obtenir les effets avantageux décrits cidessus il est recommandable O)ue la largeur 41 (voir la figure 9) de chaque évidement 5d, c'est-à-dire la distance entre le côté du rectangle et la surface extérieure du tube adjacent 1, soit choisie de façon à être comprise entre 1 et 3 fois l'épaisseur de paroi de la plaque transversale 5 et que la profondeur 22 (voir la figure 11) de l'évide- ment 5d soit sélectionnée de manière à être comprise entre 1 et 2 fois l'épaisseur de la plaque transversale 5.

D'autres éléments constitutifs de la troisième forme de réalisation sont sensiblement identiques à ceux des deux premières formes de réalisation décrites précédemment. Par conséquent, sur les figures 8 à 11 sont utilisés les mêmes chiffres de référence que ceux désignant des pièces ou éléments analogues sur les figures 3 t 4.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Echangeur de chaleur comprenant une paire de réservoirs (3, 4) disposés à une certaine distance l'un de l'autre ; une paire de plaques transversales (5) fixées chacune à une extrémité ouverte du réservoir correspondant (3, 4) ; un certain nombre de tubes (i) s'étendant à travers les plaques transversales (5) de façon 2 établir une commu- nication entre les réservoirs (3, 4) ; des ailettes en forme de plaques (2) montées sur les tubes, caque extrémité de chaque tube (1) étant appuyée contre la paroi du trou correspondant (5a) de la plaque tr'sversale concernée de fa çon à obtenir un contact direct métal-métal entre le tube et la plaque transversale ; et un or'ane d'étanchéité élas- tique (6) disposé entre chaque réservoir (3, 4j et la plaque transversale (5) associée à celui-ci, caractérisé en ce qu'il est prévu en outre une combinaison d'éléments formant griffes (3e ; 5d ; 5e) prévus soit sur chacun des réservoirs (3, 4), soit sur les plaques transversales (5) associées à ces derniers et d'éléments (5c; 3f ; 3g) dans lesquels les griffes s'engagent et qui sont prévus respectivement soit sur chacune des plaques transversales (5), soit sur les réservoirs (3, 4) auxquels ces dernières sont associées, les éléments formant griffes (3e ; 5d ; 5e) et les éléments (5c 3f ; 3g) dans lesquels ces griffes s'engagent étant aptes à venir en prise les uns avec les autres lorsque chaque réservoir (3, 4) et la plaque transversale-correspondan- te (5) sont assemblés de façon à comprimer l'organe d'étanchéité élastique (6), afin de maintenir chaque réservoir et la plaque transversale corressondante à l'état assemblé.

2 - Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments formant briffes (3e) sont réalisés de façon à faire saillie sur la surface périphérique extérieure du réservoir (3, 4) à proximité de l'ex- extrémité ouverte de celui-ci, alors que les éléments (5c) permettant aux griffes de s'y engager sont formés dans la partie périphérique de la plaque transversale (5).

3 - Echangeur de chaleur selon la revendicatIon 1, caractérisé en ce que les éléments formant riffes (5d) sont obtenus en coupant et relevant des parties déterminées de la périphérie de la plaque transversale (5), alors que les éléments (3f) permettant aux griffes de s'y engager sont constitués par des évidements ménagés dans la surface périphérique extérieure du réservoir (3, 4) à proximité de l'extrémité ouverte de celui-ci.

4 - Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments formant griffes (5e) sont obtenus en repliant des parties déterminées de la portion périphérique de la plaque transversale (5), alors que les éléments (3g) permettant aux griffes de s'y engager sont constitués par des épaulements annulaires formés sur la surface périphérique extérieure du réservoir (3, 4) à proximité de ltextrémité ouverte de celui-ci.

5 - Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche d'adhésif (7) est prévue dans au moins une des zones de liaison entre les plaques transversales (5) et les tubes (1).

6 - Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche d'adhésif (7) est formée sur un côté intérieur d'au moins l'une des plaques transversales (5) situé en regard des ailettes en forme de plaques (2) de façon à entourer les tubes (1).

7- Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche d'adhésif (7) est formée sur le côté d'au moins l'une des plaques transversales (5) éloigné des ailettes en forme de plaques (2) de façon à entourer les tubes (1).

8 - Echangeur de chaleur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un évidement entourant les tubes (1) est formé sur le côté extérieur d'au moins l'une des plaques transversales (5) et en ce que la couche d'adhe sif (7) est formée dans cet évidement.

9 - Echangeur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'évidement présente la forme d'un plan sensiblement rectangulaire et est évidé jusqu a une certaine profondeur en direction des ailettes en forme de plaques (2) à partir du niveau d'une partie d'au moins l'une des plaques transversales (5) correspondant aux côtés du plan rectangulaire et en ce qu'un gradin est formé au niveau de cette dernière partie de ladite ou desdites plaque(s) transversale(s).

10 - Echangeur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la distance entre chaque côté du plan rectangulaire et la surface extérieure du tube adjacent (1) est choisie de façon à être comprise entre 1 et 3 fois l'épaisseur de ladite ou desdites plaque(s) transversale(s) (5) et en ce que la profondeur de l'évidement est choisie de façon à être comprise entre 1 et 2 fois l'épaisseur de ladite ou desdites plaque(s) transversale(s),