FR2506000A1

FR2506000A1 - Echangeur de chaleur a tubes plats

Info

Publication number: FR2506000A1
Application number: FR8208460A
Authority: FR
Inventors: Hans Martin; Hans-Peter Haag
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1981-05-16
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1982-11-19
Also published as: ES271924Y; DE3119628C2; ES271924U; DE3119628A1; FR2506000B1

Abstract

LES ECHANGEURS DE CHALEUR A TUBES PLATS DONT LE BLOC EST COMPOSE D'UNE SERIE DE TUBES 2, DE DEUX PARTIES LATERALES 4, 5 ET DE NERVURES ONDULEES 6 DISPOSEES ENTRE LES PARTIES LATERALES 4, 5 ET LES TUBES 2, DOIVENT ETRE SERRES PENDANT LE BRASAGE ET ETRE RESSERRES APRES LE BRASAGE. POUR SERRER LE BLOC, ON UTILISE DES TIRANTS 13 QUI PRESENTENT DES EXTREMITES EN FORME DE CROCHETS ET SONT ACCROCHES PAR CES EXTREMITES DANS DES CRANS 7 A 12 QUI SONT MENAGES DANS DES BRANCHES DES PARTIES LATERALES 4, 5. POUR RETENDRE LE TIRANT 13, IL SUFFIT DE POUSSER L'UNE DE SES EXTREMITES D'UN CRAN DANS LE SUIVANT.

Description

La présente invention se rapporte à un échangeur de chaleur à tubes plats, notamment à un radiateur pour véhicules automobiles, comprenant une série de tubes disposés parallèlement, de parties latérales fixées respectivement à c8té du premier tube et du-dernier tube et de nervures ondulées disposées entre les différents tubes et lesdites parties latérales, échangeur dans lequel il est prévu au moins un tirant qui réunit les parties latérales l'une à l'autre.

Les échangeurs de chaleur à tubes plats sont généralement composés d'un grand nombre de tubes plats disposés parallèlement, qui débouchent dans des boîtes à eau et de nervures ondulées fixées entre les tubes plats. A côté des tubes plats extérieurs sont fixées respectivement, avec interposition de nervures ondulées, des parties latérales qui servent à augmenter la rigidité du bloc de l'échangeur de chaleur et à fixer l'échangeur de chaleur dpns le véhicule ainsi qu'à recevoir des organes additionnels montés sur l'échangeur de chaleur.

Avant le brasage d'un tel échangeur de chaleur, on serre le bloc de l'échangeur de chaleur afin de garantir un bon assemblage des tubes plats avec les nervures ondulées. Pour cela, on utilise des dispositifs de-serrage tels que ceux décrits, par exemple dans le brevet
US 2 627 241. Après le brasage, l'échangeur de chaleur est muni d 'un ou de plusieurs tirants qui réunissent les deux parties latérales l'une à l'autre.

Les tirants sont disposés à peu près au milieu entre les bottes à eau puisque c'est en cet endroit que le risque de déformation de l'échangeur de chaleur, par exemple par suite de fortes pressions du fluide de refroidissement, est le plus grand. Les tirants sont habituellement constitués par un feuillard d'acier dont les extrémités sont enfilées à travers les ouvertures des parties latérales et repliées après le serrage. L'utilisation de tels tirants pour serrer le bloc de l'échangeur de chaleur avant le brasage présente un inconvénient parce que, sous l'effet de la variation de la largeur du bloc qui se produit au moment du brasage, la force de serrage disparatt et qu'il n'est pas possible de retendre le feuillard.

On connatt déJà également des tirants en fils métalliques qui sont enfilés à travers des ouvertures ménagées dans des saillies des parties latérales. Les extrémités des tirants sont munies de filetage sur lesquels sont fixés des écrous de fixation. Ces tirants peuvent être utilisés pour serrer le bloc de l'échangeur de chaleur pour le brasage et ils peuvent être retendus ensuite en fonction de la variation de la largeur du bloc à l'aide des moyens de fixation.

Cet agencement de tirants est désavantageux parce qu'on ne dispose pas partout de l'espace nécessaire pour loger les parties latérales qui servent à recevoir le tirant. Pour des raisons de technique de fabrication, les chutes de matière produites dans la fabrication de ces parties latérales sont plus grandes que dans le cas de parties latérales limitées à l'affleurement du bloc.

Par ailleurs, l'enfilage du tirant dans les ouvertures et la rotation des écrous lors du serrage et du resserrage constituent des opérations qui demandent beaucoup de temps. Finalement, pour des raisons de construction la possibilité d'optimisation du tirant est limitée puisque le tirant doit posséder un diamètre mininum nécessaire pour la réalisation d'un filetage résistant - au moins 3 mm -, même lorsque ce diamètre représente un important surdimensionnement en ce qui concerne la résistance à la traction nécessaire.

Le but de l'invention est donc de créer un échan geur de chaleur à tubes plats du genre défini au début dans lequel il ne soit pas nécessaire de prévoir un dispositif de serrage séparé lors du brasage du bloc et dans lequel le tirant puisse être monté et retendu d'une façon simple. Par ailleurs, l'invention vise à rendre la partie latérale ainsi que le tirant aussi économiques que possible en matière.

Suivant l'invention, ce problème est résolu dans le cas d'un échangeur de chaleur à tubes plats du genre précité par le fait que les parties latérales présentent des crans, au moins l'une des parties latér-les étant munie d'au moins deux crans, et le tirant présente des extrémités en forme de crochets et les extrémités du tirant sont accrochées chacune dans l'un des crans des parties latérales.

L'agencement suivant l'invention permet d'obtenir un dispositif de serrage à tirants qui est plus avantageux en ce qui concerne les coûts de fabrication. En ce qui concerne la résistance à la traction nécessaire, un fil de 2 mm de diamètre est suffisant pour la réalisation du tirant. On peut retendre le tirant sans problème et rapidement, simplement en repoussant l'extrémité du tirant d'un cran dans le cran suivant.

Les parties latérales possèdent avantageusement une section'en U parce que, dans ce cas, les crans peuvent être facilement ménagés dans les ailes du profil en U. Si l'on a à compenser que de petites variations de la largeur du bloc, il suffit qu'une partie latérale présente plusieurs crans et que l'autre partie latérale présente un cran. Pour obtenir un plus grand nombre de possibilités de réglage, il est avantageux de prévoir plusieurs crans sur chacune des parties latéralles.

Pour faciliter le déplacement du tirant d'un cran dans le suivant, il est avantageux de prévoir des surfaces obliques dans les intervalles entre deux crans, les crans formant en combinaison avec les surfaces obliques un profil en dents de scie. Suivant une forme avantageuse de réalisation du crantage, les crans sont disposés à des distances variables de la surface de base de la partie latérale, On obtient de cette façon, la possibilité de compenser des variations même importantes de la largeur du bloc et le tirant reste cependant disposé à peu près perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes. Si les crans sont disposés à des distances identiques de la surface de base de la partie latérale, il suffit que cette partie latérale soit d'une faible hauteur.

Pour des raisons de rationalisation et pour éviter les erreurs au cours du montage, il est avantageux que les deux parties latérales présentent des crantages exacte-ent semblables. Par ailleurs, il est possible de prévoir un seul tirant en forme de U au lieu de deux tirants distincts, c'est-à-dire de deux tirants prévus à raison d'un pour chaque face du bloc de l'é- changeur de chaleur. Ce tirant unique est muni d'extrémités en forme de crochets sur ses branches, la base se trouvant dans le cran d'une partie latérale et les extrémités des branches étant accrochées dans des crans de l'autre partie latérale.

Il est possible d'utiliser, comme matière pour le tirant, un fil d'acier. Un tirant en fil de laiton est avantageux pour é viter la corrosion de contact.

Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits de façon plus détaillée dans la suite et en regard des dessins. Sur ces dessins
la figure 1 représente un radiateur à tubes plats muni d'un tirant ;
la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure I
la figure 3 est une vue à plus grande échelle du crantage suivant la figure 1 ;
la figure 4 montre une variante de réalisation du crantage ;
la figure 5 montre une variante de réalisation différente de celle de la figure 2.

Sur la figure 1, on a représenté un radiateur du type de construction à circulation transversale.

Le radiateur à tubes plats 1 comprend une série de tubes 2 disposés parallèlement, qui débouchent dans des boîtes à eau 3, une partie latérale supérieure 4 et une partie latérale inférïeure 5 qui sont disposées parallèlement aux tubes 2, ainsi que des nervures ondulées 8 disposées entre les tubes 2 ainsi que entre css tubes et les parties latérales 4, 5. Les parties latérales 4 et 5 sont fixées aux boîtes à eau à leurs extrémités et présentent une section en forme de U. Plusieurs crans sont prévus sur chacune des parties latérales 4 et 5, à peu près au milieu par rapport aux boîtes à eau 3, les crans 7, 8, 9 étant ménagés dans la ;partie latérale supérieure 4 et les crans 10, 11, 12 étant ménagés dans la partie latérale inférieure 5.

Les extrémités d'un tirant 13 réalisé par exemple en fil d'acier sont accrochées dans les crans 8 et 11, la forme des crans étant adaptés à la section du tirant 13. Les crans 7 à 12 sont découpés dans les parties latérales 4 et 5 avec des profondeurs différentes. Les crans 7 et 1:2 sont disposés le -p-lus près de la surface -de base des parties latérales respectives ; les crans 9 et 10 sont 9es plus écartés de la surface de base des parties latérales respectives. Cette disposition des crans offre la possibilité de déplacer le tirant, ainsi qu'on l'a indiqué par exemple par les lignes interrompues 14 et 15.

Etant donné que les distances mesurées entre les crans 7, 8 et 9 prévus sur la partie latérale supérieure 4 et les crans 10, 11, 12 prévus sur la partie latérale inférieune 5 sont différentes, on obtient un resserage du bloc du radiateur en faisant passer le tirant 13 d'un cran à un autre. De cette façon, le bloc du radiateur possède la plus grande largeur lorsque le tirant 13 se trouve dans la position indiquée par la ligne 14, une largeur moyenne dans la position représentée et la plus faible largeur dans la position indiquée par la ligne 14. Naturellement, il existe d'autres possibilités de réglage qui ne sont pas représentées sur le des sin, par exemple le tirant 13 peut être accroché enbre les crans 7 et Il ou entre les crans 7 et 10.

La figure 2 est une coupe du radiateur à tU plats 1 suivant la ligne II-II de la figure 1, et sur?1a- quelle on a repris les signes de référence de la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. Il ressort clair- ment de cette représentation que les parties latérale 4 et 5 ont une section en U. Les tubes 2 sont disposes entre les parties latérales 4 et 5. De chaque côté du bloc du radiateur 1 est disposé un tirant 13. Les extrémi- tés en crochets 13' de ces tirants 13 sont placées dans les crans et engagées derrière les ailes 4' et 5' du profil en U des parties latérales 4 et 5. De cette fa çon, les tirants 13 sont arrêtés de telle sorte qu'ils ne se séparent pas du bloc du radiateur même lorsqu'on les fait tasser d'un cran dans un autre.

Sur la figure 3, on a représenté à plus grande échelle le crantage de la partie latérale supérieure 4.

Les crans 7, 8, 9 sont ménagés dans l'aile 4' de la partiee latérale 4 à différentes distances s1, s2, s3 de la surface de base de la partie latérale 4 mais à des écartements latéraux L identiaues. A côté du premier cran 7 est prévue une échancrure 23 qui est découpée dans l'aile 4' de la partie latérale 4 plus profondément que le premier cran 7.

Cette échancrure sert à engager le tirant 13 en place au moment du montage, l'extrémité en crochet 13' étant tout d'abord engagée dans ltéchancrure 23 puis poussée dans le premier cran 7. Dans les intervalles entre deux crans 7, 8, 9 sont prévues des surfaces obliques 16 qui facilitent le passage du tirant au cran voisin supérieur.

La hauteur totale de la partie latérale 4 est désignée par h1. L'extrémité 13' du tirant est placée dans le cran 8.

Sur la figure 4, on a représenté un crantage dans lequel tous les crans 17, 18, 19, 20 sont à la même distance s de la surface de base de la partie latérale 4 et à la.même distance latérale L l'un de l'autre. Dans ce crantage également, il est prévu dans les intervalles entre deux crans 17, 18', 19, 20 des surfaces obliques avec lesquelles on obtient des profils de crans endentes de scie. A c8té du premier cran 17 est prévu, de même que sur la figure 3, une échancrure 23 découpée plus profondément pour l'engagement du tirant 13.

Dans cette disposition, il convient de veiller à ce'que, contrairement à la figure 1, tous les crans 17, 18, 19, 20 soient ménagés dans la partie latérale 4 à la droite de la ligne de coupe II-II. L'ensemble correspondant de crans ménagés dans la partie latérale 5 s'étend vers la gauche à partir de la ligne II-II.

Les tirants 13 représentés sur la figure 2 peuvent être réunis en un élément unique ainsi que ceci est représenté sur la figure 5. Dans ce cas, un tirant 21 présente la forme d'un U étroit possédant une base 22 et dont les branches sont munies d'extrémités 21' en forme de crochets. Dans l'état monté, la base 22 du U se trouve dans un cran de la partie latérale 5 et les extrémités 21' des branches s'accrochent dans les crans de la partie latérale 4.

Il nlest pas absolument indispensable de prévoir un crantage suivant la figure 3 ou suivant la figure 4 sur chacune des deux parties latérales 4, 5. Il suffit que l'une des parties latérales présente ce crantage et que l'autre partie latérale ne possède qu'un seul cran pour recevoir le tirant 13. De cette façon, on ne dispose de la possibilité de réglage que sur un c8té du bloc radiateur mais, selon le cas d'application, ceci peut être suffisant.

Les tirants 13 peuvent être réalisés en fils d'acier et posséder un diamètre de 2 mm. S'il existe un risque de corrosion de contact, le laiton est particulièrement bien approprié comme matière pour le tirant.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Echangeur de chaleur à tubes plats, notamment radiateur pour véhicules automobiles, comprenant une série de tubes disposés parallèlement, des parties latérales fixées respectivement à côté du premier tube et a c8té du dernier tube, ainsi que des nervures ondulées disposées entre les différents tubes ainsi qu'entre les tubes et les parties latérales, échangeur dans lequel il est prévu au moins un tirant qui réunit les parties latérales l'une à l'autre, cet échangeur étant caractérisé en ce que les parties latérales (4,5) présentent des crans (7,8, 9,10, 11,12) au moins l'une des parties latérales (4,5) étant munie d'au moins deux crans (7,8,9,10,11,12), en ce que le tirant (13,21) présente des extremités 13',21') en forme de crochets et en ce que les extrémités (13',21') du tirant (13,21) sont accrochées dans l'un des crans (7,8,9,10,11, 12) des parties latérales (4,5).

2.- Echangeur de chaleur à tubes plats, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties latérales (4,5) présentent une section en U et les crans (7,8,9,10,11, 12) sont ménagés dans des ailes (4',5') ou des coudes des parties latérales (4,5).

3.- Echangeur de chaleur à tubes plats, suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une partie latérale (4) présente plusieurs crans (7,8,9) et l'autre partie latérale (5) présente un cran.

4.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune des parties latérales (4,5) présente plusieurs crans (7,8,9,10,11,12)s

5.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, dans les intervalles entre crans (7,8,9,17,18,19,20) sont prévues des surfaces obliques (16), les crans (7,8,9,17,18, 19,20) formant un profil en dents de scie en combinaison avec les surfaces obliques (16).

6.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en

ce que les crans (7,8,9,10,11,12) sont placés à différentes distances (s1 s2, s3) de la surface de base de la partie latérale (4).

7.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les crans (17,18,19,20) sont situés à la même distance (s) de la surface de base de la partie latérale (4).

8.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les deux parties latérales (4,5) sont munies de crantages (7,8,9,10,11,12) exactement semblables.

9.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu un tirant en forme de U (21) dont les branches sont munies d'extrémités (21') en forme de crochets l'me (22) du U se plaçant dans le cran d'une partie latérale (5) et les extrémités (21') des branches s'accrochant dans les crans de l'autre partie latérale (4).

10.- Echangeur de chaleur à tubes plats suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'à côté du premier cran (7,17) est ménagée une échancrure (23) destinée à ltengagement de l'extrémité en forme de crochet (13') du tirant (13,21).

11.- Echangeur de chaleur à tubes plats rivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le tirant (13,21) est constitué par un fil d'acier ou de laiton.