FR2530328A1 - HEAT EXCHANGER WITH TUBES LOCKED TO THE MANIFOLD - Google Patents
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Abstract
L'ECHANGEUR COMPORTE DES TUBES 1 MUNIS D'AILETTES 2. LES EXTREMITES DES TUBES SONT ENGAGEES DANS DES COLLETS 5 EN MATIERE ELASTIQUE QUI SONT DISPOSES DANS DES PASSAGES DE TUBES 4 DE PLAQUES COLLECTRICES 3 RECOUVERTES DE BOITES A EAU 12. DES ELEMENTS D'ARRET 7 SONT ENGAGES ET PARTIELLEMENT DEFORMES PAR L'EXTREMITE DES TUBES 1 SAILLANT AU-DELA DES COLLETS.THE EXCHANGER INCLUDES TUBES 1 EQUIPPED WITH FINS 2. THE ENDS OF THE TUBES ARE ENGAGED IN COLLARS 5 IN ELASTIC MATERIAL WHICH ARE ARRANGED IN PASSAGES OF TUBES 4 OF COLLECTOR PLATES 3 COVERED WITH WATER BOXES 12. OF ELEMENTS OF WATER BOXES. STOP 7 ARE ENGAGED AND PARTIALLY DEFORMED BY THE END OF THE TUBES 1 PROJECTING BEYOND THE COLLETS.
Description
La présente invention concerne un échangeur de chaleur du type à tubes etThe present invention relates to a tube type heat exchanger and
ailettes dont les tubes sont engagés dans des plaques collectrices auxquelles ils sont fins whose tubes are engaged in collecting plates to which they are
reliés par des collets ou douilles en matière élastique. connected by collars or sockets made of elastic material.
Les échangeurs réalisés de cette façon donnent satisfaction mais ils nécessitent souvent de prévoir des joues latérales reliant les plaques collectrices ou les The exchangers produced in this way are satisfactory, but they often require the provision of lateral flanges connecting the collector plates or the
boîtes à eau afin d'empêcher que des sollicitations méca- water boxes to prevent mechanical stress
niques provoquent un déplacement graduel des ensembles niques cause a gradual displacement of the sets
plaques collectrices-boîtes à eau par rapport aux tubes. manifolds-water boxes in relation to the tubes.
Par ailleurs, il est souhaitable, notamment pour réduire le prix de revient des appareils, de ne pas utiliser de Furthermore, it is desirable, in particular to reduce the cost price of the devices, not to use
joues latérales.side cheeks.
Pour résoudre ce problème, il a déjà été proposé To solve this problem, it has already been proposed
d'évaser la partie des tubes qui traverse la plaque collec- to flare the part of the tubes which crosses the collecting plate
trice et qui s'étend au-delà de celle-ci L'évasement ou gonflage de l'extrémité des tubes constitue une opération qui est relativement longue et donc coûteuse De plus, cet trice and which extends beyond it The flaring or inflation of the end of the tubes constitutes an operation which is relatively long and therefore costly In addition, this
évasement'est incompatible avec l'emploi de plaques collec- flaring is incompatible with the use of collector plates
trices déjà assemblées aux boites. already assembled in the boxes.
L'invention résout le problème exposé en créant The invention solves the problem set out by creating
un nouvel échangeur de chaleur à tubes verrouillés au col- a new heat exchanger with tubes locked at the collar
lecteur. Conformément à l'invention, l'échangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur comportant des ailettes enfilées sur les tubes qui sont eux-mêmes engagés dans des collets en matière élastique disposés dans les passages de reader. According to the invention, the heat exchanger with tubes locked to the manifold comprising fins threaded onto the tubes which are themselves engaged in collars of elastic material arranged in the passages of
tube d'une plaque collectrice, est caractérisé par des élé- tube of a collector plate, is characterized by elements
ments d'arrêt présentant au moins un trou de diamètre plus petit-que le diamètre extérieur des tubes, ledit élément d'arrêt étant enfilé à force sur l'extrémité saillant dans la plaque collectrice d'au moins certains des tubes auxquels stop elements having at least one hole with a diameter smaller than the outside diameter of the tubes, said stop element being forcibly threaded on the protruding end in the collecting plate of at least some of the tubes to which
elle est reliée.it is connected.
Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention
ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. moreover emerge from the detailed description which follows.
Des formes de réalisation de l'objet de l'inven- Embodiments of the object of the invention
tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, tion are shown, by way of nonlimiting examples,
au dessin annexé.in the attached drawing.
La fig 1 est une coupe-élévation partielle et schématique d'un échangeur de chaleur réalisé conformément Fig 1 is a partial and schematic sectional elevation of a heat exchanger produced in accordance
à l'invention.to the invention.
La fig 2 est une coupe-élévation, à plus grande Fig 2 is a sectional elevation, at larger
échelle, illustrant une caractéristique de l'invention. scale, illustrating a characteristic of the invention.
La fig 3 est une vue de dessus d'un des Fig 3 is a top view of one of the
éléments apparaissant à la fig 1. elements appearing in fig 1.
La fig 4 est une vue analogue à la fig 3 Fig 4 is a view similar to Fig 3
montrant une variante.showing a variant.
La fig 5 est une coupe-élévation analogue à la Fig 5 is a sectional elevation similar to the
fig 1 d'un développement de l'invention. fig 1 of a development of the invention.
La fig 6 est une coupe vue sensiblement suivant Fig 6 is a section seen substantially along
la ligne VI-VI de la fig 5.line VI-VI of fig 5.
La fig 7 est une coupe-élévation partielle très Fig 7 is a partial sectional elevation very
agrandie d'un détail apparaissant à la fig 5. enlarged with a detail appearing in fig 5.
La fig 8 est un plan partiel explicatif. Fig 8 is a partial explanatory plan.
La fig 9 est une coupe-élévation analogue aux Fig 9 is a sectional elevation similar to
fig 1 et 5 d'une autre variante.fig 1 and 5 of another variant.
La fig 10 est une perspective d'une variante. Fig 10 is a perspective of a variant.
La fig 11 est une coupe transversale analogue à Fig 11 is a cross section similar to
la fig 6 mettant en oeuvre la variante de la fig 10. fig 6 implementing the variant of fig 10.
Au dessine 1 désigne des tubes de circulation de section ronde d'un échangeur de chaleur sur lesquels sont enfilées des ailettes de refroidissement 2 De préférence; les ailettes 2 sont repliées sur leurs petits côtés comme montré en 2 a afin que les ailettes successives soient en contact les unes avec les autres pour délimiter des guides In the drawing 1 designates circulation tubes of round section of a heat exchanger on which are threaded cooling fins 2 Preferably; the fins 2 are folded over their short sides as shown in 2 a so that the successive fins are in contact with each other to delimit guides
at Céraux pour l'air devant traverr l'échangeur. at Cerals for air passing through the exchanger.
De façon connue en soi, l'échangeur comporte des plaques collectrices 3 qui dans le mode de réalisation des In a manner known per se, the exchanger comprises manifold plates 3 which in the embodiment of the
fig 1 à 8 sont en matière synthétique Les plaques collec- fig 1 to 8 are made of synthetic material The plates collect-
trices 3 délimitent des passages de tube 4 dans lesquels trices 3 delimit tube passages 4 in which
sont engages des collets 5 déformables saillant d'une feuil- are engaged deformable collars 5 projecting from a sheet
le ou plaque élastique 6 par exemple en caoutchouc Les tubes 1 sont engages à force dans les collets 5 pour faire the or elastic plate 6 for example made of rubber The tubes 1 are forcibly engaged in the collars 5 to make
saillie au-dessus de ceux-ci.protruding above these.
Des éléments d'arrêt 7 sont ensuite mis en place sur certaines au moins des extrémités saillantes des tubes 1 Les éléments d'arrêt sont, par exemple, placés sur les deux derniers rangs de tubes comme illustré à la fig 1 Ils-pourraient évidemment être placés sur tous les tubes mais cela n'est généralement pas nécessaire Les éléments d'arrêt illustrés aux fig 1 et 4 sont constitués par des rondelles par exemple de forme circulaire qui Stop elements 7 are then placed on at least some of the projecting ends of the tubes 1 The stop elements are, for example, placed on the last two rows of tubes as illustrated in FIG. 1 They could obviously be placed on all the tubes but this is generally not necessary The stop elements illustrated in fig 1 and 4 are constituted by washers for example of circular shape which
présentent en-leur centre un trou 8. have a hole in their center 8.
A la fig 3, des découpes radiales 9 partent In fig 3, radial cutouts 9 leave
du trou 8 et s'étendent sur une partie de la rondelle. of hole 8 and extend over part of the washer.
A la fig 4, des encoches 10 sont prévues à partir In fig 4, notches 10 are provided from
du trou 8.of hole 8.
Dans les deux cas les rondelles délimitent In both cases the washers delimit
ainsi des pattes il à bords vifs -so there legs with sharp edges -
Les éléments d'arrêt peuvent être plans mais de préférence ils présentent une forme hémisphérique dont la convexité est tournée vers le haut Le diamètre du trou 8 The stop elements can be planar but preferably they have a hemispherical shape whose convexity is turned upwards The diameter of the hole 8
est plus petit que le diamètre extérieur des tubes 1. is smaller than the outside diameter of the tubes 1.
Les éléments d'arrêt sont enfoncés à force sur les extrémités des tubes 1 pour serrer fortement-la paroi de ceux-ci en même temps que leur dessous déforme la The stop elements are force-fitted onto the ends of the tubes 1 to tighten the wall of the latter strongly at the same time as their underside deforms the
partie saillante 5 a (fig 2) des collets 5. protruding part 5 a (fig 2) of the collars 5.
La fig 2 montre aussi que le bord périphérique 7 a des éléments d'arrêt plans appuie avantageusement sur le dessus de la plaque collectrice 3 Les bords vifs il des éléments d'arrêt ont tendance à s'encastrer dans la paroi des tubes 1 principalement si ces tubes tendaient à être Fig 2 also shows that the peripheral edge 7 has planar stop elements advantageously presses on the top of the collecting plate 3 The sharp edges il of stop elements tend to become embedded in the wall of the tubes 1 mainly if these tubes tended to be
déplacés vers le bas par rapport à la plaque collectrice 3. moved down relative to the collector plate 3.
On est assuré de cette façon que les tubes sont parfaite- This ensures that the tubes are perfect-
ment immobilisés par rapport à la plaque collectrice. ment immobilized with respect to the collector plate.
Dans le mode de réalisation décrit, lorsque les éléments d'arrêt 7 ont été mis en place, on monte sur la plaque collectrice 3 une boîte à eau 12 et le bord 12 a de celle-ci est fixé, par exemple soudé par vibration, sur le In the embodiment described, when the stop elements 7 have been put in place, a water box 12 is mounted on the collecting plate 3 and the edge 12 a thereof is fixed, for example welded by vibration, on the
bord périphérique correspondant à la plaque collectrice. peripheral edge corresponding to the collector plate.
Dans certains cas, pour augmenter les cadences de fabrication, il est avantageux de réunir l'ensemble plaques collectrices 3-boîte à eau 12 avant d'engager les tubes 1 dans les collets 5 saillant de la feuille en matière élastique 6 Dans ce cas et comme l'illustrent In certain cases, in order to increase the production rates, it is advantageous to bring together the manifold plates 3-water box 12 assembly before engaging the tubes 1 in the collars 5 projecting from the sheet of elastic material 6 In this case and as illustrated
les fig 5 à 8, il est avantageux de constituer les élé- Figs 5 to 8, it is advantageous to constitute the elements
ments d'arrêt sous la forme de plaquettes 71 ou 72 de la fig 10 dans lesquelles sont pratiqués les trous 8 et les stop elements in the form of plates 71 or 72 of FIG. 10 in which the holes 8 and the
découpes 9 ou les encoches 10-décrits dans ce qui précède. cutouts 9 or the notches 10-described in the foregoing.
A la fig 10 la plaquette 72 comporte des bords On prévoit aussi avantageusement au moins un trou supplémentaire de centrage 13 correspondant à un plot 14 saillant de la plaque collectrice 3 Par ailleurs, on délimite une encoche 15 dans une partie au moins du bord périphérique de la boîte à eau 12 pour recouvrir le bord de la plaquette 71, par exemple sur trois côtés comme illustré en 15 a à la fig 8 ou deux côtés comme montré à la fig 11 De plus, on munit l'intérieur de la boîte In FIG. 10 the plate 72 has edges. There is also advantageously provided at least one additional centering hole 13 corresponding to a stud 14 projecting from the collector plate 3. Furthermore, a notch 15 is defined in at least part of the peripheral edge of the water box 12 to cover the edge of the plate 71, for example on three sides as illustrated in 15 a in fig 8 or two sides as shown in fig 11 In addition, the inside of the box is provided
à eau 12 de chandelles 17 correspondant au pion 13. water 12 of candles 17 corresponding to pawn 13.
A la fig Il les chandelles peuvent être omises. In fig II the candles can be omitted.
Lorsqu'on procède au soudage de la boîte à eau par vibrations, le bord de celle-ci est soudé au bord de la plaque collectrice et il en est-de même de l'extrémité When the water box is welded by vibration, the edge of the latter is welded to the edge of the collector plate and the same is true of the end
de la chandelle 17 qui est soudée au bord 14 comme l'illus- the candle 17 which is welded to the edge 14 like the illus-
tre la fig 7 On voit par ce qui précède que la plaque constituant l'élément d'arrêt est alors encastrée entre la tre fig 7 We see by the above that the plate constituting the stop element is then embedded between the
plaque collectrice et la boîte à eau réunies entre elles. collecting plate and the water box joined together.
Le montage de l'échangeur peut alors être effec- The assembly of the exchanger can then be carried out
tué en enfonçant à force les tubes 1 du faisceau échangeur préalablement préparé, c'est-à-dire muni des ailettes 2 dans les collets 5 et les trous 8 de l'élément d'arrêt dont le mode d'action est ensuite exactement le même que celui killed by forcing the tubes 1 of the heat exchanger bundle previously prepared, that is to say with the fins 2 into the collars 5 and the holes 8 of the stop element, the mode of action of which is then exactly same as that
décrit dans ce qui précède.described in the above.
Les exemples ci-dessus illustrent la mise en oeuvre de l'invention dans le cas o la plaque collectrice est en matière synthétique L'invention peut être mise en The above examples illustrate the implementation of the invention in the case where the collector plate is made of synthetic material The invention can be implemented
oeuvre également lorsque la plaque collectrice est métal- also works when the collector plate is metal-
lique Dans ce cas, les éléments d'arrêt figurés sous la forme de rondelles 7 sont mis en place sur les extrémités In this case, the stop elements shown in the form of washers 7 are placed on the ends.
des tubes 1 exactement comme décrit dans ce qui précède. tubes 1 exactly as described in the above.
Il peut être avantageux, lorsque la plaque col- lectrice 31 est en métal, que la feuille 6 en matière souple élastique formant les collets 5 soit placée sur la face de ladite plaque collectrice qui est tournée vers la boite à eau 12 C'est ce cas particulier qui est représenté à It may be advantageous, when the collecting plate 31 is made of metal, that the sheet 6 of flexible elastic material forming the collars 5 is placed on the face of the said collecting plate which faces the water box 12. particular case which is represented in
la fig 9.fig 9.
Dans cette réalisation, la boite à eau peut être en matière synthétique ou en métal et avantageusement assemblée à la plaque collectrice par des moyens mécaniques In this embodiment, the water box can be made of synthetic material or metal and advantageously assembled to the collecting plate by mechanical means
par exemple une pièce de sertissage 18. for example a crimping piece 18.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the exemplary embodiments, shown and described in detail, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
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