FR2578968A1

FR2578968A1 - Device for locking tubes on at least one collector plate of a heat exchanger, and its application to a heat exchanger which does not comprise any lateral cheeks

Info

Publication number: FR2578968A1
Application number: FR8503885A
Authority: FR
Inventors: Michel Allemandou
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-09-19
Also published as: BR8601100A; ES296470U; FR2578968B1; ES296470Y

Abstract

Device for locking tubes on a collector plate of a heat exchanger in which the collector plate has collars 6 delimiting tube passages inside which are placed sleeves 7 having, at their ends, retaining parts 9, tubes 1 being inserted into the sleeves 7, characterised by at least one stop-piece 11 extending above the retaining part 9 of at least one tube 1a and having an edge 11a bearing on the collector plate 3 and by a tube end 11 which is swelled or deformed in another manner and extends above the stop-piece 11.

Description

L'invention concerne les échangeurs de chaleur qui sont utilisés en particulier dans l'industrie automobile, soit pour refroidir un liquide circulant dans les chemises du moteur, soit pour chauffer l'air devant Etre admis dans l'habitacle du véhicule. The invention relates to heat exchangers which are used in particular in the automobile industry, either to cool a liquid circulating in the jackets of the engine, or to heat the air which must be admitted into the passenger compartment of the vehicle.

L'invention s'applique essentiellement a ceux de ces échangeurs dans lesquels l'étanchéité entre les tubes de circulation qu'ils comportent et des colles d'une plaque collectrice est assurée par des douilles en matière souple, par exemple en élascomère, qui présentent une partie de retenue s'étendant sur l'extrémité des collets. The invention applies essentially to those of these exchangers in which the seal between the circulation tubes which they comprise and the adhesives of a collecting plate is ensured by sockets made of flexible material, for example made of elascomer, which have a retaining part extending over the end of the collars.

Dans les échangeurs de ce type, lors de l'utilisation, il existe un risque de la plaque collectrice et les douilles d'étanchéité coulissent par rapport aux tubes, par exemple sous l'effet de vibrations et de la pression régnant S l'intérieur de l'échangeur. In exchangers of this type, during use, there is a risk of the collecting plate and the sealing sleeves slide with respect to the tubes, for example under the effect of vibrations and the pressure prevailing inside. of the exchanger.

I1 peut ainsi se produire que la plaque collectrice échappe des tubes, ce qui constitue évidemment un incident grave puisqu'il en résulte une perte immédiate du liquide de circulation. I1 can thus occur that the collector plate escapes from the tubes, which obviously constitutes a serious incident since it results in an immediate loss of the circulation liquid.

Pour pallier l'inconvénient ci-dessus, il a été en visagé de déformer la partie du tube se trouvant au-dessus des collets pour qué cette partie forme une butée empêchant le déplacement de la plaque collectrice dans le sens par lequel elle peut s'échapper. To overcome the above drawback, it was intended to deform the part of the tube located above the collars so that this part forms a stop preventing the displacement of the collector plate in the direction by which it can escape.

La déformation du tube pour former une butée au-dessus des collets risque d'endommager les parties de retenue que comporteniles douilles d'étanchéité. I1 est de même possible que les douilles soient elles-mêmes endommagées et, de ce fait, des fuites peuvent se produire, soit immédiatement, soit après un certain temps d'usage de l'échangeur. Deformation of the tube to form a stop above the collars may damage the retaining parts of the sealing sleeves. It is likewise possible that the bushings are themselves damaged and, as a result, leaks can occur, either immediately or after a certain period of use of the exchanger.

L'invention résout le problème exposé dans ce qui précède en permettant de verrouiller les tubes et les plaques collectrices sans risque d'endommagement des douilles d'étanchéité et des parties de retenue qu'elles peuvent présenter, ce qui rend possible de réaliser des échangeurs de chaleur comportant des plaques collectriçes aux deux extrémités des tubes de circulation sans qu'il y ait à relier les plaques collectrices par des joues latérales ou de réaliser des échangeurs comportant des tubes pliés en épingle débouchant par leurs deux extrémités dans une même plaque collectrice. The invention solves the problem set out in the foregoing by making it possible to lock the tubes and the collector plates without risk of damaging the sealing sleeves and the retaining parts which they may have, which makes it possible to produce exchangers heat comprising collector plates at both ends of the circulation tubes without there being any need to connect the collector plates by lateral cheeks or to produce exchangers comprising tubes folded in a pin opening at their two ends in the same collector plate.

Conformément à l'invention, le dispositif pour le verrouillage de tubes sur une plaque collectrice d'un échangeur de chaleur dans lequel la plaque collectrice présente des collets délimitant des passages de tubes à l'intérieur desquels sont disposées des douilles souples présentant à leurs extrémités des parties de retenue, est caractérisé par au moins une pièce d'arrêt s'étendant au-dessus de la partie de retenue de la douille d'au--moins un tube et présentant un bord prenant appui sur la plaque collectrice et par une extrémité gonflée ou autrement déformée du tube s'étendant au-dessus de la pièce d'arrêt. According to the invention, the device for locking tubes on a collector plate of a heat exchanger in which the collector plate has collars delimiting tube passages inside which are arranged flexible sockets having at their ends retaining parts, is characterized by at least one stopper extending above the retaining part of the sleeve of at least one tube and having an edge resting on the collector plate and by a swollen or otherwise deformed end of the tube extending above the stopper.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. Embodiments of the object of the invention are shown, by way of nonlimiting examples, in the accompanying drawings.

La fig. 1 est une élévation schématique d'un échangeur de chaleur auquel s'applique l'invention. Fig. 1 is a schematic elevation of a heat exchanger to which the invention applies.

La fig. 2 est une coupe-élévation partielle illustrant un mode de réalisation de l'invention. Fig. 2 is a partial sectional elevation illustrating an embodiment of the invention.

La fig. 3 est une perspective,en partie arrachée, d'un ensemble plaque collectrice, boîte à eau illustrant l'invention selon une variante. Fig. 3 is a perspective, partly broken away, of a manifold plate assembly, water box illustrating the invention according to a variant.

La fig. 4 est une coupe partielle illustrant une variante. Fig. 4 is a partial section illustrating a variant.

La fig. 1 illustre un échangeur de chaleur ne comportant pas de joues latérales, cet échangeur étant du type de ceux mis en oeuvre pour le refroidissement du liquide de moteurs thermiques ou pour chauffer de l'air devant être admis dans l'habitacle du véhicule. Fig. 1 illustrates a heat exchanger having no side flanges, this exchanger being of the type used for cooling the liquid of heat engines or for heating air to be admitted into the passenger compartment of the vehicle.

L'échangeur comprend de façon connue uses tubes de circulation 1 reliés à des dissipateurs 2, par exemple des ailettes. The exchanger comprises in known manner uses circulation tubes 1 connected to dissipators 2, for example fins.

Les extrémités des tubes 1 sont engagées dans des plaques collectrices 3, 3a. The ends of the tubes 1 are engaged in collecting plates 3, 3a.

Dans l'exemple représenté, il existe deux plaques collectrices 3, 3a, mais l'invention pourrait être mise en oeuvre de la même façon dans un échangeur de chaleur dont les tubes seraient conformés en épingle et déboucheraient par leurs deux extrémités dans une seule et même plaque collectrice. In the example shown, there are two collector plates 3, 3a, but the invention could be implemented in the same way in a heat exchanger, the tubes of which would be shaped as a pin and would open at their two ends in a single and same header plate.

Les plaques collectrices 3, 3a sont recouvertes par des boîtes à eau 4, 4a
Pour le support de l'échangeur de chaleur et/ou pour le support d'accessoires de cet échangeur de chaleur, les boites à eau 4, 4a sont munies de consoles ou autres organes 5, 5a.The collecting plates 3, 3a are covered by water boxes 4, 4a
For the support of the heat exchanger and / or for the support of accessories for this heat exchanger, the water boxes 4, 4a are provided with brackets or other members 5, 5a.

Comme l'illustre la fig. 2, chaque plaque collectrice, par exemple la plaque collectrice 3, présente des collets 6 délimitant des passages de tubes dans lesquels sont engagées des douilles 7 en matière souple, par exemple en élastomère, qui sont formées à partir d'une feuille 8 en même matière. As illustrated in fig. 2, each collector plate, for example the collector plate 3, has collars 6 delimiting passages of tubes in which sockets 7 are made of flexible material, for example elastomer, which are formed from a sheet 8 at the same matter.

Pour empêcher que les douilles 7 puissent être déplacées à l'intérieur des collets 6, elles sont munies à leurs extrémités de parties de retenue 9 représentées sous la forme de bourrelets qui coiffent le dessus de chaque collet 6. To prevent the bushings 7 from being able to be displaced inside the collars 6, they are provided at their ends with retaining parts 9 represented in the form of beads which cover the top of each collar 6.

La feuille 8 qui délimite les douilles 7 présente sur son dessous des saillies destinées à constituer des butées pour le dissipateur d'extrémité 2a, à savoir la première ailette, qui est ainsi empêché d'être plaqué directement contre la feuille 8. The sheet 8 which delimits the sockets 7 has projections on its underside intended to constitute stops for the end dissipator 2a, namely the first fin, which is thus prevented from being pressed directly against the sheet 8.

Pour empecher que chaque plaque collectrice 3 puisse être déplacée dans le sens de la flèche f le long des tubes 1 ,par exemple sous l'influence de vibrations, on met en place sur la partie saillante d'au moins un des tubes, par exemple le tube la, une pièce d'arrêt 11 qui, à la fig. 2, est constituée par une coupelle enfilée sur le tube la et dont le bord lla prend appui sur le dessus de la plaque collectrice 3. To prevent each collector plate 3 from being able to be moved in the direction of the arrow f along the tubes 1, for example under the influence of vibrations, at least one of the tubes is placed on the projecting part, for example the tube la, a stopper 11 which, in FIG. 2, is constituted by a cup threaded onto the tube la and the edge of which bears on the top of the collecting plate 3.

L'extrémité i du tube la est ensuite gonflée audessus de la coupelle 11 de sorte que cette dernière est immobilisée entre ladite extrémité i et le dessus de la plaque collectrice 3 tout en protégeant la partie de retenue 9 en élastomère que forme la douille 7. The end i of the tube la is then inflated above the cup 11 so that the latter is immobilized between said end i and the top of the collector plate 3 while protecting the retaining part 9 of elastomer formed by the sleeve 7.

La fig. 3 illustre une légère variante selon laquelle la pièce d'arrêt 7 présente la forme d'un boîtier ouvert ou d'un étrier pour être enfilé sur plusieurs tubes 1, par exemple sur tous les tubes d'une même rangée. Fig. 3 illustrates a slight variant according to which the stop piece 7 has the shape of an open box or a stirrup to be threaded on several tubes 1, for example on all the tubes of the same row.

L'extrémité des tubes 11 qui est gonflée l'est sur une faible hauteur, par exemple sur quelques millimètres de sorte qu'il est possible, comme illustré à la fig. 2, que tous les tubes présentent la même longueur. The end of the tubes 11 which is inflated is over a small height, for example over a few millimeters so that it is possible, as illustrated in FIG. 2, that all the tubes have the same length.

S'il est souhaité que l'extrémité 11 qui est gonflée présente une hauteur dépassant par exemple 3 mm, alors il est avantageux que ceux des tubes qui sont engagés dans une pièce d'arrêt soient plus longs que les autres tubes, ce qui est illustré à la fig. 2. If it is desired that the end 11 which is inflated has a height exceeding for example 3 mm, then it is advantageous for those of the tubes which are engaged in a stopper to be longer than the other tubes, which is illustrated in fig. 2.

Pour empêcher le déplacement dans le sens de la flèche f1 de chaque plaque collectrice, il est théoriquement possible de munir un seul tube 1 d'une pièce d'arrêt 11. Cependant, il est avantageux pour une plus grande sureté que des pièces d'arrêt 11 soient enfilées sur deux tubes ou deux groupes de tubes distants les uns des autres par exemple sur deux tubes ou groupes de tubes de l'extrémité de l'échangeur. To prevent displacement in the direction of the arrow f1 of each collector plate, it is theoretically possible to provide a single tube 1 with a stopper 11. However, it is advantageous for greater safety than pieces of stop 11 are threaded on two tubes or two groups of tubes distant from each other for example on two tubes or groups of tubes at the end of the exchanger.

La partie gonflée li peut être autrement déformée, par exemple partiellement repliée ou sertie sur le dessus de la pièce d'arrêt 11. The inflated part li can be otherwise deformed, for example partially folded or crimped on top of the stopper 11.

En outre, la pièce d'arret 11 peut ëtre éventuellement être enfilée sur tous les tubes 1. In addition, the stopper 11 can possibly be threaded onto all the tubes 1.

Selon la variante de la fig. 4, la plaque collectrice 3 présente des collets 6a dirigés vers le bas et la feuille 8 en élastomère s'étend au-dessus de la plaque collectrice. Dans cette réalisation, la pièce d'arrêt lia est en forme de coupelle évasée pour délimiter une surface d'appui relativement importante sur la feuille 8 qui ne risque pas d'être endomma gée lors du gonflage ou évasement de l'extrémité 1 des tubes. According to the variant of FIG. 4, the collector plate 3 has collars 6a directed downwards and the elastomer sheet 8 extends above the collector plate. In this embodiment, the stopper 11a is in the form of a flared cup to delimit a relatively large bearing surface on the sheet 8 which is not likely to be damaged during inflation or flaring of the end 1 of the tubes. .

L'invention nbse pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, l'invention peut être mise en oeuvre de la même façon lorsque les tubes 1 et les dissipateurs 2 sont reliés ensemble par brasage pour constituer un faisceau sur lequel au moins une plaque collectrice 3 est ensuite montée. De même, les tubes peuvent présenter, en section, une forme autre que circulaire. En outre, le pied des pièces d'arrêt 11 peut être en forme de coupelle évasée lorsque la plaque 8 formant les douilles 7 s'étend sur le dessus de la plaque collectrice. The invention is not limited to the embodiments shown and described in detail since various modifications can be made without departing from its scope. In particular, the invention can be implemented in the same way when the tubes 1 and the heatsinks 2 are connected together by brazing to form a bundle on which at least one collector plate 3 is then mounted. Similarly, the tubes may have, in section, a shape other than circular. In addition, the base of the stop pieces 11 can be in the form of a flared cup when the plate 8 forming the sockets 7 extends over the top of the collector plate.

Claims

1. Device for locking tubes on a collector plate of a heat exchanger in which the collector plate has collars (6) delimiting passages of tubes inside which are arranged sockets (7) having at their ends retaining parts (9), tubes (1) being engaged in the sockets (7), characterized by at least one stop piece (11) extending above the retaining part (9) of at least one tube (la) and having an edge (11a) bearing on the collecting plate (3) and by an end of tube (11) swollen or otherwise deformed extending above the stop piece (it .

2. Device according to claim 1, characterized in that the stopper (11) has the form of a cup, an open housing or a stirrup.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the stopper (11) is threaded on the tubes of the same row of tubes.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stopper (11) is threaded on the end tubes or on the tubes adjacent to the end tubes.

5. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the stopper is threaded on all the tubes.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sockets 17) are connected to the same sheet (8) which delimits projections (10) against which abuts a dissipator (2a) which keeps the sheet (8) and the collector plate.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the stop piece (11, lia) bears on the collecting plate (3) by means of the sheet (8) forming the sockets ( 7).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stopper (lia) is in the form of a flared cup to bear on the sheet (8) forming the sockets (7 !.

9. The application of the device of one of claims 1 to 8 to the production of a heat exchanger whose ends of the tubes (1) open into two opposite collector plates (3, 3a) and having no cheeks side.

10. The application of the device and the method according to one of claims 1 to 8 to the production of an exchanger comprising tubes bent into a pin, the two ends of which open into the same collector plate.