FR2648548A1 - Equerres de montage pour echangeur de chaleur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une équerre de montage destinée à un échangeur de chaleur du type comportant un noyau formé de tubes et ailettes assemblés. L'équerre de montage 22 est conçue pour s'étendre entre deux plaques espacées 18, 20 entre lesquelles le noyau 12 est disposé. Des mécanismes 24, 28 de fixation sont associés aux deux extrémités 26, 30 de l'équerre et sont destinés à coopérer avec les plaques afin que l'équerre puisse être déplacée, par pivotement, d'une position dans laquelle sa seconde extrémité est espacée de la plaque 20, jusqu'à une position dans laquelle elle est adjacente à la plaque 20. Domaine d'application : radiateurs, condenseurs, refroidisseurs d'huile, etc.
Description
L'invention concerne d'une manière générale les échangeurs de chaleur, et
plus particulièrement des
équerres de montage pour échangeurs de chaleur.
D'une façon générale, les équerres de montage pour échangeurs de chaleur sont fixées principalement par des opérations de brasage. Il en est ainsi pour divers échangeurs de chaleur comprenant des radiateurs, des condenseurs et des refroidisseurs d'huile. Par exemple, les équerres fixées sont souvent utilisées dans des échangeurs
de chaleur a écoulements paralleles.
A cet égard, il a été proposé pour certaines applications d'utiliser des échangeurs de chaleur à écoulements parallèles dans lesquels plusieurs tubes parallèles s'étendent entre des collecteurs. Chacun des tubes d'un tel agencement définit plusieurs trajets d'écoulement parallèles a l'interieur de ses limites. Avec cette construction, des passages individuels relativement petits peuvent être utilisés, ce qui a pour effet de réduire le pourcentage de la section frontale totale du
dispositif occupée par les tubes.
Cependant, la réalisation de tubes de façon
qu'ils contiennent plusieurs trajets d'écoulement paral-
lèles soulève un certain nombre de difficultés, en particulier lorsque les trajets d'écoulement doivent avoir un faible diamètre hydraulique. On n'a pas encore développé de techniques d'extrusion à bon marché, et lorsque des
éléments rapportés sont utilises pour subdiviser l'inte-
rieur du tube, on rencontre des difficultés. Plus par-
ticulièrement, ceci pose le problème du maintien de l'intégrité structurelle de l'assemblage pour éviter une
rupture du tube aux pressions classiques de travail.
Alors que ce problème a été abordé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 4 688 311, il reste d'autres problèmes concernant de tels échangeurs de chaleur. Notamment, pour tous les échangeurs de chaleur, mais en particulier pour les échangeurs de chaleur à écoulements parallèles tels que des radiateurs, des condenseurs et des refroidisseurs d'huile, des équerres fixées, qui sont soumises à une opération de brasage, sont sujettes à des déplacements et sont reconnues pour perdre une grande partie de leur trempe et de leur résistance. Il est évident que ceci est très indésirable pour le maintien de l'integrité structurelle de l'assemblage, en particulier lorsqu'il porte sur des tubes, des ailettes et des
collecteurs.
L'invention vise donc à résoudre un ou
plusieurs des problèmes ci-dessus.
L'invention a pour objet principal de proposer une équerre de montage nouvelle et perfectionnée pour un échangeur de chaleur. L'invention a plus particulièrement pour objet une équerre de montage comportant un premier
moyen de fixation mécanique a une première de ses ex-
trémités et un second moyen de fixation mécanique à l'autre de ses extrémités. Un autre objet de l'invention concerne la coopération mécanique des moyens de fixation avec deux
plaques espacées.
Les objets précédents sont réalisés dans un échangeur de chaleur qui comprend une équerre de montage ainsi qu'un coeur ayant des tubes et des ailettes assemblés entre eux, le coeur étant disposé entre deux plaques espacées reliées par l'équerre de montage. Cette dernière comporte un premier moyen de fixation associé & une première de ses extrémités et un second moyen de fixation associé à sa seconde extrémité. Le premier moyen de fixation est conçu pour coopérer avec l'une des plaques afin de permettre un mouvement de pivotement à verrouillage
de l'équerre de montage par rapport à l'autre des plaques.
Le premier moyen de fixation permet un mouvement de la position dans laquelle la seconde extrémité de l'équerre de montage est espacée de l'autre des plaques jusqu'à une position dans laquelle la seconde extrémité de l'équerre de montage est adjacente à l'autre extrémité des plaques. Le second moyen de fixation est conçu pour coopérer avec l'autre des plaques afin de verrouiller l'équerre de montage avec l'autre des plaques. L'équerre de montage est conçue pour coopérer avec les plaques après que les tubes et les ailettes ont été assemblés entre eux pour former le coeur. Dans une forme préférée de réalisation, l'équerre de montage est utilisée dans un échangeur de chaleur à écoulements parallèles tel qu'un radiateur, un condenseur
ou un refroidisseur d'huile.
Dans une telle forme de réalisation, le coeur comporte deux collecteurs parallèles, avec des rangées alternantes de tubes et d'ailettes, tous assemblés entre eux par brasage. Le coeur est disposé entre deux plaques parallèles et espacées s'étendant a peu près parallèlement aux tubes et aux ailettes, au moins l'une des plaques comportant un rebord arrière et l'autre des plaques comportant un rebord avant. Le rebord arrière présente avantageusement une encoche conçue pour coopérer avec deux pattes faisant saillie de façon opposée, associées à la première extrémité de l'équerre de montage afin de s'enclencher avec le rebord arrière sur des côtés opposés de l'encoche. Le rebord avant présente avantageusement une ouverture conçue pour recevoir une saillie associée à la seconde extrémité de l'équerre de montage, laquelle saillie passe dans l'ouverture et coopère avec elle. L'équerre de montage étant conçue pour être verrouillée en position par rapport aux plaques après que les collecteurs, tubes et ailettes ont tous été assemblés entre eux par brasage pour former le coeur. L'équerre de montage comporte en outre, avantageusement, des moyens pour le montage de l'échangeur
de chaleur sur une surface de support.
L'invention prévoit que l'une des plaques soit une plaque supérieure et l'autre des plaques une plaque inférieure. L'équerre de montage comprend alors une partie d'équerre allongée s'étendant entre ses première et seconde extrémités, en vis-à-vis par rapport & une face arrière du coeur, et la seconde extrémité de l'équerre de montage est définie par une partie d'équerre plate s'étendant à peu près perpendiculairement à la partie d'équerre allongée afin de s'étendre jusqu'au rebord avant, en vis- à-vis par rapport à la plaque inférieure. L'ouverture du rebord avant de la plaque inférieure est alors une fente et la saillie associée à la seconde extrémité de l'équerre de montage est une patte dépassant de la partie d'équerre plate pour pénétrer dans la fente. La patte est avantageusement conçue pour être pliée ou tournée, ou pour coopérer avec une rondelle d'usure pour verrouiller l'équerre de montage dans
une position fixe par rapport aux plaques.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un échangeur de chaleur qui utilise une equerre de montage conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue en bout de l'échan-
geur de la figure 1; - la figure 2A est une vue partielle à échelle agrandie d'un détail illustrant une étape initiale d'assemblage de l'équerre de montage avec l'échangeur de chaleur de la figure 1; - la figure 2B est une vue à échelle agrandie d'un détail illustrant un autre aspect de l'assemblage de l'équerre de montage avec l'échangeur de chaleur de la figure 1; - la figure 2C est une vue partielle à échelle agrandie d'un détail illustrant un autre aspect de l'assemblage de l'équerre de montage avec l'échangeur de chaleur de la figure 1; - la figure 2D est une vue partielle a échelle agrandie d'un détail illustrant un autre aspect de l'assemblage de l'équerre de montage avec l'échangeur de chaleur de la figure 1; - la figure 2E est une vue partielle & échelle agrandie d'un détail illustrant une autre forme de réalisation de l'équerre de montage pour l'échangeur de chaleur de la figure 1; - la figure 3 est une vue détaillée illustrant une autre particularité de l'équerre de montage de l'échangeur de chaleur de la figure 1; et - la figure 4 est une vue partielle de face d'une équerre de montage et d'un échangeur de chaleur
conforme a l'invention.
La figure 1 représente un exemple de réalisa-
tion d'un échangeur de chaleur réalise conformément à l'invention, sous la forme d'un radiateur. Cependant, il est bien entendu que l'invention peut être utilisée de façon efficace dans la fabrication et l'assemblage d'autres
échangeurs de chaleur, soit du type a écoulements paral-
lèles, soit autres, y compris, a titre non limitatif, des condenseurs et des refroidisseurs d'huile. En fait, l'invention peut être utilisée avec tout échangeur de
chaleur qui exige une équerre de montage pour une utilisa-
tion appropriée.
En référence à la figure 1, l'échangeur de chaleur, désigné globalement en 10, comprend un coeur 12 ayant des tubes 14 et des ailettes 16 assemblés entre eux, le coeur 12 étant disposé entre deux plaques espacées 18 et 20. Une équerre de montage, désignée globalement en 22, est conçue de façon à s'étendre entre, ou à relier, les plaques 18 et 20, sensiblement comme représenté. Comme également représenté, l'équerre 22 de montage comprend un premier moyen 24 de fixation associé à une première de ses extrémités, a savoir l'extrémité 26, et un second moyen 28
2648548.
de fixation associé à sa seconde extrémité 30.
En référence encore à la figure 1, le premier moyen 24 de fixation est conçu pour coopérer avec l'une des plaques 18 afin de permettre un mouvement de pivotement à verrouillage libérable de l'équerre 22 de montage par rapport à l'autre des plaques 20 (voir également la figure 2A) . On appréciera, en comparant les figures 1, 2 et 2A, que le premier moyen 24 de fixation permet un mouvement d'une position dans laquelle la seconde extrémité 30 de l'équerre 22 de montage est espacée de l'autre des plaques jusqu'à une position dans laquelle la seconde extrémité de l'équerre 22 de montage est adjacente à l'autre des plaques 20. De plus, en référence aux figures 1, 2 et 2B, le second moyen 28 de fixation est conçu pour coopérer avec l'autre des plaques 20 afin d'enclencher et de verrouiller
l'équerre 22 de montage avec l'autre des plaques 20.
Du fait de la conception inédite de la présente invention, l'équerre 22 de montage est conçue pour coopérer avec les plaques 18 et 20 après que les tubes 14 et les
ailettes 16 ont été assemblées pour former le coeur 12.
Ceci est particulièrement avantageux dans un échangeur de chaleur à écoulements parallèles qui comprend un coeur ayant deux collecteurs parallèles tels que le collecteur 32 (voir figure 4), avec des rangées alternées de tubes 14 et d'ailettes 16, tous assemblés entre eux par brasage. Dans un tel assemblage, le coeur 12 est disposé entre deux plaques parallèles et espacées telles que les plaques 18 et , s'étendant à peu près parallèlement aux tubes 14 et aux
ailettes 16.
Ainsi qu'il ressort de la totalité des figures 1, 2 et 4, l'équerre allongée 22 de montage est conçue pour s'étendre entre les plaques parallèles et espacées 18 et 20, à proximité immédiate d'une face arrière 12a du coeur 12. Le premier moyen 24 de fixation est conçu pour coopérer mécaniquement avec un rebord arrière 34 de l'une des plaques 18 afin de permettre à l'équerre 22 de montage de pivoter et de se verrouiller de façon amovible par rapport a l'autre des plaques 20. Le rebord arrière 34 présente une encoche 36 et le premier moyen 24 de fixation comporte deux languettes 38 faisant saillie dans des directions opposées, associées à la première extrémité 26 de l'équerre 22 de montage afin de s'enclencher avec le rebord arrière 34 sur les côtés opposés de l'encoche 36. Le premier moyen 24 de fixation permet un mouvement de l'équerre 22 de montage a une position dans laquelle sa seconde extremité 30 est adjacente à ou enclenchée avec l'autre des plaques 20. Le second moyen 28 de fixation est conçu pour coopérer mécaniquement avec un rebord avant 40 de l'autre des plaques 20 pour enclencher et verrouiller l'équerre 22 de montage dans une position fixe par rapport aux plaques 18 et 20. Le rebord avant 40 présente une ouverture 42 (voir figure 2B) et le second moyen 28 de fixation comporte une saillie 44 associée a la seconde extrémité 30 de l'équerre 22 de montage de façon à passer dans l'ouverture 42 et a coopérer avec elle. Avec cet agencement, l'équerre 22 de montage est conçue pour être verrouillée en position par rapport aux plaques 18 et 20 apres que les collecteurs tels que le collecteur 32, les tubes 14 et les ailettes 16 ont tous été assemblés entre
eux, par exemple par brasage, pour former le coeur 12.
Dans la forme de réalisation illustrée sur les dessins, l'échangeur de chaleur 10 comprend des pièces 14 et des ailettes 16 s'étendant horizontalement, des collecteurs tels que 32 s'étendant verticalement et des plaques 18 et 20 s'étendant horizontalement. Avec cet agencement, l'une, 18, des plaques, est une plaque supérieure et l'autre, 20, est une plaque inférieure, et les collecteurs tels que 32 sont orientés verticalement et espacés sur des côtés opposés du coeur 12. De plus, comme montré sur les dessins, les coeurs 22 de montage comprend une partie d'équerre 22a s'étendant verticalement entre les première et seconde extrémités 26 et 28, en vis-à-vis de la
face arrière 12a du coeur 12.
Ainsi qu'il ressort des figures 1, 2 et 3, la seconde extrémité 30 de l'équerre 22 de montage est définie par une partie d'équerre plate 30a qui s'étend à peu près perpendiculairement à la partie d'équerre allongée 22a. La partie d'équerre plate 30a est d'une longueur suffisante pour s'étendre jusqu'au rebord avant 40 et elle est placée de façon a être en vis-a-vis de la plaque inférieure 20. La saillie 44 comprend avantageusement une patte s'étendant à partir de la partie d'équerre plate 30a de l'équerre 22 de montage, et une bande isolante 46 résistant à la corrosion est disposée entre la partie
d'équerre plate 30a et la plaque inférieure 20.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, la première extrémité 26 de l'équerre 22 de montage présente avantageusement une encoche 48 sur chacun de ses côtés afin de définir les languettes 38 faisant saillie de façon opposée. On appréciera aussi que la première extrémité 26 de l'équerre 22 de montage est
définie par un premier coude à 90 vers la plaque supé-
rieure 18 et par un second coude à 90' s'éloignant
verticalement de la surface de la plaque supérieure 18.
Comme représenté, les encoches 48 sont disposées dans le premier coude à 90 de façon à pénétrer dans l'encoche 36 du rebord arrière 34 pour positionner les languettes 38, faisant saillie dans les directions opposees, sur son côté opposé. Ainsi qu'on l'appréciera en se référant à la figure 2B, l'ouverture 42 du rebord avant 40 de la plaque inférieure 20 est avantageusement une fente dans laquelle la saillie ou patte 44 associée à la partie d'équerre plate a est bien adaptée pour passer. Avec cet agencement, la patte 28 est destinée à être pliée (figure 2B) ou tournée (figure 2C), ou bien à coopérer avec une rondelle d'usure 49 (figure 2D) pour le verrouillage de l'équerre de montage
22 dans une position fixe par rapport aux plaques 18 et 20.
Comme montré sur les figures 2, 3 et 4, l'équerre 22 de montage comprend avantageusement des moyens pour le montage de l'échangeur de chaleur 10 sur une surface de support, lesquels moyens peuvent prendre la forme d'une bride 50 de montage de forme globalement en Z qui peut, par exemple, présenter une ouverture 52 de réception d'un organe de fixation (voir également la figure 4). En variante, ils peuvent prendre la forme d'un simple prolongement 54 en forme de L (voir figure 2E), ou bien l'équerre 22 de montage peut simplement être réalisée de
façon à coopérer avec une équerre de montage plus compli-
quee qui lui est fixée, l'un quelconque de ces agencements servant à fixer l'équerre 22 de montage et donc l'ensemble de l'échangeur de chaleur directement à une autre surface pour maintenir en place l'échangeur de chaleur 10. De plus, la partie d'équerre allongée 22a présente avantageusement plusieurs trous 56 (voir figure 4) afin de ne pas faire obstacle à l'écoulement d'air à travers l'échangeur de chaleur dans la zone de l'équerre de montage 22, tout en réduisant le poids global et l'utilisation des matières
pour cette équerre.
Bien que cela ne soit pas représenté de façon particulière, un autre avantage de la présente invention peut être apprécié de l'homme de l'art à présent qu'il comprend les particularités de l'équerre 22 de montage. En particulier, plusieurs des encoches 36 du rebord arrière 34 de la plaque supérieure 18 peuvent être associées à un nombre égal d'ouvertures 42 occupant des positions correspondantes dans le rebord arrière 40 de la plaque
inférieure 20. Avec cet agencement, le technicien utilisa-
teur peut choisir entre divers emplacements pour la fixation de l'équerre 22 de montage et il en résulte une
réduction des coûts dus à l'outillage courant.
Enfin, on notera que les plaques supérieure et inférieure 18 et 20 sont illustrées sous la forme de profilés globalement en U, auquel cas la plaque supérieure 18 comporte non seulement un rebord arrière 34, mais également un rebord avant 58 et, de la même manière, la plaque inférieure 20 comporte non seulement un rebord avant , mais également un rebord arrière 60. De plus, pour recevoir le coude à 90 entre la partie d'équerre allongée 22a et la partie d'équerre plate 30a, le rebord arrière 60 présente une encoche telle que l'encoche 62 ménagée dans ce rebord 60 afin que la partie d'équerre 30a puisse être disposée en contact soit directement avec la plaque inférieure 20, soit à travers la bande isolante 46
résistant a la corrosion.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'échangeur de chaleur décrit et
représenté sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (3)
1. Echangeur de chaleur comprenant un coeur (12) ayant des tubes (14) et des ailettes (16) assemblés entre eux, le coeur étant disposé entre deux plaques espacées (18, 20), caractérisé en ce qu'il comporte une équerre (22) de montage conçue pour s'étendre entres les plaques et comprenant un premier moyen de fixation
mécanique (24) associé à une première (26) de ses extré-
mités et un second moyen de fixation mécanique (28) associé à sa seconde extrémité (30), le premier moyen de fixation mécanique étant conçu pour coopérer avec l'une des plaques afin de permettre un mouvement de pivotement, avec verrouillage libérable, de l'équerre de montage vers le coeur et en sens inverse, le premier moyen de fixation mécanique permettant un mouvement de pivotement de l'équerre de montage d'une position dans laquelle la seconde extrémité de l'équerre de montage est espacée vers l'extérieur de l'autre des plaques, jusqu'à une position dans laquelle ladite seconde extrémité de l'équerre de montage est adjacente à l'autre des plaques, le second moyen de fixation mécanique étant conçu pour coopérer avec l'autre des plaques afin d'enclencher et verrouiller l'équerre de montage avec l'autre des plaques après que la seconde extrémité de l'équerre de montage a été amenée par pivotement à proximité immédiate de cette autre plaque, l'équerre de montage étant conçue pour coopéer avec les plaques après que les tubes et les ailettes ont été assemblées entre eux pour former le coeur, l'équerre de montage comprenant des moyens (50, 54) pour le montage de
l'échangeur de chaleur sur une surface de support.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des plaques comporte un rebord arrière (34), le premier moyen de fixation mécanique étant conçu pour coopérer avec le rebord arrière afin de permettre un mouvement de pivotement avec verrouillage
libérable de l'équerre de montage.
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des plaques comporte un rebord avant (40), le second moyen de fixation mécanique étant conçu pour coopérer avec ce rebord avant pour un
enclenchement verrouillé de ladite équerre de montage.
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Also Published As
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| FR2648548B1 (fr) | 1994-06-10 |
| DE3919603A1 (de) | 1990-12-20 |
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