[0001] La présente invention se rapporte à un agencement de liaison de deux tubes perpendiculaires
en particulier pour échangeur thermique.
[0002] Elle concerne plus précisément un agencement de liaison de deux tubes perpendiculaires,
dits premier et second tubes, comportant une partie de liaison sur laquelle est soudé
le second tube et une pièce de liaison présentant une découpe de réception de ladite
partie de liaison et reliée au premier tube.
[0003] Dans les agencement connus et couramment utilisés pour la réalisation d'échangeurs
thermiques, la partie de liaison est constituée d'un élément métallique comportant
sur une de ses faces un berceau arrondi dans lequel est logé le premier tube et sur
sa face opposée un autre berceau arrondi d'axe perpendiculaire dans lequel est logé
le second tube. Ainsi mis en place, les deux tubes sont soudés sur la partie de liaison.
[0004] Une telle liaison est donc rigide et est sollicitée par les vibrations et les dilatations
thermiques différentielles auxquelles sont soumis les tubes. A moyen terme, les cordons
de soudure sont détruits entraînant la détérioration et éventuellement le perçage
des tubes.
[0005] Il a été proposé dans le document de brevet FR-2 640 035 déposé par la Déposante
de relier deux tubes perpendiculaires, dits premier et second tubes, à l'aide d'une
partie de liaison sur laquelle est soudé le second tube et de deux pièces de liaison
massives présentant chacune une dépouille de réception de la partie de liaison et
venant enserrer cette partie de liaison, une fois soudées manuellement sur le premier
tube.
[0006] La mise en place d'un tel agencement de liaison est complexe et nécessite de nombreuses
soudures manuelles, lors de la liaison des deux tubes. Par ailleurs, les deux pièces
de liaison sont massives et posent des problèmes de dilatations différentielles à
haute température.
[0007] La présente invention résout ces problèmes en supprimant toute soudure sur le premier
tube lors de l'opération de liaison des deux tubes et en réalisant un agencement de
liaison présentant un certain degré de liberté en déplacement.
[0008] Pour ce faire, conformément à l'invention, ladite pièce de liaison est un profilé
porté par le premier tube et solidaire de celui-ci le long d'une de ses génératrices,
ladite partie de liaison et de blocage du second tube permettant un blocage radial
et longitudinal dans au moins un sens.
[0009] Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le blocage radial est réalisé
par des formes complémentaires de la partie de liaison et de la découpe et avantageusement
lesdites formes complémentaires sont en queue d'aronde.
[0010] Selon une première variante, le blocage longitudinal est réalisé par une barrette
de butée portée par la partie de liaison.
[0011] Avantageusement, dans ce cas, la partie de liaison est constituée d'une pièce métallique
qui a une forme de C, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie de cette
pièce, un berceau destiné à recevoir le second tube et sur ses branches des parties
de blocage de section transversale en queue d'aronde et sur l'autre face de la pièce,
sur l'âme, ladite barrette de butée.
[0012] Selon une seconde variante, le blocage longitudinal est réalisé par une forme arrondie
de la partie de liaison dans la direction longitudinale du second tube.
[0013] Avantageusement, dans ce cas, la partie de liaison est constituée d'une pièce métallique
qui a une forme de O, avec sur une de ses faces, centré sur l'axe de symétrie horizontal
de cette pièce, un berceau destiné à recevoir le second tube et sur ses branches horizontales,
des parties de blocage de section transversale en queue d'aronde et avec sur l'autre
face de la pièce, ladite forme arrondie en arc de cercle.
[0014] Avantageusement, ledit profilé est un profilé plat soudé de façon automatique le
long d'une génératrice du premier tube.
[0015] De préférence, le premier tube est vertical et porteur et le second tube est horizontal
et porté.
[0016] L'invention concerne également un échangeur thermique constitué d'une pluralité de
tubes porteurs et de tubes portés perpendiculaires fixés grâce à un tel agencement
de liaison.
[0017] L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant
qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.
[0018] La figure 1 est une vue en coupe transversale selon I-I d'une première variante de
réalisation de l'agencement de liaison conforme à l'invention.
[0019] La figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon II-II de cette variante.
[0020] La figure 3 est une vue en perspective de la partie de liaison selon cette variante.
[0021] La figure 4 est une vue en coupe transversale selon IV-IV d'une seconde variante
de réalisation de l'agencement de liaison conforme à l'invention.
[0022] La figure 5 est une vue en coupe longitudinale selon V-V de cette variante.
[0023] La figure 6 est une vue de face de la partie de liaison selon cette variante.
[0024] La figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la partie de liaison selon cette
variante.
[0025] La figure 8 est une vue selon VIII de la partie de liaison selon cette variante.
[0026] La figure 9 est une vue en perspective de la partie de liaison selon cette variante.
[0027] Les figures 1 à 3 illustrent une première variante de réalisation de l'agencement
conforme à l'invention.
[0028] Deux tubes perpendiculaires, un premier tube 1, de préférence vertical et porteur,
et un second tube 2, de préférence horizontal et porté, sont fixés l'un à l'autre
et sont destinés à véhiculer un fluide caloporteur. Une pluralité de tels tubes fixés
forment de préférence un échangeur thermique.
[0029] L'agencement de liaison comporte une partie de liaison 3 sur laquelle est soudé le
second tube 2 et qui est logée dans une découpe 4 réalisée dans un profilé 5, avantageusement
un profilé plat, solidaire du premier tube 1, de préférence par soudure automatique,
le long d'une des génératrices de celui-ci.
[0030] Grâce aux formes complémentaires de la partie de liaison 3 et de la découpe 4, la
partie de liaison 3 et le second tube 2 soudé sur celle-ci sont bloqués radialement.
[0031] De plus, un blocage longitudinal est également réalisé, dans un sens de déplacement.
[0032] Plus précisément, selon cette variante de réalisation, la partie de liaison 3 est
constituée d'une pièce métallique qui a une forme de C, d'âme 3A et de branches symétriques
3B et 3C. Sur une des faces de cette pièce, centré sur l'axe de symétrie de cette
pièce, est conformé un berceau arrondi 3D destiné à recevoir le second tube 2. De
part et d'autre de ce berceau 3D dans les branches 3B et 3C, sont conformées des parties
de blocage 3B', 3C' de section transversale en queue d'aronde. Sur l'autre face de
la pièce, l'âme 3A présente une barrette de butée 3E s'étendant sur toute la longueur
de l'âme 3A.
[0033] La mise en place de cet agencement de liaison est réalisé soit en introduisant la
partie de liaison 3 dans la découpe 4 par coulissement puis en soudant sur les surfaces
3B" et 3C" de cette partie 3 le second tube 2, soit en soudant la partie de liaison
3 sur le second tube 2 puis en engageant la partie de liaison 3 dans la découpe 4
par coulissement.
[0034] Par engagement des parties en queue d'aronde des branches 3B et 3C dans la découpe
4 du profilé 5, qui est de forme complémentaire, le blocage radial du second tube
2 est obtenu. La barrette de butée 3E assure quant à elle le blocage longitudinal
du second tube 2, dans le sens représenté par la flèche 7.
[0035] Pour obtenir un blocage longitudinal d'un ensemble de plusieurs tubes 1 et 2, les
parties de liaison 3 sont montées de façon alternée, avec la barrette de butée 3E
une fois disposée d'un côté du tube 1 et une autre fois disposée de l'autre côté du
tube 1 et ainsi de suite.
[0036] Une seconde variante de réalisation est représentée sur les figures 4 à 9.
[0037] Deux tubes perpendiculaires, un premier tube 1, de préférence vertical et porteur,
et un second tube 2, de préférence horizontal et porté, sont fixés l'un à l'autre
et sont destinés à véhiculer un fluide caloporteur. Une pluralité de tels tubes fixés
forment de préférence un échangeur thermique.
[0038] L'agencement de liaison comporte une partie de liaison 6 sur laquelle est soudé le
second tube 2 et qui est logée dans une découpe 4 réalisée dans un profilé 5, par
exemple un profilé plat, solidarisé, de préférence par soudure, le long d'une des
génératrices du premier tube 1.
[0039] Grâce aux formes complémentaires de la partie de liaison 6 et de la découpe 4, la
partie de liaison 6 et le second tube 2 soudé sur celle-ci sont bloqués radialement.
[0040] De plus, un blocage longitudinal est également réalisé, dans les deux sens de déplacement,
cette fois.
[0041] Plus précisément, selon cette variante de réalisation, la partie de liaison 6 est
constituée d'une pièce métallique qui, vue de face comme visible sur la figure 6,
a une forme de O, de branches verticales 6A et 6B et de branches horizontales 6C et
6D. Sur une des faces de cette pièce, centré sur l'axe de symétrie horizontal de cette
pièce, est conformé un berceau arrondi 6E destiné à recevoir le second tube 2. Au-dessus
de ce berceau 6E pour la branche horizontale supérieure 6C et au-dessous de ce berceau
6E pour la branche horizontale inférieure 6D, sont conformées des parties de blocage
de section transversale en queue d'aronde. Sur l'autre face de la pièce, celle-ci
a une forme arrondie en arc de cercle centré sur l'axe longitudinal du premier tube
1.
[0042] La mise en place de cet agencement de liaison est réalisé en introduisant la partie
de liaison 6 dans la découpe 4 par coulissement puis en soudant sur cette partie 3
le second tube 2.
[0043] Par engagement des parties en queue d'aronde des branches 6C et 6D dans la découpe
4 du profilé 5, qui est de forme complémentaire, le blocage radial du second tube
2 est obtenu. La forme en arc de cercle quant à elle assure le blocage longitudinal
du second tube 2, dans les deux sens représenté par la double flèche 8.
1. Agencement de liaison de deux tubes (1, 2) perpendiculaires, dits premier (1) et second
(2) tubes, comportant une partie de liaison (3, 6) sur laquelle est soudé le second
tube (2) et une pièce de liaison (5) présentant une découpe (4) de réception de ladite
partie de liaison (3, 6) et reliée au premier tube (1), caractérisé en ce que ladite
pièce de liaison (5) est un profilé porté par le premier tube (1) et solidaire de
celui-ci le long d'une de ses génératrices, ladite partie de liaison (3, 6) et de
blocage du second tube (2) permettant un blocage radial et longitudinal dans au moins
un sens.
2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blocage radial est réalisé
par des formes complémentaires de la partie de liaison (3, 6) et de la découpe (4).
3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites formes complémentaires
sont en queue d'aronde.
4. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le blocage
longitudinal est réalisé par une barrette de butée (3E) portée par la partie de liaison
(3).
5. Agencement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le blocage
longitudinal est réalisé par une forme arrondie de la partie de liaison (6) dans la
direction longitudinale du second tube (2).
6. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de liaison (3)
est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de C, avec sur une de ses faces,
centré sur l'axe de symétrie de cette pièce (3), un berceau (3D) destiné à recevoir
le second tube (2) et sur ses branches (3B, 3C) des parties de blocage de section
transversale en queue d'aronde et sur l'autre face de la pièce (3), sur l'âme (3A),
ladite barrette de butée (3E).
7. Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de liaison (6)
est constituée d'une pièce métallique qui a une forme de O, avec sur une de ses faces,
centré sur l'axe de symétrie horizontal de cette pièce, un berceau (6E) destiné à
recevoir le second tube (2) et sur ses branches horizontales (6C, 6D), des parties
de blocage de section transversale en queue d'aronde et avec sur l'autre face de la
pièce (6), ladite forme arrondie en arc de cercle.
8. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit
profilé (5) est un profilé plat soudé de façon automatique le long d'une génératrice
du premier tube (1).
9. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier
tube (1) est vertical et porteur et en ce que le second tube (2) est horizontal et
porté.
10. Echangeur thermique constitué d'une pluralité de tubes porteurs et de tubes portés
(1, 2) perpendiculaires, caractérisé en ce que ces tubes (1, 2) sont fixés grâce à
un agencement de liaison selon l'une des revendications précédentes.