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Il perfectionnements apportés aux échangeurs de température entre fluides, notamment à ceux par lesquels on refroidit des machines électriques ",
L'invention est relative aux échangeurs de tem pérature entre fluides; et elle concerne plue spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application parait devoir offrir le plue d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux lesquels on refroidit des machines électriques telles, notamment, que les transfor mateurs
Elle a pour but surtout de rendre cesappa- reils tels qu'ils joigent, à une efficacité plus grande, une construction plus simple et partant plus économique.
Elle consiste, principalement, à faire compren- dre, aux appareils du genre en question, des éléments d'é change de température tels qu'ils intéressent, surtout sinon exclusivement, la zone la plus chaude (ou la plus froide) du fluide à y faire passer, suivant que ce fluide doit être refroidi (ou réchauffé), lesquels éléments d'é- change sont avantageusement lamellaires.
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Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'uti- lisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique au refroidisse- ment de l'huile dans laquelle sont immergés des transfor- mateurs électriques) et certains modes de réalisation (ceux qui seront indiqués ci-après) desdites dispositions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes disposi- tions, leséléments et outils spéciaux propres à leur é- tablissement ainsi que les installations, fixes ou mobi- les, notamment celles de transformateurs électriques, com- prenant de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien com- prise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'in- dication.
Lesfig. 1 à 16 que comprenent cesdessins montrent des échangeurs de température propres à permet- tre de refroidir l'huile contenue dans une cuve dans la- quelle est supposé immergé un transformateur électrique et établis conformément à ouze modes de réalisation de l'invention; les fig, 1 à 8 13 et 14 montrant l'échangeur correspondant en élévation, et la fig. 12 en perspective et la fig. 15 mi-partie en coupe verticale mi-partie en élévation, fig. 9 étant une coupe suivant 9-9 fig 8, et les fig.
10 et 11 montrant, en perspective et à plus grande échel le, séparément les deux parties dont se compose en réalité chaque échangeur représenté sur la fig. 8.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'applieation, et ceux des modes de
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réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder lajpréférence, se proposant de faire comprendre,à une uve a destinée à contenir de l'huile pour y immerger une machine électrique, par e- xemple un transformateur, des moyens propres à permettre de refroidir cette huile une fois échauffée, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Dans les échangeurs de température ordinaire- ment appliqués à et usage,, l'huile à refroidir circule dans des éléments d'échange de même section de passage établis du haut en bas de la cuve contenant le transfor- mateur, mais l'huile circulant dans ces éléments est à u- ne température relativement voisine, quoique dégressive, de celle de l'huile contenue dans ladite cuve. Pour obte- nir un meilleur résultat, on se base sur l'observation suivante.
La cuve contenant de l'huile dont la températu- re va en décroissant de haut en bas, il en est de même de l'huile circulant dans les éléments d'échange par consé- quent plus ces éléments sont reportés et massés 'vers le haut de la cuve, plus l'échange calorifique est actif, puisqu'il est en raison directe des différences de tempé- rature entre le liquide à refroidir et l'ambiance.
On peut réaliser ce résultat de façons différen- tes, par exemple des suivantes, cela ou bien en ne refroi- dissant que la partie supérieure de l'huile, partie plus ou moins étendue en hauteur, ou bien l'huile sur toute sa hau- teur mais de moins en moins de haut en bas.
Ou bien, comme le montrent les fig. 1 et 2, on fait partir, du couvercle de la cuve a, ou de la partie de la paroi latérale de celle-ci attenant à ce couvercle (cela si on s'est arrangé pour que l'huile y contenue soit suffisamment en charge), vers l'une des extrémités de la cuve, un collecteur b d'entrée dans l'échangeurs, pour l'huile échauffée (dans ce qui suit collecteur d'entrée dé-
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signera celui qui débouche dans l'échangeur, et collec- teur de sortie celui qui en débouche), s'élevant au-dessus du couvercle, puis descendant verticalement et sur lequel sont 'branchée des éléments ± d'échange de température dé- bouchant, vers l'autre extrémité de la cuve, dans un col- lecteur de sortie vertical d aboutissant à un niveau in- férieur ces éléments pouvant se trouver ou bien,
comme le montre la fig. 1, à un niveau supérieur à celui du cou- vercle de la cuve, ou bien, comme le montre la fig. 2 à un niveau inférieur, mais nettement au-dessus du fond de ladite cuve; lesquels éléments d'échange sont consti- tués par des éléments lamellaires.
Ou bien, comme le montre la fig, 3, on branche à- la cuve, dans une direction sensiblement horizontale, deux collecteurs, le collecteur d'entrée b débouchant dans la partie supérieure de l'huile et le collecteur de sortie d débouchant, en dessous, dans cette cuve, collecteurs en- tre lesquels, ou bien en réalité entre des parties b et d verticales de collecteur y débouchant, on branche des éléments lamellaires c comme ci-dessus. La disposition montrée sur la fig. 4 comprend deux échangeurs de ce genre, répartis de chaque côté de la cuve et dont la distribution est un peu différente.
Ou bien, comme le montre la fig. 5, les deux collecteurs d'entrée et de sortie sont également horizon- taux, débouchent dans la cuve, le premier à la partie su- périeure, le second à un niveau inférieur très voisin et sont reliés directement entre eux par des éléments c enco- re lamellaires.
Ou bien, comme le montrent les fig. 6 et 7, les collecteurs d'entrée b et de eortie d sont établis, avec les éléments lamellaires qui les relient entre eux, com- me à la fig. 5, mais avec cette différence que l'extrémi- té du collecteur de sortie est coudée pour venir déboucher
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dans la cuve sous l'échangeur.
Ou bien, comme le montrent les fige 8 à 11 (les fig. 10 et 11 devraient, en réalité, être confondues en une seule, mais on a jugé utile, pour faciliter la com- préhension, de représenter, sur l'une, une partie de l'un des échangeurs représentés et,sur l'autre, l'autre partie, chacune des parties d'échangeur représentées pouvant cependant consti- tuer à elle seule un échangeur), d'une part fig 8 et-10) on établit respectivement dans deux plans verticaux, bran- ché vers la partie supérieure et vers l'une des extrémités d'une paroi verticale de la cuve, un tuyau b1 comprenant une partie horizontale et une partie verticale, et, bran- ché un peu plus bas vers l'autre extrémité de la cuve, un tuyau d1 affectant la forme d'une sorte de C s'ouvrant vers la cuve, et, d'autre part (fig.
8 et 11), on établit, branché, dans le plan contenant le tuyau d1 sensiblement au même niveau que la partie horizontale du tuyau b1 un tuyau b affectant la forme d'une sorte de T et, branché dans le plan contenant le tuyau b1 sensiblement au même niveau que le tuyau d1 un tuyau d2 affectant la forme d'une sorte de Z. Le tout est tel qu'on puisse relier en- semble, d'une part, les tuyaux b1 et d1 (fig.
8 et 10) par deséléments lamellairesc1 et, d'autre part, les
2 2 tuyaux b et d (fig, 8 et 11) par des éléments lammell
2 laires c On voit qu'on a constitué ainsi deux parties d'échangeur} l'une comprenant, comme collecteur d'entrée' le tuyau b1 et, comme collecteur de sortie, le tuyau d1 et l'autre comprenant, comme collecteur d'entrée, le tu-
2 2 yau 'b et,comme collecteur de sortie, le tuyau d, Avan tageucement et comme le montrent en réalité les fig, 8 à 11, on fixe à la cuve, dans chaque plan contenant un collecteur d'entrée et de sortie, une plaque de tôle ver- ticale e emboutie de façon à constituer deux canaux qui, recouverts par des parties!.., elles-mêmes embouties,' for-
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mant respectivement lesdits collecteurs.
Ou bien, comme le montre la fig. 12, on fait comprendre à la partie supérieure des parois latérales de la cuve, et tout autour, des ailettes verticales g sail- lant à l'extérieur et de même section sur toute leur hau- teur, lesquelles ailettes sont, de préférence, creuses de façon à constituer ainsi des sortes d'éléments lamellai- res.
Ou 'bien, comme le montrent les fig, 13 et 14, on fait comprendre, aux parois latérales de la cuve, et tout autour, des ailettes verticales h constituant enco- re des sortes d'éléments lamellaires, mais allant en dimi- nuant de section de haut en bas, partant toutes sensible- ment de l'extrémité supérieure de- la cuve pour se termi- ner à la partie inférieure, soit, comme représenté sur la fig. 13, sensiblement au niveau du fond de la cuve, soit, comme représenté sur la fig 14 à une certaine distance dudit fond ; lesquelles ailettes peuvent,, comme d'ailleurs dans la disposition montrée sur la fig. 12, être pleines.
Ou bien, comme le montre la fig. 15, on fait comprendre à la cuve, sur un ou plusieurs cotés, des ai- lettes i non plus verticales comme pour les dispositions représentées sur les fig. 12 à 14, mais inclinées sur l'ho- rizontale dans un sens ou dans l'autre, et à bords longitudinaux opposés horizontaux, lesquelles ailettes sont, de préférence, creu- ses de façon à constituer des éléments lamellaires et,dans le cas où elles se dirigent vers le haut, sont munies d'un moyen, facile à imaginer, propre à permettre l'évacuation automatique de l'air qui se confinerait à la partie su- périeure de l'huile dans lesdits éléments. Ces éléments la- mellaires peuvent être, ou bien, comme le montre la fig.
12, de même section, ou bien être à section décroissante de haut en bas et, dans ce dernier cas, occuper tout ou partie de la hauteur de la cuve.
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Ou-'bien on a recours à des dispositifs analo- gues ou bien on combine les unes ou les autres les dis- positions ci-dessus indiquées, étant entendu que, en con- servant le principe de l'invention, le nombre, la forme, la capacité et la disposition des éléments lamellaires peuvent être quelconques, que ces éléments sont montés en parallèle ou en série, qu'ils peuvent, suivant les cas, ê tre verticaux, horizontaux, inclinés dans un sens ou dans l'autre établis les uns au-dessous des autres à la façon des lames de persiennes, ou non, avoir chacun ses tubulures d'entrée et de sortie d'huile situées aux extrémités de l'une ou de l'autre diagonale de Isolément considéré., ou bien branchées sur un mme bord, aboutir,
par leurs collec- teurs de sortie en un point quelconque situé entre lesdits éléments et le fond de la cuve, voire même au fond de la- dite cuve, garnir une ou plusieurs faces latérales de la ouvej et être remplacés par des éléments non lamellaires, par exemple par des tubes, en serpentin ou non, de section quelconque, voire même par une simple cuve, à parois laté- rales ondulées ou non, à nervures ou ailettes extérieures, pleines ou non, au sans nervures ou ailettes, cuve remplie d'eau renouvelée encourant la partie supérieure de la cu- ve a à parois latérales verticales ou allant en se rétré- cissant de haut en bas, ou occupant toute la hauteur de ladite cuve a mais en se rétrécissant de la même façon;
les divers éléments d'échange de température, lamellaires ou non, pouvant être agencés pour offrir une surface d'é change la plus grande possible et être refroidis simple- ment par l'air extérieur ou par l'eau, ou à la fois par l'air extérieur et par l'eau.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plue qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses par-
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ties, ayant plus spécialement été indiqués ci-dessus; el- le en embrasse, au contraire, toutes les variantes.