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" Corps chauffant particulièrement utilisable pour les installations de chauffage central " Comme corps chauffants pour les installations de chauffage central, on emploie, comme on le sait, presque exclusivement des corps de chauffage à ailettes, dits radiateurs, qui sont constitués par une ou plusieurs colonnes dirigées verticalement. Ils sont formés d'éléments distincts reliés entre eux au moyen de raccords.
De tels corps de chauffage ne présentent par rapport à leur encombrement qu'une assez petite surface extérieure émettant de la chaleur.La dépense pour une surface de chauffe déterminée du corps chauffant est de plus relativement grande. Les joints vissés manquent souvent d'étanchéité et augmentent sensiblement le prix de l'appareil.
Des expériences et observations nouvelles ont prouvé que l'on obtient une surface extérieure d'émission de chaleur sensiblement plus grande avec le même encombrement
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à moins de frais et sans moyens de liaison particuliers, en constituant, selon l'invention, les corps de chauffage d'un ou plusieurs tubes enroulés en forme d'hélice, plusieurs tels corps de chauffage pouvant être reliés ensemble, en parallèle ou en série pour former un corps de chauffage plus grand.
Cette idée n'a pas jusqu'à présent été reconnue et appliquée dans la technique du chauffage. On ne trouve surtout dans les appareils existants que les radiateurs connus relativement chers et l'on n'a pas remarqué que pour le même encombrement on peut obtenir une action calorifique beaucoup plus grande et avec des frais moindres au moyen de tels corps chauffants formés de tubes. La différence considérable peut facilement être établie par le calcul.
Si l'on prend par exemple comme base un tube enroulé en forme d'hélice de 30 m/m de diamètre extérieur, avec 30 cm comme diamètre moyen des enroulements et 45 cm pour la hauteur totale de l'élément, on obtient pour cet élément une surface de chauffe efficace de 1,5 m2 en chiffres ronds. Un corps de chauffage à ailettes du même encombrement au contraire présenterait une surface de chauffe beaucoup moindre et serait sensiblement plus cher que le tube enroulé, dont la fabrication est extrêmement simple et bon marché. On n'a de même actuellement aucune difficulté à fabriquer de tels corps de chauffage, dans toute les grandeurs utilisées dans la pratique, avec un seul tube sans.aucune liaison par vissage ou soudure.
Le tube lui-même, après sa fabrication peut être immédiatement enroulé pour former un corps de chauffage, ce qui rend la construction très simple et très bon marché.
On peut aussi, pour établir avec un même encombrement une surface de chauffe encore plus grande, enrouler le tube plusieurs fois autour d'un même axe, de telle manière que plusieurs éléments ainsi enroulés en hélice puissent être
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introduits sur le même.axe les uns dans les autres, naturellement à la distance nécessaire, et que la chaleur puisse en conséquence s'élever entre ces éléments. Les enroulements en forme d'hélice n'ont même pas besoin d'être forcément circulaires, ils peuvent, éventuellement, ne pas être circulaires si les conditions de l'emplacement l'exigent. Des enroulements non circulaires peuvent être par exemple ovales ou rectangulaires, ces derniers bien entendu avec des angles assez arrondis.
On peut encore améliorer l'efficacité de ces corps de chauffage dans de grandes proportions, en disposant, comme le montre le dessin, les différents enroulements à une certaine distance les uns des autres, qui ne doit pas être trop grande mais non plus pas trop petite et calculée de telle manière que l'espace intérieur exerce en quelque sorte une action d'aspiration comme une cheminée et entraine vers l'intérieur dans les intervalles entre les enroulements, par son tirage, l'air qui monte à l'extérieur contre lesdits enroulements.
On obtient ainsi que l'air à chauffer soit en contact avec toute la surface des différents enroulements des tubes et absorbe de cette manière plus de chaleur que s'il montait simplement verticalement de bas en haut des deux côtés des enroulements, comme cela se produirait si les enroulements étaient en contact soit totalement, soit partiellement, ou aussi s'ils étaient à une trop grande distance les uns des autres, parce qu'une action d'aspiration du courant d'air intérieur ne pourrait plus se produire.
Avec le dispositif de l'invention on peut donc réaliser un progrès technique et industriel très important dans la technique du chauffage et une économie considérable dans les installations de chauffage central par rapport aux radiateurs jusqu'à présent en usage, pouvant être coulés ou composés de pièces de tôles embouties.
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Le dessin annexé montre à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention,
La figure 1 est une vue de face d'un corps de chauffage conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue schématique de la liaison de plusieurs éléments distincts pour former un groupe d'éléments de chauffage plus grand, les différents éléments étant reliés en série les uns aux autres.
La figure 3 est une vue d'un groupe semblable avec des éléments distincts reliés en parallèle.
La figure 4 est une vue en plan d'un corps de chauf- fage avec deux enroulements sur le même axe.
La figure 5 est une vue en plan d'un élément non circulaire.
La liaison en paralléle procure encore des avantages particuliers par rapport aux radiateurs par le fait que l'on peut mettre dans ou hors du circuit les différents éléments tubulaires chacun pour soi ou ensemble, selon le degré de chaleur désiré pour le local à chauffer. On connaît l'inconvénient que présente les radiateurs qui consiste en ce que l'on ne peut mettre dans ou hors du circuit que le corps de chauffage tout entier. L'étranglement du passage de l'agent de chauffage est relativement peu efficace. L'ensemble du corps est ou froid ou chaude Le réglage des degrés intermédiaires rencontre presque toujours pendant le fonctionnement des difficultés parce que l'on ne peut pas toujours agir sur la circulation dans la mesure voulue.
Si au contraire on peut, comme dans le cas présent, mettre dans ou hors d'un groupe de plusieurs éléments de chauffage, chacun pour soi à volonté, on a un moyen beaucoup plus parfait pour régler la température du local. On peut également selon la saison intercaler un ou plusieurs éléments d'un groupe, tandis qu'avec les radia-
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teurs on est oblige de toujours mettre dans ou hors du circuit l'élément tout entier.
Toute une série de réflexions,d'observations et d'expériences a démontré qu'il était avantageux et peut être même nécessaire de constituer les serpentins de tube formant les éléments de chauffage pour ainsi dire au moyen d'une bande de fer sans fin que l'on cintre à la manière connue en forme de tube et que l'on soude le long de la ligne de raccordement longitudinale électriquement, ou aussi, ce qui présente moins d'avantages, à la soudure autogène. On peut, comme on l'a déjà indiqué, effectuer l'enroulement du serpentin immédiatement à la suite du pliage de la bande de fer et sa fermeture en un tube, ce qui pour un enroulement circulaire s'exécute en enroulant autour d'un noyau circulaire qui tourne avec une vitesse correspondant au mouvement à la fin du finissage de la bande de fer conformée en tube.
Avec d'autres formes d'enroulement on utilise des dispositifs appropriés. Un serpentin de tube ainsi construit répond à toutes les exigences qui peuvent lui être imposées si on l'emploie comme élément de chauffage pour les installations de chauffage central.
On peut avec une bande de fer fabriquer des tubes avec une soudure le long de la ligne de raccordement longitudinale, en longueurs qui sont un multiple des longueurs de tubes jusqu'à présent en usage. Les tubes usuels ont environ 6 à 8 mètres de long tandis que pour obtenir une surface de chauffe assez grande pour un corps chauffant de chauffage central qui est constitué par un seul serpentin, en conséquence non formé de pièces assemblées, il est nécessaire d'avoir un multiple de cette longueur usuelle.
Il faut avoir de préférence une longueur d'environ 40 à 100 mètres, si l'on considère toutes les autres conditions.
On peut obtenir de telles longueurs en fabriquant le tube au
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moyen d'une bande de fer sans fin avec soudure le long de la ligne de raccordement longitudinale.
De cette manière on surmonte d'un seul coup les difficultés que l'on rencotrerait à la composition d'un serpentin de cette longueur qui est en dehors des limites usuelles, du fait que les moyens particuliers utilisés pour le joint présentent toujours le danger de ne pas assurer une bonne étanchéité.
De même on peut vaincre ainsi tout à fait facilement la difficulté particulière qui compliquait jusqu'à présent le cintrage des tubes pour éléments de chauffage, si l'on utilise comme matière première un tube en bande de fer soudée sur la ligne de raccordement longitudinale. Des considérations techniques sur la chaleur nécessitent d'ailleurs d'avoir des épaisseurs de paroi petites (environ 0,8 à 1,8 m/m).D'un autre côté néanmoins les épaisseurs de paroi et les diamètres doivent être maintenus dans un rapport bien établi pour que le tube puisse être cintré sans difficulté, ce qui doit être fait dans le cas présent, uniquement par cintrage sans remplissage du tube et même sans noyau.
Si l'on désigne par D le diamètre extérieur du tube et par s l'épaisseur de paroi, on peut dire que le cintrage du tube est d'autant plus difficile que le rapport D : s est plus grand, parce que le tube a tendance à s'aplatir au point de cintrage et effectivement d'autant plus que le diamètre dudit tube est plus grand relativement à l'épaisseur de paroi.On a constaté qu'avec des épaisseurs de 0,8 à 1,8 m/m le diamètre avantageux pour le cintrage est compris entre 18 à 40 m/m .
Ces dimensions sont celles qui sont exactement appropriées à la fabrication des tubes au moyen de bandes de fer et qui en même temps néanmoins sont avantageuses au point de vue de la technique de la chaleur et de toute la cons-
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truction de l'élément.'de chauffage. Le diamètre du tube a une influence sur l'action du chauffage, en ce sens que des éléments formés d'un tube de diamètre relativement petit, avec un'.grand nombre d'enroulements, et pour un calcul correct de l'espace entre les différents enroulements, sont plus favorables que des éléments formés d'un tube de plus grand diamètre avec un plus petit nombre d'enroulements. On doit fabriquer un tube d'environ 26 m/m de diamètre avec une bande de fer d'environ 80 m/m de largeur qui a une épaisseur d'environ 1, 2 m/m.
Une telle bande de fer peut être facilement transformée sur une longueur de 40 mètres et davantage en un tube qui peut également facilement être enroulé en un serpentin avec de petites distances entre les différents enroulements, de telle sorte qu'il satisfait au mieux aux exigences de la fabrication, en comprenant le cintrage, ainsi qu'aux conditions de la technique de la chaleur. Ceci est d'autant plus le cas que l'épaisseur relativement petite de la bande de fer et par conséquent de la paroi du tube semble être avantageuse pour le coefficient de transmission de la chaleur.
De grande importance est enfin l'avantage du faible poids que présente un serpentin formé d'une bande de fer utilisé comme élément de chauffage par rapport aux éléments de chauffage ordinairement utilisés qui, pour un poids beaucoup plus grand ont un rendement moindre au point de vue thermique.
Sur ce point l'installation est aussi particulièrement facilitée, surtout que l'élément de chauffage tout entier est composé d'un serpentin en une seule pièce ne comportant aucun dispositif de joint.
On remarquera ainsi que le fait d'exécuter l'enroulement immédiatement après qu'on conforme le tube au moyen d'une bande de fer sans fin est effectivement avantageux dans certains cas au point de vue de la fabrication, mais que l'on
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peut aussi procéder autrement, par exemple en établissant d'abord le tube de 40 à 100 mètres de long et en l'enroulant ensuite dans une autre phase de travail.
Le dessin montre la forme d'exécution ci-dessus décrite dans laquelle au moyen d'une bande de fer de dimensions de 80 x 1,2 m/m est fabriqué un serpentin en tube de 40 mètres de longueur.
La figure 6 indique la bande de fer et la figure 7 la section transversale du tube constitué avec cette bande de fer à la manière connue avec une soudure le long de la ligne de raccordement longitudinale.
Les figures 8 et 9 sont une élévation et un plan de l'élément de chauffage qui dans cet exemple est formé d'un tube-serpentin vertical a ayant en projection horizontale la forme d'un rectangle dont les petits côtés sont arrondis. Le tube-serpentin forme une cheminée verticale avec 10 m/m d'espace libre entre les différents enroulements. La stabilité de ce tube-serpentin est aussez grande en elle-même, mais on la 'renforce par des poteaux b, b. Ces poteaux peuvent être formés, comme dans le dessin, par des tôles pliées en forme d'U qui entourent les enrôlements du tube au moyen d'encoches appropriées et sont disposées avec leurs côtés ouverts l'un en face de l'autre.
On pourrait d'ailleurs également, au lieu d'un tube-serpentin vertical, avoir un tube-serpentin horizontal, avant tout si, par exemple comme à la forme d'exécution de la figure 8, l'enroulement est exécuté principalement en forme de rectangle et si ce rectangle se trouve placé de champ.
L'action de cheminée ne se produit naturellement pas avec cette forme d'exécution.