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BREVET D'INVENTION EN BELGIQUE MODES DE REALISATION DE TUBES A AILETTES
Dans ses brevets antérieurs, le Demandeur a décrit un tube, particulièrement destiné aux échangeurs de chaleur, comportant des ailettes soudées à 180 1,'une , de l'autre, et dans une direction approximativement tan- gentielle à la section du tube. Les avantages de cette disposition ont été décrits dans les brevets' antérieurs.
La présente invention a pour objet divers modes de réalisation particulièrement simples.de ces tubes à ailettes, à partir de tôles, -et remédiant aux difficultés due peut présenter la soudure des ailettes sur un tube pré-
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fabriqua de section cylindrique.
La description qui va suivre, en regard des dessina annexes donnés à titre d'exemple, fera 'bien com- prendre la façon dont l'invention peut 'être réalisée.
La. fig.l représente,, en coupe schématique), la disposition des ailettes sur le tube, selon les brevets antérieurs du demandeur..
Les fig.2à 4 représentent, également en coupe schématique, les divers modes de réalisation du tube à ai- lettes, conformes à la présente invention.
On voit que, dans la disposition qui fait l'objet des brevets antérieursdu demandeur, les ailettes .2 et b sont soudées sur un tube cylindrique pré-fabriqué c, à
180 l'une de l'autre, et dans une direction approximative- ...lent tangentielle à la section du tube.
Selon la présente invention, on réalise à l'aide de t?les, la même disposition d'ensemble, jouissant des M'ornes effets favorables sur la circulation des fluides à l'intérieur comme à l'extérieur du tube .
A cet effet, cornue 'on le voit figure 2, une première feuille de tôle d est coudée, (le façon à offrir la section indiquée sur la figure, qui comporte une partie médiane d1 bordée par deux parties extrêmes parallèles d2d3 qui constitueront, cornue on le verra, les ailettes. Deux au- tres feuilles de tôle e et f embouties en forme géné :±:'8,le de gouttière, sont alors rapportées \le part et d'autre de la tôle médiane d, , de fanon à réaliser la disposition représentée sur la figure 2.
Los bords des tôles ± et f sont infléchis respectivemetn en e1 f1, de façon à venir se raccorder, suivant un profil adéquat, aux ailettes
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d2 d3 de la tôle médiane. Par soudure continue extérieure en g1 h1 on assemble respectivement les tôles! et' sur les ailettes d2 d2 De plus, une ligne de', soudure en k1 'comme en 11 soude suivant leurs deux autres bords les tôles e et! sur 'les ailettes d2d3 Les soudures termi- nales k1 peuvent être à des niveaux différents comme . représenté fig.
2 ou la tôle f soudée en ±1 peut se prolon- ger jusqu'à la soudure k1 où les trois tôles sont soudées ensemble, La même disposition peut ê-bre adoptée pour 11 .
Comme on le voit sur la figure 2, on' réalise ainsi, de façon simple, le pr"fil général de la figure..1. De plus, la tôle intérieure qui traverse en dl sur le'tube, assure. le.raidissement de l'ensemble et peut'servir à supporter les dispositifs diffuseurs internes, prévus dans la- demande déposée par le Demandeur le 11 septembre 1947 pour : PERFECTIONNEMENTS A LA CIRCULATION DES FLUIDES DANS LES APPARILS ECHANGEURS DE CHALEUR ". (Cas .35).
On peut également prévoir une déformation de la tôle .±1 elle-même de manière à constituer les surfaces coniques assurant les effets de diffusion favorisant la circulation du fluide 'intérieurement au tube, avec les avan 'tages décrits dans le brevet précité.
Les ailettes, réalisées conformément 'à la dis- position qui vient d'être indiquée, ont l'avantage'd'être non seulement épaisses à leur base, mais creuses, ce qui facilite l'échange de chaleur entre.fluide extérieur et fluide intérieur, à travers des volumes très divisés. Il pourrait y avoir plus d'une tôle transversale à l'intérieur des tubes ainsi constitués.
Dans la variante représentée fig.3 la dis-
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posi tion générale des trois tôles e f et d est. la, même, mais on n'a, ménagé qu'une seule ligne de soudure pour l'assemblage en k1 et une seule en 11, ce qui simplifie encore la fabrication.
Enfin, selon l'invention, on prévoit également une variante de réalisation, dans laquelle la tôle médiane d est supprimée. Le profil voulu pour le tube et ses ailettes est obtenu à partir de deux tôles m et 11 embouties dans leurs parties médianes en forme de gouttières, et pourvues de prolongements m1 et m2 pour la tôle m et n1 n2 pour- la tôle n , qui constitueront les ailettes. Les deux tôles m et.!2 sont soudées 'sur leursbords en 2' et ,ui constituen i la pointe des ailettes.
Pour assurer l'écartement voulu et la résistance à la pression, ou autres efforts, des ailet- tes et parties avoisinantes des parois m1 n1 et]12 n2 des cloquages q sont prévus sur l'une ou l'autre tôle, ou sur les deux, de façon à donner à l'ailette la. rigidité et l'épaisseur croissante voulues depuis sa pointe jusqu'à l'endroit'ou elle rejoint la partie cylindrique du disposi- tif. Ces cloquages peuvent 'être renforces par des points de soudure les reliant à la tôle opposée, pour angmenter la rigidité de l'ailette.
En associant, en série ou en parallèle, les tubes à ailettes constitues cornue il vient d'être dit on peut réaliser toutes espèces d'échangeurs de chaleur.
En outre, selon l'invention, dans le cas d'un échan- geur de chaleur comportant plusieurs ranidés de tubes, en sé- fie ou en parallèle, on prévoit que tous les tubes d'une ou plusieurs rangées sont réalisés en une seule opération, par emboutissage de t'oies de grande dimension qui présenteront
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des alternances de gouttières et d'ailettes en sorte 'que l'on obtient d'un' seul bloc une ou plusieurs rangées de tubes de 1'échangeur.
Il va de soi que des modifications pourraient être apportées, sans pour cela sor tir du cadre de bette inven- tion,
REVENDICATIONS
1 ) Mode de réalisation d'un tube : ailettes, particulière-. ment destiné aux échangeurs de chaleur,- dans lequel les ailettes sont prévues à 180 .. sur le tube et dans une direc- .tion qpproximativément tangentielle à la section dudit., tube, le mode de réalisation consistant à couder une pre- mière bande de tôle de façon que ses bords extrêmes'soient '.dirigés parallèlement et en sens inverse, 'tandis, que.
sa partie médiane se trouve dans un plan'diamétral du futur 'tube, et à rapporter, de part et'd'autre de cette partie médiane,deux autres tôlés, embouties en forme .de gouttières, et, dont les bords sont soudés ou fixés par.tous moyens convenables sur les bords parallèles de la'première tôle qui constituent les ailettes. du tube..-..
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PATENT OF INVENTION IN BELGIUM EMBODIMENTS OF FINNED TUBES
In his previous patents, the Applicant has described a tube, particularly intended for heat exchangers, comprising fins welded 180 l, to one another, and in a direction approximately tangential to the section of the tube. The advantages of this arrangement have been described in the prior patents.
The present invention relates to various particularly simple embodiments of these finned tubes, from sheets, -and overcoming the difficulties due may present the welding of the fins on a pre-tube.
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made of cylindrical section.
The description which follows, with reference to the accompanying drawings given by way of example, will give a good understanding of the way in which the invention can be carried out.
Fig.l shows (in schematic section) the arrangement of the fins on the tube, according to the prior patents of the applicant.
Figs. 2-4 show, also in schematic section, the various embodiments of the finned tube in accordance with the present invention.
It can be seen that, in the arrangement which is the subject of the previous patents of the applicant, the fins .2 and b are welded to a pre-fabricated cylindrical tube c, to
180 from each other, and in an approximate direction- ... slow tangential to the section of the tube.
According to the present invention, the same overall arrangement is achieved with the aid of sheets, enjoying the favorable effects on the circulation of fluids inside and outside the tube.
For this purpose, retort 'can be seen in figure 2, a first sheet of sheet metal d is bent, (the way to offer the section indicated in the figure, which comprises a middle part d1 bordered by two parallel end parts d2d3 which will constitute, retort as we will see, the fins. Two other sheets of metal sheet e and f, stamped in the general shape: ±: '8, the gutter, are then added on either side of the middle plate d,, dewlap to achieve the arrangement shown in Figure 2.
The edges of the sheets ± and f are inflected respectively in e1 f1, so as to come to be connected, according to a suitable profile, to the fins
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d2 d3 of the middle plate. By continuous external welding in g1 h1 the sheets are assembled respectively! and 'on the fins d2 d2 In addition, a line of', weld in k1 'as in 11 welds along their other two edges the sheets e and! on the fins d2d3 The terminal welds k1 can be at different levels such as. shown in fig.
2 or the sheet f welded in ± 1 can be extended to the weld k1 where the three sheets are welded together. The same arrangement can be adopted for 11.
As can be seen in FIG. 2, the general thread of FIG. 1 is thus produced in a simple manner. In addition, the internal sheet which crosses at dl on the tube ensures. The stiffening. of the assembly and can serve to support the internal diffusing devices, provided for in the application filed by the Applicant on September 11, 1947 for: IMPROVEMENTS IN FLUID CIRCULATION IN HEAT EXCHANGER EQUIPMENT ". (Case. 35).
It is also possible to provide a deformation of the sheet. ± 1 itself so as to constitute the conical surfaces ensuring the diffusion effects favoring the circulation of the fluid 'inside the tube, with the advantages described in the aforementioned patent.
The fins, produced in accordance with the arrangement just indicated, have the advantage of being not only thick at their base, but hollow, which facilitates the exchange of heat between the external fluid and the fluid. interior, through very divided volumes. There could be more than one transverse sheet inside the tubes thus formed.
In the variant shown in fig. 3 the dis-
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general position of the three sheets e f and d is. the same, but only one weld line has been provided for the assembly in k1 and only one in 11, which further simplifies manufacture.
Finally, according to the invention, an alternative embodiment is also provided, in which the middle plate d is omitted. The desired profile for the tube and its fins is obtained from two sheets m and 11 stamped in their middle parts in the form of gutters, and provided with extensions m1 and m2 for the sheet m and n1 n2 for the sheet n, which will constitute the fins. The two sheets m and.! 2 are welded 'on their edges at 2' and, ui constitute the tip of the fins.
To ensure the desired spacing and resistance to pressure or other forces, fins and adjoining parts of the walls m1 n1 and] 12 n2, blisters q are provided on one or the other sheet, or on the two, so as to give the fin the. stiffness and increasing thickness desired from its point to the point where it meets the cylindrical part of the device. These blisters can be reinforced by welding points connecting them to the opposing sheet, to increase the rigidity of the fin.
By associating, in series or in parallel, the finned tubes that have just been said retort, all kinds of heat exchangers can be produced.
Furthermore, according to the invention, in the case of a heat exchanger comprising several ranids of tubes, in series or in parallel, provision is made for all the tubes of one or more rows to be produced in a single one. operation, by stamping large geese which will present
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alternations of gutters and fins so that one or more rows of tubes of the exchanger are obtained as a single block.
It goes without saying that modifications could be made, without going outside the framework of bette invention,
CLAIMS
1) Mode of realization of a tube: fins, particular-. intended for heat exchangers, - in which the fins are provided at 180 ... on the tube and in a direction approximately tangential to the section of said tube, the embodiment consisting in bending a first strip of sheet metal so that its extreme edges are '.directed parallel and in the opposite direction,' while, that.
its middle part is in a diametral plane of the future 'tube, and to bring back, on either side of this middle part, two other sheet metal, stamped in the form of gutters, and, whose edges are welded or fixed by any suitable means on the parallel edges of the first sheet which constitute the fins. of the tube ..- ..
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