<Desc/Clms Page number 1>
"Eléments d'échange thermique"
La présente invention concerne deu dispositifs d'échange thermique et plus spécialement des éléments d'échange thermique utilises pour le chauffage, le refroi- dissement et la réfrigération.
L'invention ce propose de fournir : - un tube à surface principale ayant des nervures confluentes sur lesquelles sont ajustées uns série de surfaces secondaires espacées sous la forme d'ailettes.
- une combinaison de tube et d'ailettes de ce type pour offrir une surface d'échange thermique totale plus efficace d'un espace donne et pour fournir une résis-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
t"nee relativement plus grande \ l'élunumt d'échange terr:1iqne.
-. un tube dans xky,xz. -,con 3w^ constant sera maintenu uniformément entro le tubLS et lne ailettes conduc. trice thersiquep uu'il porm n grâce auquel une répartition rolavivecwnt r-;=1e du 1.,1' m:-JiQsion de chaleur aéra o- :zz:.w l-our l3. surfc-ce jntit*s des ailettes.
- et::) éléments d'échange thermique dans lesquels un tube à nervures a dos prolongements radiaux creux faisant saillie sur une distance substantielle dans les ailettes qu'il pore pour aider la répartition économique de l'action de transmission de chaleur sur toutes les surfaces des ailettes.
EMI2.2
- un moyen auluel est compensée toute décomposition. des éléments voisins du tube à nervures et des ailettes qui y soi t4justées, et est obtenue l'assurance d'un bon cont.ct entre les éléments du tube et des ailettes, Plus spécialement, l'inventior/concerne la fourniture {p U-1J. tube Y?rûc.ntant un passage cylindrique central de fluide et une série de nervurescreuses s'étendant radialeLient, disposées sous une configuration assortie autour du passage cylindrique.
L'invention comporte un agencement d'une série d'ailettes espacées entourant étroitement la périphérie du tube, les extrémités centrales des nervures creuses se terminant vers l'intérieur des bords externes
EMI2.3
des ailettes, chacune des ailettes .yc nt un trou rond situé au centre et des fentes s'étendant radialement qui font saillie à partir du trou, le trou et les fentes radiales des ailettes entourant la périphérie du tube et fournissant le seul support périphérique du tube, de sorte que le tube est ainsi supporté contre, la pression thermique et que les
<Desc/Clms Page number 3>
ailettes sont à auto-réglage par rapport au tube pour tournir une pression tharmique maximum entre eux,
Les silettes ont une forme telle qu'elles forment une strie d'angles qui sont situés radialement veru l'exterieur des nervures creuses pour fournir une répartition thermique efficace par les ailettes.
D'autres avantages et car etéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard- du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une perspective d'une partie du tubeà échange thermique a nervures à surface principale, @ les ailettes à surface secondaire étant omises ; la figure 2 est une vue de face d'une des ailettes destinée à être appliquée sur le tube à nervures de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en plan par-dessus d'une partie du tube à nervures creuser de la figure 1 ayant un certain nombre d'ailettes, comme celle représentée sur la figure 2, qui y sont ajustées ;
la figure 4 est une vue de face de la construction de la figure 3, le tube à nervures étant représenté en coupe, et la figure 5 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle le tube présente des nervures disposées en/spirale, et où quelques-unes dos ailettes sont représentées en position sur/ie tube.
Dans la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 4, on y représente un tube 1 ayant une conduite centrale cylindrique 2 :tonnant un passage pour le milieu ou fluide/d'échange thermique, On prévoit une série de nervures creuses 3 s'étendant radialement, formée;3 en une
<Desc/Clms Page number 4>
seule pièce avec la conduite 2. Quatre de ces nervures sont représentées sur le dessin, mais ce nombre peut être augmenté ou diminua selon les besoins. Ces nervures sont creuses ou ont une disposition à double paroi, présentant les. parois opposées espacées 4,4 pour manager de cette façon entre ces parois un léger espacement 12 qui communiqua par une extrémité avec l'intérieur du tube de conduite cylin- drique centrale.
L'extrémité externe de chaque espace 12 est fermé par la-bando 5 située à l'extrémité externe de chaque nervure formée. Cette construction fournit une con- duite creuse munie d'une série de nervures radiales creuses pouvant être déployées sous l'effet de la pression s'exer- çant dans le tube.
Dans la forme de réalisation de l'invention repré- sentée sur la figure 1 , les nervures sont disposées droites ou en parallélisme, tandis que dans la forme de réalisation représentée sur la figure 5, les nervures 6 qui y sont re- présentées sont disposées en spirale.
Disposées le Ions du tube 1 à nervures et à des distances égales appropriées, si on le désire, se trouvent unc série de plaques 7 constituant des ailettes qui font saillie radialement. Chacune de ces ailettes présente une ouverture circulaire centrale 8 à partir de laquelle s'éten- dent une série de fentes radiales 9.
Ces fentes 9 épousent la forme et se confojrment au nombre des nervures radiales du tube 1 et l'ouverture centrale 8 épouse la forme de la surface externe de la conduite centrale 2, de sorte que les ailettes 7 peuvent ainsi être ajustées avec précision sur le tube et qu'elle s y seront montées sans tourner, comme tube qu'ell y seront montées sans tourner, comme il est représenté clairement sur les figures 3 et 4.
Les fentes sont disposées, dans la forme de réalisation repré-
<Desc/Clms Page number 5>
sentée, pour former les diagonales d'un carré. lorsque les ailettes sont ajustées sur le tube comme il est décrit ci- dessus, il existe un contact à frottement entre les ailet- tes etle tube aux fins d'Assurer une trunsmision de cha- leur optimum entre le tube et les ailettes.
Le trou cen- tral de chaque ailette et les fentes radiales qui s'y éten- dent entourent la périphérie du tube et forment le seul sup- port périphérique du tube, de sorte que le tube est ainsi supporté contre la pression intorne et que les ailettes seront à auto-réglage par rapport au tube pour établir en- tre eux une transmission de chaleur maximum.
On sait qu'avant la présente invention les con- duites d'échange thermique ont été munies d'ailettes. Avec cet agencement, il s'mores souvent une détérioration chi- mique et physique entre la surface du tube et le bord.péri- phérique des trous ménages dans les plaques, à travers lesquels s'étend le tube. Dans un tel cas, il se produit une perte de contact uniforme entre le tube et ses ailet- tes lea ailettes ont alors tendance à se desserrer du tube et les surfaces de chaleur effectives disponibles sont for- tement réduites.
@ Dans la présente construction, la pression du milieu de chauffage ou de refroidissement s'exerçant à l'in- térieur du passage ou de la conduite d'écoulement 2 fait appliquer la pression vers l'extérieur sur la surface in- terne des parois 4,4 des nervures, en tendant à les faire s'écarter dans les fentes radiales 9 des ailettes 7, Ainsi, si une détérioration des ailetten 7 autour des parois 4,4 des nervures et de la conduite 2 vient à se produire, tout agrandissement de l'ouverture 8 et de ses fenjtes radiales 9 sera compensé par l'écartement des parois des nervures 3
<Desc/Clms Page number 6>
soue la pression de travail interne, Par suite, avec la construction décrite,
une plus grande résistance du tube est maintenue et un bon contact thermique entre le tube de la figure 1 et lea ailettes 7 qui y sont appliquées comme d'crit ici, son comstaammtn assuré, lorsque les plaquas ou ailettes sont appliquées sur des tubes cylindriques classiques, une répartition thermique uniforme de la surface complète des plaques n'est pas toujours obtenue, Avec la présente construction,
la pro- jection radiale considérable des neruvle creuses 3 vers les bords externes de chaque ailette .7 est telle que la répartition thermique effective sur toute la surface de chaque ailette a lieu de façon efficace; On doit également nctar que lorsqu'un tube à nervure du type décrit est en- tour: d'une série des ailettes 7, il est rendu sensiblement rigide, supporté et renforcé. L'egencement décrit fournit également une surface de rayonnement supplémentaire à coût peu élevé pour l'échange thermique, et permet une utilisa- tion plus efficace du tube principal et des surfaces d'ai- lettes secondaires.
Il s'est avéré que la résistance sup- plémentaire propre à un échangeur thermique à ailettes et à tube de ce type est telle qu'elle permet une plus grande transmission de chaleur et qu'elle s'adapte à une pression plus forte avec moins de poids et de métal. On doit noter que les angles ou coins des ailettes sont situés radiale- ment vers l'extérieur des nervures pour obtenir une répar- tition thermique effective par les ailettes.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes.de réalisation décrites et représentées et est susepti- ble de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention,