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BREVET D'INVENTION.
Radiateur vertical pour les besoins du chauffage.
L'invention se rapporte à un radiateur ve, @cal pour les besoins du chauffage, constitué par un enduit vertical qui est pourvu de nervures extérieures s'éten- dant dans le sens axial et qui est traversé par un élé- ment transmettant de la chaleur.
On connaît déjà des radiateurs verticaux cons- titués par des radiateurs tubulairea ayant des formes très diverses, mais ils ont à peine été utilisés jusqu' ici, bien que pour l'utilisation économique de tels ra- diateurs, il soit maintenant satisfait à la condition préalable afférente à des températures élevées du c8té de l'awenée de la chaleur* La raison pour laquelle de tels radiateurs ne sont pas utilisés doit notamment être attribuée au prix élevé de la fabrication provenant d'une part, des efforts développés en vue de concentrer une
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surface chauffante active ussi grande que possible sur un petit volume du radiateur, d'autre part du fait du principe exigeant de raccorder un tuyau,
comportant, des nervures longitudinales, de manière à assurer une bonne conductibilité calorifique. d'est la raison pour la- quelle on a déjà proposé de constituer des radiateurs tubulaires de manière à ce que le tuyau traversé par l'élé- ment transmetteur de chaleur et les nervures conductrices de chaleur constituent une seule pièce, cette pièce uni- que pouvant être coulée ou pressée en un seul boudin.
Toutefois, en dehors de sa constitution d'une pièce, ce radiateur connu correspond aux formes de radiateurs con- nus jusqu'ici, qui se caractérisent notamment par l'agen- cement d'un nombre aussi grand que possible de nervures longitudinales continues sur la périphérie du tuyau, alors qu'autour des extrémités des nervures eat encore généralement disposé un tuyau-enveloppe relié dans des conditions pyroforiques, ce qui rend également difficile et coûteuse la fabrication d'un tel radiateur.
Dans le même esprit on ne peut non plus accepter de conférer des formes à de tels radiateurs, dans lesquel- les les nervures sont ondulées ou exécutées en tant que nervures échelonnées, en vue d'améliorer le rayonnement.
La plupart des radiateurs verticaux connus ont en commun que l'enveloppe constituée par les nervures est reliée de Manière pyroforique au tuyau central traversé par l'élément chauffant, pour les rendre actives en tant que surface chauffante. Il s'est cependant avéré que cet- te enveloppe participe peu à 1'échange calorifique, parce qu'elle n'est éventuellement pas reliée d'une manière suf- , fisamment pyroforique aux autres surfaces chauffantes, du fait qu'aucun air ne lèche la surface extérieure de l'enve- loppe et qu'au centre la transmission calorifique par
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rayonnement doit rester réduite pour qu'elle ne soit pao importune.
Pour autant que des mesures soient prises aux nervures en vue de réaliser une bonne utilisation thermi- que de l'écoulement entre les nervures longitudinales, en prévoyant par exemple des nervures ondulées ou des inter- calaires de tourbillonnement, ou analogues, ceci ae fait le plus souvent aux dépens d'un freinage de l'écoulement qui, à son tour, a une influence nocive sur l'échange calo. rifique dans son ensemble.
A ce point de vue on connaît, par exemple, un échangeur de chaleur constitué sous forme de boudin tubu- laire à disposer horizontalement et qui est muni de ner- vures longitudinales. Dans une forme d'exécution parti- culière, les nervures voisines d'une nervure longitudinale continue sont coupées et repliées de façon différente pour obtenir un rayonnement devenant plus actif dans le sens de la largeur. Du fait que cet échangeur de chaleur est dis- posé horizontalement, il n'y a pas Je connection le long des nervures, de sorte que l'air qui s'éloigne ne peut être repris verticalement de façon continue sur les nervu- res pliées.
En se rattachant à la forme connue de radiateurs boudinés, constitués d'une seule pièce, il appartient dès lors à l'invention de créer à un prix défendable un radia- teur assurant un échange calorifique optimum, parfaitement adapté, sans freinage défavorable de l'écoulement.
Ce problème est résolu grâce à un radiateur qui, conformément à l'invention,, est caractérisé par le fait que les nervures longitudinales sont entaillées à des in- tervalles, au moins juqu'à leur demi-largeur, et lea sec- tions des nervures individuelles sont pliées pour, s'engager
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verticalement dans les conduits de connection limités par les nervures, alors que les nervures ont, selon une iè- re en soi connue, une section se réduisant vers l'ext rieur.
En principe le radiateur vertical conforme à l'invention consiste donc en un conduit vertical pour l'élément chauffant, autour duquel des nervures vertica- les sont disposées radialement. Après le boudinage les nervures verticales du radiateur sont entaillées par exem- ple dans un outil combiné à presser et à estamper, et les sections des nervures ainsi produites sont chaque fois .courbées au milieu de la nervure vers un côté, à savoir alternativement plus ou moins fort.
Les nervures verti- cales sont ainsi divisées en.un grand nombre de nervures séparées s'engageant verticalement dans l'écoulement de convection, et ne constitauent pas de résistance sensible- nient plus élevée à l'écoulement de l'air montant que les nervures longitudinales lisses; elles entraînent cepen- dant un effet de chauffage énorme, parce que le flux d'air montant est constamment coupé à nouveau d'une sec- tion à l'autre, vers le haut, et est ainsi chauffé dans un noyau.
Si l'on active la surface chauffante du radia- teur de cette manière, sans accrottre de ce fait la ré- aistance à l'écoulement, c'est-à-dire qu'une grande vi- tesse d'écoulement de l'air montant est assurée dans le radiateur, on obtient un fort échauffement de l'air pour une surface chauffante réduite, de sorte que l'on peut renoncer à utiliser l'enveloppe du radiateur comme sur- face chauffante, ce qui représente des avantages du point' de vue de la fabrication et de l'économie.
On peut, par exemple fabriquer l'enveloppe en une matière moins bonne conductrice et/ou ayant une résistance moindre à la cor-
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rosion. Du fait que l'enveloppe ne doit pas être rap- portée de façon directement pyroforique sur le radia- teur, elle peut être fabriquée de façon simple avec des tolérances de fabrication plus grandes. En outre, lors- que plusieurs radiateurs doivent être disposés l'un à coté de l'autre, par exemple pour obtenir le rendement calorifique voulu pour le chauffage d'un local, l'enve- loppe peut être constituée pour envelopper plusieurs radiateurs verticaux. L'enveloppe sert en même temps de conduit comportant à la partie supérieure une ouver- ture de sortie d'air et un dispositif de réglage de la sortie d'air.
Un autre avantage essentiel consiste en ce que l'enveloppe ne prend pas une température élevée du fait qu'elle n'est pas reliée de manière pyroforique au ra- diateur et dès lors, lorsque l'enveloppe sert de conduit, elle ne doit pas être isolée oomplémentairement et peut être isolée en augmentant le prix de revient à un degré réduit ou même nul.
Grâce au profilage des nervures dont la section diminue vers l'extérieur, chose en soi connue, la matière conductrice de chaleur des nervures est adaptée avanta- geusement à l'écoulement calorifique, de sorte qu'en tous les endroits des conduits de convection il'intervient une chute plus ou moins égale de la température.
D'autres détails sont commentés dans ce qui suit, à la lumière des dessins représentant des exemples d'exé- cution.
Dans ces dessins,
La fig. 1 montre une section de radiateur vue en perspective;
La fig. 2 est la vue en plan d'un radiateur com.. portant une variante de la courbure des nervures par rap-
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port à ce qui est représenta dame la figure 1;
La fige 3 est une vue en plan d'un radiateur com- portant une autre courbure de nervures; et
La fig. 4 est une coupe par un radiateur selon la tigure 1 suivant la ligne 1-1 mais avec raccord monté à pression pour le tuyau et la conduite.
Selon la figure 1 le radiateur se compose d'un tuyau central 1 comportant des nervures longitudinales 2 dirigées dans le sens axial. Entre ces nervures longitu- dinales 2 peuvent se trouver d'autres nervures longitudi. nales 2' telles qu'elles sont indiquées en traits inter- rompus. Ces nervures longitudinales 2, 2', parmi lesquel- les les nervures 2' sont de préférence plus courtes, sort entaillées à peu près jusqu'à la moitié de leur largeur.
Comme on le remarquera, les sections ou ailettes 3, 3' ainsi constituées sont pliées de préférence dans un sens mais à des degrés différents. Grâce à ce pliage, les conduits d'écoulement 4 se trouvant entre les nervures sont en quelque sorte ouverts par sections en éventail, et ce sans que de ce fait la résistance à l'écoulement de l'air arrivant du bas (flèches 5) soit sensiblement accrue par rapport à la résistance qui interviendrait si les rainures longitudinales étaient lisses. Le pliage de toutes les sections d'ailette vers un côté présente l'avantage que le dispositif de pliage ne doit interve- nir que dans un sens. Mais il est évident que le pliage peut également s'effectuer vers les deux côtés, comme le montre la figure 2.
Il est également possible d'entail- ler les nervures jusqu'à proximité du tuyau (figure 3) et de les plier déjà à leur base et de prévoir alors un au- tre pliage.
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La fig. 4 montre une section de radiateur selon la figure 1, en coupe, dans laquelle un tuyau 6 avec raccord 7 pour l'air est placé à pression dans le canal tubulaire 1.
Eu égard aux écoulements de chaleur et aux chutes de température intervenant dans les nervures, celles-ci sont profilées de telle manière que leurs sections en direction des arêtes d'extrémité deviennent plus réduites On obtient ainsi que les nervures ont toujours la même température sur toute leur largeur, jusqu'à leur extré- mité, de sorte que toutes les surfaces de nervures deviennent entièrement actives en tant que surfaces de transmission calorifique.
En ce qui concerne la matière du radiateur, il faut, bien entendu, considérer colle pouvant être boudi. née de façon continue , par exemple l'aluminium.
REVENDICATIONS.
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PATENT.
Vertical radiator for heating needs.
The invention relates to a ve, @cal radiator for heating purposes, consisting of a vertical plaster which is provided with outer ribs extending in the axial direction and which is traversed by an element transmitting heat. heat.
Vertical radiators are already known, consisting of tubular radiators having very different shapes, but they have hardly been used heretofore, although for the economical use of such radiators the condition is now satisfied. prerequisite relating to high temperatures on the side of the heat source * The reason why such radiators are not used must in particular be attributed to the high cost of manufacture resulting, on the one hand, from the efforts made to concentrate a
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active heating surface as large as possible on a small volume of the radiator, on the other hand because of the principle requiring the connection of a pipe,
comprising longitudinal ribs, so as to ensure good heat conductivity. This is the reason why it has already been proposed to constitute tubular radiators so that the pipe through which the heat-transmitting element passes and the heat-conducting ribs constitute a single part, this uni- that can be poured or pressed into a single roll.
However, apart from being one-piece, this known radiator corresponds to the forms of radiator known hitherto, which are characterized in particular by the arrangement of as large a number as possible of continuous longitudinal ribs on the surface. the periphery of the pipe, while around the ends of the ribs is still generally disposed a shell pipe connected under pyroforic conditions, which also makes it difficult and expensive to manufacture such a radiator.
In the same spirit, it is also not possible to accept giving shapes to such radiators, in which the ribs are corrugated or executed as stepped ribs, in order to improve the radiation.
Most of the known vertical radiators have in common that the envelope formed by the ribs is pyroforically connected to the central pipe through which the heating element passes, to make them active as a heating surface. It turned out, however, that this envelope participates little in the heat exchange, because it is possibly not connected in a sufficiently pyroforic manner to the other heating surfaces, because no air is present. licks the outer surface of the casing and that in the center the heat transfer through
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radiation must remain reduced so that it is not intrusive.
Provided that measures are taken at the ribs to achieve good thermal utilization of the flow between the longitudinal ribs, for example by providing corrugated ribs or vortex spacers, or the like, this has been done. more often at the expense of a flow brake which, in turn, has a harmful influence on the heat exchange. rific as a whole.
From this point of view, a heat exchanger is known, for example, in the form of a tubular coil to be arranged horizontally and which is provided with longitudinal ribs. In a particular embodiment, the adjacent ribs of a continuous longitudinal rib are cut and folded in a different way to obtain radiation which becomes more active in the width direction. Due to the fact that this heat exchanger is arranged horizontally, there is no connection along the ribs, so that the air which moves away cannot be taken up vertically continuously on the folded ribs. .
By being attached to the known form of coiled radiators, made of a single piece, it therefore belongs to the invention to create at a defensible price a radiator ensuring optimum heat exchange, perfectly adapted, without unfavorable braking of the air. 'flow.
This problem is solved by means of a radiator which, according to the invention, is characterized in that the longitudinal ribs are notched at intervals, at least up to their half-width, and the sections of the ribs are cut at intervals. individual ribs are bent to, engage
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vertically in the connection conduits limited by the ribs, while the ribs have, according to a per se known per se, a section which narrows outwards.
In principle, the vertical radiator according to the invention therefore consists of a vertical duct for the heating element, around which vertical ribs are arranged radially. After the extrusion the vertical ribs of the radiator are cut, for example, in a combined pressing and stamping tool, and the sections of the ribs thus produced are each time curved in the middle of the rib towards one side, i.e. alternately more or less strong.
The vertical ribs are thus divided into a large number of separate ribs which engage vertically in the convective flow, and do not constitute a substantially higher resistance to the upward air flow than the ribs. smooth longitudinal; however, they have an enormous heating effect, because the rising air flow is constantly cut back from section to section, upwards, and is thus heated in a core.
If the heating surface of the radiator is activated in this way, without thereby increasing the resistance to the flow, i.e. a high flow rate of the flow. rising air is ensured in the radiator, a strong heating of the air is obtained for a reduced heating surface, so that the use of the radiator casing as heating surface can be dispensed with, which represents advantages of the manufacturing and economic point of view.
It is possible, for example, to manufacture the casing in a material that is less good conductor and / or having a lower resistance to the cor-
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erosion. Since the casing does not have to be directly pyroforically applied to the radiator, it can be easily manufactured with larger manufacturing tolerances. In addition, when several radiators have to be arranged one beside the other, for example to obtain the calorific efficiency desired for the heating of a room, the envelope can be formed to enclose several vertical radiators. . The casing serves at the same time as a duct comprising at the top an air outlet opening and a device for adjusting the air outlet.
Another essential advantage is that the casing does not take a high temperature because it is not pyroforically connected to the radiator and therefore, when the casing serves as a conduit, it must not. be isolated oomplementarily and can be isolated by increasing the cost price to a reduced or even zero degree.
Thanks to the profiling of the ribs, the cross section of which decreases towards the outside, which is known in itself, the heat-conducting material of the ribs is advantageously adapted to the heat flow, so that in all places of the convection ducts it 'a more or less equal drop in temperature occurs.
Further details are discussed in the following in the light of the drawings showing working examples.
In these drawings,
Fig. 1 shows a section of the radiator in perspective;
Fig. 2 is a plan view of a radiator com .. carrying a variant of the curvature of the ribs with respect to
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port to what is shown in Figure 1;
Fig 3 is a plan view of a radiator comprising another curvature of ribs; and
Fig. 4 is a section through a radiator according to tigure 1 along line 1-1 but with a pressure-mounted connection for the pipe and the pipe.
According to FIG. 1, the radiator consists of a central pipe 1 comprising longitudinal ribs 2 directed in the axial direction. Between these longitudinal ribs 2 there may be other longitudinal ribs. nals 2 'as indicated in broken lines. These longitudinal ribs 2, 2 ', among which the ribs 2' are preferably shorter, emerge notched approximately up to half their width.
As will be appreciated, the sections or fins 3, 3 'thus formed are preferably bent in one direction but to different degrees. Thanks to this bending, the flow ducts 4 located between the ribs are in a way opened in fan-shaped sections, and this without thereby the resistance to the flow of air arriving from the bottom (arrows 5) is significantly increased compared to the resistance which would occur if the longitudinal grooves were smooth. Folding all fin sections to one side has the advantage that the folding device only has to operate in one direction. But it is obvious that folding can also be done to both sides, as shown in figure 2.
It is also possible to notch the ribs up to the vicinity of the pipe (figure 3) and to bend them already at their base and then provide for another bending.
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Fig. 4 shows a radiator section according to Figure 1, in section, in which a pipe 6 with connection 7 for the air is pressurized in the tubular channel 1.
In view of the heat flows and the temperature drops occurring in the ribs, they are profiled in such a way that their sections in the direction of the end edges become smaller.We thus obtain that the ribs always have the same temperature throughout. their width, up to their end, so that all the rib surfaces become fully active as heat transfer surfaces.
As far as the material of the radiator is concerned, it is of course necessary to consider glue which can be boudi. born continuously, for example aluminum.
CLAIMS.
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