Echangeur de chaleur. La présente invention a pour but de créer des appareils perfectionnés propres à effec tuer l'échange de chaleur entre deux fluides et destinés plus particulièrement à être utili- sés avec les moteurs à combustion interne.
L'échangeur de chaleur conforme à l'inven tion comprend un assemblage de cellules en feuilles métalliques minces, disposées paral lèlement les unes par rapport aux autres, et de bandes plissées métalliques minces, dispo sées obliquement et semblablement à l'inté rieur desdites cellules,
l'assemblage étant prévu de façon à former pour les fluides des passages qui sont disposés alternativement à angle droit ,l'un par rapport à l'autre.
Dans les dessins ci-joint qui représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet @de l'invention: La fig. 1 est une coupe schématique en élévation d'une cellule de l'échangeur de cha leur.
La fig. 2 est la vue en plan de la cellule. La fig. 3 est une vue similaire à la. fig. 1, représentant une cellule adjacente.
La fig. 4 est une coupe en plan de trois cellules adjacentes de l'appareil.
La fig. 5 est la vue en élévation de l'ex trémité de la cellule visible à la fig. 3, et qui est. la -cellule intermédiaire dans la fig. 4.
Les fig. 6 à 9 illustrent divers stades inter médiaires de la construction des parois en métal mince des cellules.
En référence aux fig. 1 et. 2, la cellule illustrée est. formée en repliant convenable- ment une tôle métallique mince dans le but d'obtenir une paire de parois latérales paral lèles a., réunies par leurs bords longitudinaux b, les extrémités c,
d restant ouvertes (une faon de construire cet élément est décrite plias bas, en se référant aux fi-. de 6 à 9). A l'intérieur de -la cellule en question, une mince bande e en métal. plissé est disposé en diagonale au travers de la. cellule, comme le montre la fig. 1.
Les crêtes des plis de la bande e sont réunies .aux surfaces des parois a, b par un brasage au cuivre, par soudure ou par tout autre moyen.
Dans -un appareil destiné à effectuer des échanges de chaleur entre des courants d'air et des gaz d'échappement chauds provenant d'un moteur, la cellule montrée dans les fig. 1 et 2 est -conçue pour le passage de l'air à tra vers celle-ci.
L'air pénètre par l'extrémité c dans la zone entre le bord gauche b de la cellule et le bord adjacent de la bande plissée e. Ensuite, il s'écoule, le long des étroits pas sages formés par la bande, .dans la zone com prise entre l'autre bord de la bande et le bord droit b de la cellule. De .cette zone l'air s'échappe au dehors par l'extrémité d.
La cellull:e suivante, au travers -de laquelle les gaz .chauds circulent, est formée en pla- çant deux des cellules décrites ci-dessus, pa rallèlement l'une à l'autre, à une distance eon- v erable l'une de l'autre, et en fixant entre elles une :
autre bande plissée f ainsi que le représente la. fig. 3. La bande f est semblable à la bande e et est disposée de façon analo- sue. Dans cette cellule, les bords supérieurs et inférieurs <I>g, h</I> sont fermés, et les bords longitudinaux <I>i,
</I> j sont ouverts. Préférable- ment (ainsi que montré), la largeur de la deuxième cellule est double de celle de la première, cette deuxième cellule contenant deux bandes f semblables et semblablement disposées, !ces dernières étant séparées l'une de l'autre par une -plaque -de séparation k en métal mince.
Les crêtes :des plis des bandes f et les surfaces extérieures des parois a, a ainsi que les surfaces de la, plaque k sont assemblées pax brasage au cuivre, par sou dure ou .de tout autre façon.
La fis. 4 représente un assemblage de trois cellules, dont la supérieure- et l'inférieure cor respondent à celles des fis. 1 et 2 au travers desquelles les filets .d'air circulent, la -cellule centrale étant traversée par les gaz chauds en circulation. La direction du courant des gaz chauds est indiquée sur la fis. 3.
Ces gaz pénètrent par le bord longitudinal ouvert, de droite de la cellule, .et après avoir parcouru les passages dans les bandes plissées f, ils sor tent par le bord ouvert j.
.A noter que le courant à travers les pas sages des bandes f est parallèle, mais de sens contraire à la direction de la circulation d'air à travers les bandes e.
Dans le but de rendre la structure plus rigide, les régions de la cellule traversée par les gaz chauds, qui sont situées de part et d'autre des bandes f, peuvent être occupées par -de minces bandes métalliques plissées m ainsi .que montré à la fis.
5, les plis des ban des de renforcement ayant un pas relative ment .grand, et étant prévues de telle façon qu'elles n'offrent qu'une faible résistance à l'écoulement des courants qui les traversent.
L'appareil complet est formé par l'assem- bliage d'un nombre quelconque de cellules, dans lesquelles circule l'air, et de cellules dans les- quelles @circulent les gaz .chauds alternant entre elles de façon à former pour les fluides des passages qui sont :disposés alternativement à angle ,droit .l'un par rapport à l'autre.
L'as semblage étant monté dans un :carter quelebn- que pouvant être connecté à des conduites d'air et de gaz chauds.
Il est préférable que les tôles plissées e, <I>f</I> forment des passages de faible section et d'une longueur telle que le fluide circule à travers elles pour autant que possible sous la forme de lames minces ou de filets. Ceci s'obtient en donnant aux passages de faibles sections transversales. Dans un des exemples,
les bandes plissées en question ont une épais- seur d'environ 0,1 mm, et celles-ci sont plissées de façon à former des plis successifs ayant environ 1 mm -de distance entre les crêtes et 2 mm de profondeur. La .largeur des ban- des peut être, par exemple, de 25 mm.
Les fis. 6 à 9 illustrent 1-me façon avan tageuse de construire les .cellules. Une tôle métallique mince est tout d'abord formée ainsi que le montre la fis. 6.
On la replie ensuite selon les lignes interrompues p, q, afin de former les parois latérales parallèles a, visibles dans la coupe en plan de la fis.
7, la portion de la bande comprise entre les li gnes p, q formant l'un des côtés longitudi naux fermé b de la cellule. Ires bords r, s sont repliés à angle droit suivant les lignes <I>t,</I> u et façonnés de façon à être repliés l'un dans l'autre, ainsi que montré à droite dans la fis. 7, formant ainsi l'autre paroi longi- tudinale fermée de la cellule.
Les parties v, <I>w, x, y</I> sont repliées à angle droit suivant les lignes 1, 2, 3, 4 dans le but de former les ailes extérieures .en saillie<I>v,</I> iv, <I>x, y,</I> visibles dans la section longitudinale de la cellule de la fis. 8.
Pour l'interconnexion des cellules, disposées parallèlement les unes par rapport aux autres, les ailes -en question appartenant à des ;cellules adjacentes sont formées de telle façon qu'elles sont repliées l'une dans l'autre, ainsi que visible à la fis. 9.
Les bandes plis sées ainsi que les autres éléments décrits ci- dessus peuvent être mis en place au cours d'une phase quelconque appropriée de fabri cation ou d'assemblage des cellules, et la fer meture par repliage des bords les uns dans les autres peut être effectuée soit par bra sage au cuivre, par soudure ou par tout autre moyen similaire:
Tandis que l'appareil décrit a, spéciale ment pour objet d'assurer l'échange de cha leur entre les produits de la .combustion et l'air qui doit être préchauffé avant de péné trer dans la chambre de combustion d'un mo teur à combustion interne, elle peut également servir, pour refroidir, par l'air, la chemise de circulation d'eau d'une machine, ou pour re froidir l'air ou un autre gaz comprimé par un compresseur,
ou bien encore pour refroidir ou pour -chauffer de l'huile de lufrification, ou pour tout autre but analogue.
Par cette invention l'on peut construire de façon compacte et avantageuse des appaxeils échangeurs .de chaleur à rendement élevé.