La présente invention a pour objet un convecteur comprenant des ailettes montées sur un tuyau destiné à être raccordé à une installation thermique, soit une installation de chauffage ou dans un circuit de refroidissement.
Une telle installation de chauffage peut équiper par exemple un immeuble locatif ou une villa voire même un véhicule. Dans 1e cas d'un circuit de refroidissement celui-ci peut équiper une voiture automobile, le convecteur faisant office de radiateur d'évacuation de chaleur.
Les ailettes des convecteurs traditionnels comportent une ouverture centrale dont la périphérie présente une surface cylindrique destinée à entrer en contact avec la face externe du tuyau passé au travers de l'ouverture.
La conduction de chaleur du tuyau vers l'ailette est optimum lorsque la surface cylindrique est entiérement en contact avec le tuyau.
Avec le temps, la dilatation de l'ailette entraîne souvent une augmentation de diamètre de l'ouverture ou une déformation de celle-ci, ce qui a pour effet de diminuer la surface de contact de l'ailette avec le tuyau et de réduire la transmission de la chaleur à l'ailette ce qui diminue le rendement du convecteur.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, et de réaliser un convecteur comprenant des ailettes qui restent en contact optimum avec le tuyau sur lequel elles sont montées.
Le convecteur selon la présente invention est caractérisé par le fait que certaines ailettes au moins comportent des moyens conférant à l'ailette une élasticité propre tendant à appliquer une partie de celle-ci au moins contre la surface externe du tuyau.
Le dessin annexé illustre partiellement, schématiquement et à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. I est une vue en perspective d'une première forme d'exécution du convecteur.
La fig. 2 est une coupe transversale selon la ligne ll-ll de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en élévation avant d'une deuxième forme d'exécution du convecteur.
La fig. 4 est une vue en élévation avant d'une troisième forme d'exécution du convecteur.
Dans le dessin annexé, seul le montage d'une ou de deux ailettes sur le tuyau du convecteur a été illustré. Il est bien évident qu'un convecteur complet comprend une pluralité d'ailettes montées sur un même tuyau et distantes les unes des autres de quelques millimètres ou de quelques centimètres.
Dans la forme d'exécution illustrée par la fig. I une ailette 1 est en un matériau conducteur de la chaleur tel que de la tôle d'acier ou de l'aluminium.
Cette ailette I comprend un plan supérieur 2 et un plan inférieur 3 faisant un angle a entre eux. Ces deux plans sont de forme générale rectangulaire et présentent des dimensions égales.
L'ailette I comprend encore une partie cylindrique 4 dont l'axe est situé au point d'intersection des axes de symétrie de l'ailette 1. Cette partie cylindrique 4 présente un diamètre interne qui correspond au diamètre externe d'un tuyau 5 sur lequel l'ailette I est montée par passage de ce tuyau au travers de la partie cylindrique4.
On entend par diamètre correspondant un diamètre tel que le tuyau 5 puisse être engagé dans la partie cylindrique 4 à frottement doux.
L'ailette I comporte encore des moyens qui lui confèrent une élasticité propre tendant à appliquer la surface interne de la partie cylindrique 4 contre la surface externe du tuyau 5.
Ces moyens comprennent une nervure 6 formée dans le plan supérieur 2 qui est obtenue par exemple par emboutissage et qui s'étend le long de l'axe de symétrie vertical du plan 2 du bord supérieur de l'ailette (fig. I ) jusqu'à la partie cylindrique 4.
Ces moyens comprennent encore une entaille 7 pratiquée dans la partie cylindrique 4, en regard de la nervure 6 et une fente 8 pratiquée dans le plan inférieur 3 et qui s'étend le long de l'axe de symétrie vertical du plan 3 du bord inférieur de l'ailette (fig. 1) jusqu'à la partie cylindrique 4.
En se référant à la fig. 2, on remarque que l'écoulement de l'air représenté par des flèches qui passe au travers du convecteur est influencé par les plans 2, 3 des ailettes et entre plusieurs fois en contact avec ces plans. De ce fait. le rendement de l'ailette est augmenté par rapport au rendement d'une ailette classique qui est disposée dans un plan perpendiculaire au tuyau 5. En effet, I'air s'écoulant ainsi au travers du convecteur est réchauffé à plusieurs reprises avant de quitter le convecteur.
Dans une variante de cette première forme d'exécution, le plan
supérieur 2 et le plan inférieur 3 comportent chacun une nervure 6 s'étendant le long de l'axe de symétrie vertical de l'ailette 1.
La partie cylindrique 4 comporte deux entailles 7, chacune d'elles étant pratiquée en regard d'une nervure 6.
Ces deux nervures 6 et ces deux entailles 7 confèrent à l'ailette une élasticité propre tendant à appliquer la partie cylindrique 4 contre la surface externe du tuyau 5.
Dans une seconde variante, les moyens conférant à l'ailette une élasticité propre comprennent une entaille 7 pratiquée dans la partie cylindrique 4 et une nervure 6 pratiquée dans le plan supérieur 2 tels que décrits précédemment. Ces moyens comprennent encore une fente pratiquée dans le plan inférieur 3 qui s'étend le
long de l'axe de symétrie vertical du plan 3 de la partie cylindrique 4 en direction du bord inférieur de ce plan, sur une partie de l'axe de symétrie vertical.
Dans une deuxième forme d'exécution illustrée par la fig. 3, une ailette 9 comprend un plan unique et est de forme générale carrée. Cette ailette 9 comporte une partie cylindrique 10 d'axe perpendiculaire au plan de l'ailette 9 qui présente un diamètre inférieur correspondant au diamètre extérieur du tuyau 5 sur lequel l'ailette est montée.
Les moyens conférant à l'ailette une élasticité propre tendant à appliquer la surface interne de la partie cylindrique 10 contre la surface externe du tuyau 5 comprennent une rainure circulaire 11 concentrique à la partie cylindrique 10 et reliée à elle par quatre nervures radiales 12 disposées chacune le long d'une des diagonales de l'ailette 9.
Ces moyens comprennent encore quatre entailles 13 pratiquées dans la partie cylindrique 10 à la jonction de chaque nervure radiale 12 avec cette partie cylindrique 10.
Dans des variantes de cette seconde forme d'exécution le nombre de nervures radiales 12 peut être différent par exemple 2, 3 ou supérieur à 4. Dans une autre variante les moyens conférant une élasticité propre à l'ailette pourraient ne comporter que la rainure circulaire Il et un certain nombre d'entailles 13.
Dans une troisième forme d'exécution illustrée par la fig. 4.
une ailette 14 comprend un plan unique de forme générale carrée et est munie d'une partie cylindrique 15 perpendiculaire au plan de l'ailette 14.
Le diamètre intérieur de cette partie cylindrique 15 correspond au diamètre externe du tuyau 5 sur lequel l'ailette est montée.
Les moyens conférant à l'ailette une élasticité propre tendant à appliquer la surface intérieure de la partie cylindrique 15 contre la surface externe du tuyau 5 comprennent quatre nervures rectilignes 16 s'étendant chacune le long d'une des diagonales de l'ailette 14 et reliant un coin de l'ailette à la partie cylindrique 15.
Ces moyens comprennent encore quatre entailles 17 pratiquées sur la partie cylindrique 15 à la jonction d'une nervure rectiligne 16 avec cette partie cylindrique 15.
Dans une variante. une pluralité d'entailles 17 est pratiquée sur la partie cylindrique 15 autour de sa périphérie de manière à former une pluralité de portions cylindriques adjacentes.
Une portion cylindrique est repliée hors du plan de l'ailette d'un côté de celle-ci tandis que les portions cylindriques adjacentes sont repliées hors du plan de l'ailette de l'autre côté de celle-ci. Dans cette variante les portions cylindriques adjacentes s'étendent de part et d'autre du plan de l'ailette.
Enfin dans une autre variante les moyens conférant à l'ailette une élasticité propre tendant à assurer un bon contact thermique entre l'ailette et le tuyau sur lequel elle est montée peuvent être constitués seulement par une pluralité de portions cylindriques telles que 15, séparées par des entailles telles que 17. Dans ce cas toutefois il peut être nécessaire de donner lors du pliage ou de l'emboutissage de ces portions cylindriques une certaine inclinaison de celles-ci en direction de l'axe du tuyau 5. De cette façon lorsque les ailettes sont enfilées sur le tuyau 5 ces portions cylindriques sont déformées élastiquement contre leur élasticité propre.
Il est évident que dans une variante des formes d'exécution illustrées aux fig. 3 et 4 on peut utiliser une ailette présentant deux plans faisant un angle entre eux, tels que décrits dans la première
forme d'exécution.
II en va de même pour la première forme d'exécution illustrée par la fig. I qui dans une variante pourrait comprendre des ailettes présentant un plan unique perpendiculaire au tuyau 5 ou incliné par rapport à celuici.
Grâce aux divers moyens mis en oeuvre pour conférer une élasticité propre aux ailettes on obtient toujours le même résultat, une contrainte de la partie cylindrique de l'ailette, entourant le tuyau, contre son élasticité propre tendant à l'appliquer contre ce tuyau.
De cette façon on réalise toujours, quelle que soit la température ou la différence de coefficients de dilatation thermique entre les ailettes et le tuyau, une excellente conduction thermique entre ces éléments, ce qui garantit un rendement optimum du convecteur.
The present invention relates to a convector comprising fins mounted on a pipe intended to be connected to a thermal installation, either a heating installation or in a cooling circuit.
Such a heating installation can equip, for example, a rental building or a villa or even a vehicle. In the case of a cooling circuit, this can be fitted to a motor vehicle, the convector acting as a heat dissipating radiator.
The fins of traditional convectors have a central opening, the periphery of which has a cylindrical surface intended to come into contact with the external face of the pipe passed through the opening.
The heat conduction from the pipe to the fin is optimum when the cylindrical surface is fully in contact with the pipe.
Over time, the expansion of the fin often results in an increase in diameter of the opening or a deformation of the opening, which has the effect of reducing the contact area of the fin with the pipe and reducing the transmission of heat to the fin which reduces the efficiency of the convector.
The aim of the present invention is to remedy this drawback, and to produce a convector comprising fins which remain in optimum contact with the pipe on which they are mounted.
The convector according to the present invention is characterized in that at least some fins include means giving the fin a specific elasticity tending to apply a part of it at least against the outer surface of the pipe.
The appended drawing illustrates partially, schematically and by way of example, three embodiments of the object of the invention.
Fig. I is a perspective view of a first embodiment of the convector.
Fig. 2 is a cross section taken along line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a front elevational view of a second embodiment of the convector.
Fig. 4 is a front elevational view of a third embodiment of the convector.
In the attached drawing, only the mounting of one or two fins on the pipe of the convector has been illustrated. It is obvious that a complete convector comprises a plurality of fins mounted on the same pipe and spaced from each other by a few millimeters or a few centimeters.
In the embodiment illustrated by FIG. I a fin 1 is made of a heat-conducting material such as sheet steel or aluminum.
This fin I comprises an upper plane 2 and a lower plane 3 forming an angle a between them. These two planes are generally rectangular in shape and have equal dimensions.
The fin I also comprises a cylindrical part 4 whose axis is located at the point of intersection of the axes of symmetry of the fin 1. This cylindrical part 4 has an internal diameter which corresponds to the external diameter of a pipe 5 on which the fin I is mounted by passing this pipe through the cylindrical part 4.
By corresponding diameter is meant a diameter such that the pipe 5 can be engaged in the cylindrical part 4 with gentle friction.
The fin I also comprises means which give it its own elasticity tending to apply the internal surface of the cylindrical part 4 against the external surface of the pipe 5.
These means comprise a rib 6 formed in the upper plane 2 which is obtained for example by stamping and which extends along the vertical axis of symmetry of the plane 2 from the upper edge of the fin (fig. I) up to to the cylindrical part 4.
These means also comprise a notch 7 made in the cylindrical part 4, facing the rib 6 and a slot 8 made in the lower plane 3 and which extends along the vertical axis of symmetry of the plane 3 of the lower edge. from the fin (fig. 1) to the cylindrical part 4.
Referring to fig. 2, it is noted that the flow of air represented by arrows which passes through the convector is influenced by the planes 2, 3 of the fins and comes into contact with these planes several times. Thereby. the efficiency of the fin is increased compared to the efficiency of a conventional fin which is arranged in a plane perpendicular to the pipe 5. In fact, the air thus flowing through the convector is reheated several times before leaving the convector.
In a variant of this first embodiment, the plane
upper 2 and lower plane 3 each have a rib 6 extending along the vertical axis of symmetry of fin 1.
The cylindrical part 4 has two notches 7, each of them being made opposite a rib 6.
These two ribs 6 and these two notches 7 give the fin a specific elasticity tending to apply the cylindrical part 4 against the external surface of the pipe 5.
In a second variant, the means giving the fin its own elasticity comprise a notch 7 made in the cylindrical part 4 and a rib 6 made in the upper plane 2 as described above. These means also include a slot made in the lower plane 3 which extends the
along the vertical axis of symmetry of the plane 3 of the cylindrical part 4 towards the lower edge of this plane, on a part of the vertical axis of symmetry.
In a second embodiment illustrated by FIG. 3, a fin 9 comprises a single plane and is generally square in shape. This fin 9 comprises a cylindrical part 10 of axis perpendicular to the plane of the fin 9 which has a smaller diameter corresponding to the outside diameter of the pipe 5 on which the fin is mounted.
The means giving the fin an inherent elasticity tending to apply the internal surface of the cylindrical part 10 against the external surface of the pipe 5 comprise a circular groove 11 concentric with the cylindrical part 10 and connected to it by four radial ribs 12 each arranged along one of the diagonals of the fin 9.
These means further comprise four notches 13 made in the cylindrical part 10 at the junction of each radial rib 12 with this cylindrical part 10.
In variants of this second embodiment, the number of radial ribs 12 may be different, for example 2, 3 or greater than 4. In another variant, the means conferring an elasticity specific to the fin could comprise only the circular groove. It and a number of 13 notches.
In a third embodiment illustrated by FIG. 4.
a fin 14 comprises a single plane of generally square shape and is provided with a cylindrical part 15 perpendicular to the plane of the fin 14.
The internal diameter of this cylindrical part 15 corresponds to the external diameter of the pipe 5 on which the fin is mounted.
The means imparting to the fin an inherent elasticity tending to apply the inner surface of the cylindrical part 15 against the outer surface of the pipe 5 comprise four rectilinear ribs 16 each extending along one of the diagonals of the fin 14 and connecting a corner of the fin to the cylindrical part 15.
These means further comprise four notches 17 made on the cylindrical part 15 at the junction of a rectilinear rib 16 with this cylindrical part 15.
In a variant. a plurality of notches 17 is made on the cylindrical portion 15 around its periphery so as to form a plurality of adjacent cylindrical portions.
A cylindrical portion is folded out of the plane of the fin on one side thereof while adjacent cylindrical portions are folded out of the plane of the fin on the other side thereof. In this variant, the adjacent cylindrical portions extend on either side of the plane of the fin.
Finally, in another variant, the means giving the fin an inherent elasticity tending to ensure good thermal contact between the fin and the pipe on which it is mounted may consist only of a plurality of cylindrical portions such as 15, separated by notches such as 17. In this case, however, it may be necessary to give, when bending or stamping these cylindrical portions a certain inclination thereof in the direction of the axis of the pipe 5. In this way when the fins are threaded onto the pipe 5 these cylindrical portions are elastically deformed against their inherent elasticity.
It is obvious that in a variant of the embodiments illustrated in FIGS. 3 and 4, it is possible to use a fin having two planes forming an angle between them, as described in the first
execution form.
The same applies to the first embodiment illustrated by FIG. I which in a variant could include fins having a single plane perpendicular to the pipe 5 or inclined with respect to the latter.
By virtue of the various means implemented to impart a specific elasticity to the fins, the same result is always obtained, a stress of the cylindrical part of the fin, surrounding the pipe, against its own elasticity tending to apply it against this pipe.
In this way, regardless of the temperature or the difference in thermal expansion coefficients between the fins and the pipe, excellent thermal conduction between these elements is always achieved, which guarantees optimum efficiency of the convector.