FR2497565A1

FR2497565A1 - End connection bin for heat exchanger - is of cross flow type with inlets outputs and square for exchanger ends

Info

Publication number: FR2497565A1
Application number: FR8100230A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-08
Filing date: 1981-01-08
Publication date: 1982-07-09
Also published as: FR2497565B1

Abstract

The bin is for connecting covers (24) of inlets and outlets for hot and cold fluid in a cross flow heat exchanger. It has two square end plates (1) with an inner square opening (2) for the heat exchanger ends. Each angle (5) of the opening is a certain distance from the centre (6) of the corresponding flat side (6). Each plate side (1) has an edge pointing outwards, at the same side as the opening (2). This is lengthened by an external edge strip and an internal strip (11).

Description

Caisson modulaire pour échangeur à flux croisés.Modular box for cross flow exchanger.

L'invention concerne le problème pratique du raccordement des gaine de ventilation sur un échangeur de chaleur à flux croisés, en particulier lorsqu'il est utilisé en récupérateur de chaleur. The invention relates to the practical problem of connecting ventilation ducts to a cross-flow heat exchanger, in particular when it is used as a heat recovery unit.

Lorsque d'une manière générale on veut récupérer les calories contenues dans l'air chaud s'échappant d'un local pour réchauffer l'air extérieur entrant dans ce local, il est indiqué d'utiliser un échangeur du type d flux croisés, particulièrement adapté cette utilisation. On sait que ce type d'échangeur se présente habituellement sous la forme globale d'un parallélépipède a base carrée, les entrées et sorties de fluide des deux flux se trouvant réparties sur les quatre faces latérales correspondant aux quatre côtés du carré. Par suite, le raccordement des quatre gaines de ventilation, d'entrée et de départ du fluide chaud et du fluide froid, sur quatre faces orientées selon quatre directions opposées, pose généralement des problèmes assez complexes de tôlerie.Pour les simplifier il est connu de monter le module échangeur dans un caisson parallélépipédique dans lequel il s'inscrit en oblique, c'est-à-dire avec les côtés du module inclinés à 450 par rapport aux côtés du caisson. Ceci réduit éventuellement le nombre des directions de départ des gaines, qui se raccordent cette fois sur le caisson, et qui peuvent par exemple se raccorder que sur deux faces opposées du caisson au lieu des quatre directions précédentes. Cependant, selon les divers cas particuliers d'utilisation, les positions et les directions des divers raccordements varient selon un grand nombre de combinaisons possibles, ce qui oblige pratiquement à toujours concevoir le caisson unitairement pour chaque usage particulier. When in general we want to recover the calories contained in the hot air escaping from a room to heat the outside air entering this room, it is advisable to use an exchanger of the cross flow type, particularly adapted this use. It is known that this type of exchanger is usually in the overall form of a square-based parallelepiped, the fluid inlets and outlets of the two streams being distributed over the four lateral faces corresponding to the four sides of the square. Consequently, the connection of the four ventilation ducts, inlet and outlet of the hot fluid and the cold fluid, on four faces oriented in four opposite directions, generally poses fairly complex sheet metal problems. To simplify them, it is known to mount the exchanger module in a parallelepiped box in which it fits obliquely, that is to say with the sides of the module inclined at 450 relative to the sides of the box. This optionally reduces the number of directions of departure of the sheaths, which this time connect to the box, and which can for example be connected only on two opposite faces of the box instead of the four previous directions. However, according to the various specific cases of use, the positions and directions of the various connections vary according to a large number of possible combinations, which practically means that the box must always be designed individually for each particular use.

Le but de l'invention est de réaliser un tel caisson à l'aide de composants modulaires très simples et peu nombreux, et de telle manière que leur assemblage permette de réaliser directement au montage toutes les configurations possibles de raccordement. The object of the invention is to produce such a box using very simple and few modular components, and in such a way that their assembly allows all possible connection configurations to be produced directly during assembly.

Le caisson selon l'invention est réalisé au moment de l'installation par l'assemblage des éléments suivants
- deux plateaux d'extrémité de contour extérieur carré comportant un alvéole central carré disposé en oblique, d'une dimension appropriée a l'encastrement des extrémités d'un échangeur a flux croisés, chaque angle de cet alvéole étant disposé a une certaine distance du milieu du ôté correspon- dant du plateau, chacun des côtés de ce plateau comportant en outre un bord tombé orienté vers l'extérieur, c'est-à-dire du meme côté que ledit alvéole et le preférence de la me hauteur;;
- quatre panneaux de fermeture d'une hauteur sensiblement gale a la hauteur de 1 échangeur et d 'une largeur égale a la moitié du côté deux; plateau, cIacun de ces panneaux comportant un bord tombe externe destine a se placer dans les angles des plateaux un bord tombé interne destin a se placer S l'aplomb du milieu des côtés des plateaux, un rebord oblique prolonge geant ledit bord tombé interne et faisant av::c celui-ci un angle de 135 , l'ensemble dudit bord tombé interne et du rebord oblique étant a chacune de leur extrémité en retrait de l'extrémité correspondante du panneau dune hauteur correspondant a la hauteur du plateau;
- enfin des montants médians a section en trapèze rectangle, c'est-à-dire avec un bord tombe externe se plaçant parallèlement au côté du plateau au voisinage du milieu de ce côté, un bord tombé interne perpendiculaire au précédent, et un rebord oblique faisant avec le précédent un angle de 1350, chacune des extrémités de chacun des quatre montants médians comportant une patte de fixation constituée soit par un prolongement du bord externe, soit par une équerre ou une paroi perpendiculaire a ce montant, c'est-à-dire parallèle au plateau.The box according to the invention is produced at the time of installation by assembling the following elements
- two end plates with a square outer contour comprising a central central cell disposed obliquely, of a size suitable for fitting the ends of a cross-flow exchanger, each angle of this cell being disposed at a certain distance from the middle of the corresponding side of the tray, each of the sides of this tray further comprising a fallen edge oriented towards the outside, that is to say on the same side as said cell and the preference of the same height;
- four closing panels of a height substantially equal to the height of 1 exchanger and of a width equal to half of the side two; tray, each of these panels having an external falling edge intended to be placed in the angles of the trays an internal falling edge intended to be placed plumb with the middle of the sides of the trays, an oblique ledge extending said internal falling edge and making av :: c this an angle of 135, the whole of said internal fallen edge and the oblique edge being at each of their ends set back from the corresponding end of the panel with a height corresponding to the height of the plate;
- finally, the middle uprights with a rectangular trapezoidal section, that is to say with an outer falling edge which is placed parallel to the side of the plate in the vicinity of the middle of this side, an internal falling edge perpendicular to the previous one, and an oblique edge making an angle of 1350 with the previous one, each end of each of the four median uprights comprising a fixing lug constituted either by an extension of the external edge, or by a square or a wall perpendicular to this amount, that is to say say parallel to the plateau.

L'assemblage des panneaux de fermeture et des montants médians entre eux et avec les plateau se fait par tout moyen approprié, face contre face, par exemple au moyen de vis et d'écrous encagés pour conserver un caractère démontable et interchangeable. The assembly of the closure panels and of the middle uprights between them and with the plates is done by any suitable means, face against face, for example by means of screws and nuts caged to preserve a removable and interchangeable character.

D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel
la fig. 1 est une coupe médiane du caisson;
la fig. 2 est une coupe partielle selon II-II de la fig.Other features of the invention will appear in the following description of an embodiment taken as an example and shown in the accompanying drawing, in which
fig. 1 is a median section of the box;
fig. 2 is a partial section on II-II of FIG.

1; et
la fig. 3 est une coupe partielle selon III-III de la fig. 1.1; and
fig. 3 is a partial section on III-III of FIG. 1.

Comme on le voit sur les figures, chacun des deux plateaux d'extrémité 1, réalisé en une seule pièce emboutie ou plus généralement en cinq pièces en tôle découpées, pliées et assemblées par soudure, comporte un alvéole central 2 de forme carrée disposé en oblique et dont le fond est décalé vers l'extérieur par rapport a la partie plane restante 3, laquelle a un contour extérieur carré terminé sur ses quatre côtés par un bord tombé 4 situé vers l'extérieur, c'est-à-dire du même côté que la saillie de l'alvéole 2, et de préférence de la même hauteur qui constitue en quelque sorte l'épaisseur du plateau. Chacun des angles 5 de l'alvéole central 2 se trouve à une distance déterminée du milieu 6 du côté du plateau correspondant.De plus, comme on le voit sur la fig. 3, les dimensions de l'alvéole 2 sont telles qu'elles lui permette de s'emboîter exactement sur chaque extrémité de l'échangeur de chaleur 7 proprement dit. As can be seen in the figures, each of the two end plates 1, produced in a single stamped part or more generally in five cut sheet metal parts, folded and assembled by welding, comprises a central cell 2 of square shape arranged obliquely and the bottom of which is offset towards the outside with respect to the remaining flat part 3, which has a square external contour terminated on its four sides by a fallen edge 4 situated towards the outside, that is to say of the same side as the projection of the cell 2, and preferably of the same height which somehow constitutes the thickness of the plate. Each of the corners 5 of the central cell 2 is at a determined distance from the middle 6 on the side of the corresponding plate. In addition, as can be seen in FIG. 3, the dimensions of the cell 2 are such that it allows it to fit exactly on each end of the heat exchanger 7 proper.

Chacun des quatre panneaux de fermeture 8 comporte une partie plane 9 dont la hauteur est sensiblement égale à la hauteur du module 7 (mesurée perpendiculairement aux plateaux 1) et dont la largeur est égale a la moitié du côté de chaque plateau 1. Cette partie plane 9 se prolonge d'un côté par un bord tombé externe 10, destiné a se placer dans les angles du plateau 1, et du côté opposé par un bord tombé interne il dont la largeur correspond à ladite distance déterminée entre les points 5 et 6, majoré de l'épaisseur de la tôle constituant le panneau 8. Ce bord tombé interne il se prolonge lui-même par un rebord oblique 12 disposé comme représenté sur la figure, c'est-a-dire faisant un angle de 1350 par rapport au bord interne il. Each of the four closure panels 8 has a flat part 9 whose height is substantially equal to the height of the module 7 (measured perpendicular to the plates 1) and whose width is equal to half the side of each plate 1. This flat part 9 is extended on one side by an external fallen edge 10, intended to be placed in the corners of the plate 1, and on the opposite side by an internal fallen edge il whose width corresponds to said distance determined between points 5 and 6, plus the thickness of the sheet metal constituting the panel 8. This internal fallen edge itself is extended by an oblique edge 12 arranged as shown in the figure, that is to say making an angle of 1350 relative to the internal edge there.

Comme il apparaît clairement sur la fig. 2, l'ensemble des bords 11 et des rebords 12 a une longueur lui permettant de s'insérer exactement entre les parties planes 3 des deux plateaux 1 opposés tout en laissant subsister dans le reste du panneau 9 des bords d'extrémité 13 venant s'appliquer face contre face sur les rebords 4 où ils peuvent être fixés par tout moyen approprié, tel que des vis at des écrous passant dans des perforations appropriées. As it clearly appears in FIG. 2, all of the edges 11 and the edges 12 have a length allowing it to be inserted exactly between the flat parts 3 of the two opposite plates 1 while leaving the end edges 13 coming from the rest of the panel 9 'apply face to face on the edges 4 where they can be fixed by any suitable means, such as screws and nuts passing through appropriate perforations.

Enfin, les quatre montants médians 14 sont essentiellement constitués par un bord externe 15 prologné perpendiculairement par un nord tombé interne 16, de même largeur que le bord interne 11 des panneaux 3, et suivi à son tour par un bord oblique 17 c 135 avec le précédent. Finally, the four median uprights 14 are essentially constituted by an external edge 15 perpendicularly extended by an internal fallen north 16, of the same width as the internal edge 11 of the panels 3, and followed in turn by an oblique edge 17 c 135 with the previous.

L'assemblage entre eux de deux bords tembée internes 11 de deux panneaux de fermeture 3, comme représente à la partie supérieure de la fig. 1, où encore de deux bords internes 16 de deux montants médians 14 comme représenté sur le côté gauche de la fig, 1, ou encore d'un panneau 8 et d'un montant médian 14 comme représenté sur les deux côtés restants du carré sur la fig. 1, se fait face contre face par tout moyen approprié, par exemple par des vis et des écrous, de préf@- rence encagés. The assembly between them of two internal twisted edges 11 of two closure panels 3, as shown in the upper part of FIG. 1, where also two internal edges 16 of two median uprights 14 as shown on the left side of FIG, 1, or a panel 8 and a median upright 14 as shown on the two remaining sides of the square on fig. 1, is face to face by any suitable means, for example by screws and nuts, preferably capped.

Enfin, la fixation de chaque extrémité de chacun des montants médians 14 sur le plateau correspondant se fait à l'aide d'une patte de fixation 18 située soit dans ie prolongement du rebord 15, comme pour la fixation des panneaux 9, afin de s'appliquer sur le bord tombé 4 du plateau 1, soit comme représenté sur les figures disposé perpendiculairement au montant c'est-à-dire parallèlement à la face plane 3 contre laquelle elle s'applique. Dans les deux cas, la fixation se fait également par tout moyen approprie, de préférence, par vis et écrous. Finally, the fixing of each end of each of the middle uprights 14 on the corresponding plate is done using a fixing lug 18 located either in the extension of the flange 15, as for fixing the panels 9, in order to s 'apply on the fallen edge 4 of the plate 1, either as shown in the figures arranged perpendicular to the amount that is to say parallel to the flat face 3 against which it is applied. In both cases, the fixing is also done by any suitable means, preferably by screws and nuts.

Pour assembler un caisson selon l'inventIon, il saut considérer que l'ensemble de l'échangeur comporte une entrée 18 et une sortie 19 pour ie fluide chaud sortant ainsi qu'une entrée 20 et une sortie 21 pour le fluide froid entrant. To assemble a box according to the invention, it should be considered that the entire exchanger has an inlet 18 and an outlet 19 for the outgoing hot fluid as well as an inlet 20 and an outlet 21 for the incoming cold fluid.

Pour l'entrée 18 du premier fluide, on a le choix entre huit emplacement sur le caisson. Une fois cet emplacement choisi, la demi-face perpendiculaire immédiatement adjacente est obligatoirement fermée, et le fluide traverse l'échangeur dans le sens représenté par la flèche 22, de sorte que pour la sortie 19 on n'a que le choix entre deux possibilité : celle représentée sur la figure et la face perpendiculaire immédiatement adjacente. Cela multiplie donc déjà par deux le nombre de possibilités. Bien entendu celle des deux faces qui n'est pas utilisée est également fermée par un panneau de fermeture 8.Pour l'entré 20 il reste encore le choix entre quatre possibilités qui sont les quatres faces restantes, et une fois l'une d'elles choisie, par exemple celle représentée en 20 sur la fig. 1, il reste encore deux possibilités pour la sortie 21, après que l'air ait traversé l'échangeur dans le sens de la flèche 23. For the inlet 18 of the first fluid, there is a choice between eight locations on the box. Once this location has been chosen, the immediately adjacent perpendicular half-face must be closed, and the fluid passes through the exchanger in the direction represented by arrow 22, so that for outlet 19 there is only the choice between two possibilities : that shown in the figure and the immediately adjacent perpendicular face. This therefore already doubles the number of possibilities. Of course that of the two faces which is not used is also closed by a closure panel 8. For the entry 20 there is still a choice between four possibilities which are the four remaining faces, and once one of they chosen, for example that shown at 20 in FIG. 1, there are still two possibilities for outlet 21, after the air has passed through the exchanger in the direction of arrow 23.

On a donc au total cent vingt huit cas de figures possibles, bien que certains naturellement se déduisent les uns des autres par permutation des fluides ou encore par rotation ou retournement. We therefore have a total of one hundred and twenty eight possible scenarios, although some naturally deduce from each other by permutation of fluids or by rotation or inversion.

Or, il est clair qu'avec l'invention, malgré la simplicité des moyens employés, on peut faire face à tous ces cas de figures au moment du montage, et même passer d'un cas à un autre par simple démontage et remontage, dès lors qu'on dispose des dix composants, c'est-à-dire des deux plateaux 1, des quatre panneaux 8 et des quatre montants 14. Il est en effet remarquable que dans tous les cas de figures, on utilise les mêmes éléments et en mme nombre. However, it is clear that with the invention, despite the simplicity of the means employed, it is possible to deal with all these scenarios at the time of assembly, and even to go from one case to another by simple disassembly and reassembly, as soon as we have the ten components, that is to say the two plates 1, the four panels 8 and the four uprights 14. It is indeed remarkable that in all the cases of figures, the same elements are used and in the same number.

Bien entendu pour chaque face destinée à constituer une entrée ou une sortie d'un ou l'autre fluide, l'ouverture de passage de l'air se trouve bordée par les deux bords tombés 4 opposés du plateau, et dans l'autre sens par un bord tombé externe 10 à l'angle du caisson et un bord tombé externe 14 au milieu de la face du caisson, l'ensemble constituant un encadrement sensiblement plan sur lequel on peut raccorder les brides de la gaine 24 correspondante d'une manière habituelle. Of course, for each face intended to constitute an inlet or outlet for one or the other fluid, the air passage opening is bordered by the two opposite fallen edges 4 of the plate, and in the other direction by an external dropped edge 10 at the corner of the box and an external dropped edge 14 in the middle of the face of the box, the assembly constituting a substantially flat frame on which the flanges of the corresponding sheath 24 can be connected in a manner usual.

Naturellement, le caisson selon l'invention peut en outre être orienté dans toutes les positions voulues, c'est-à-dire avec ses faces planes 3 verticales ou horizontales, ou suivant toute autre orientation. Naturally, the box according to the invention can also be oriented in all the desired positions, that is to say with its plane faces 3 vertical or horizontal, or according to any other orientation.

Claims

1. Casing for connecting the inlet and outlet ducts (24) for the hot fluid and for the cold fluid on a heat exchanger (7) with cross flow, characterized in that it results from assembly , on request, of ten main components, namely

- two end plates (1) of square external shape with internally a square cell (2) arranged obliquely for the interlocking of the ends of the exchanger (7), each of the angles (5) of said cell being located at a certain distance from the middle (6) of the corresponding side of the tray, each of the sides of this tray (1) having a fallen edge (4) directed outwards, that is to say on the same side as the cell (2 ) ;;

- four closure panels (8) each consisting of a flat wall (9), of a height corresponding substantially to the height of the exchanger (7), and of a width equal to half the side of a tray (1), this flat part extending on one side by an external fallen edge (10) and on the other side by an internal fallen edge (11) of a width substantially equal to said determined distance, this latter edge being itself extended by an oblique edge (12) making an angle of 1350 with the previous one, the assembly of the internal fallen edge (11) and the oblique edge (12) being dimensioned in length so as to fit just between the flat faces (3) of the two plates (1) facing fitted onto the exchanger (7), while said flat part extends beyond the end of these edges and edges by an end edge (13 ) intended to be assembled on the fallen edge (4) of the corresponding plate,

- Finally, four median uprights (14) also comprising an external edge (15), an internal fallen edge (16) perpendicular to the previous one, and an oblique edge (17) at 1350 from the previous one (16), the assembly also being dimensioned in length to fit between the flat faces (3) of the two opposite plates (1), with in addition a fixing lug (18) located in the extension of the external edge (15) or perpendicular to it.

2. Box according to claim 1, characterized in that each of the internal tembé edges (11 or 16) of a closure panel (8) or of a median upright (14) is applied and assembled back to back with an internal body (11 or 16) of another of these two components (8, 14) of the same or a different type

33. Box according to any one of the preceding claims, characterized in that the plane-to-plane assembly of each of the ten elements with n other of these elements is carried out by removable fixing means, of the screw and nut type passing through appropriate perforations, the nut possibly being fixed or caged in one of the pieces.