FR2523286A1 - HEAT TRANSMISSION DEVICE, IN PARTICULAR A HEAT PUMP CONDENSER - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de transmission de chaleur
La présente invention concerne un dispositif de transmission de chaleur, en particulier un condenseur pour l'agent frigorigène dans les pompes à chaleur, comportant, dans un réservoir cylindrique fermé par un couvercle et un fond, des serpentins pour le passage de l'eau, montés parallèlement l'un à l'autre entre un tuyau d'alimentation et un tuyau d'évacuation disposés centralement, serpentins qui cheminent en spirale de l'intdrieur vers l'extérieur dans un même plan et en spirale de l'extérieur vers l'intérieur dans un plan décalé axialement du premier, le dispositif comportant également un tuyau de refoulement et un tuyau d'aspiration pour l'agent frigorigène.Heat transfer device
The present invention relates to a heat transmission device, in particular a condenser for the refrigerant in heat pumps, comprising, in a cylindrical tank closed by a cover and a bottom, coils for the passage of water, mounted parallel to each other between a centrally arranged supply pipe and a discharge pipe, coils which spiral from inside to outside in the same plane and spiral from outside to outside inside in a plane axially offset from the first, the device also comprising a delivery pipe and a suction pipe for the refrigerant.
Dans un dispositif de transmission de chaleur selon la technique antérieure, par exemple selon le modèle d'utilité allemand NO 80 34 878, les serpentins à ailettes sont reliés à un tube d'entrée ou d'arrivée commun et à un tube dé sortie ou de départ également commun. Mais dans ce cas il faut procéder à de coûteuses jonctions par soudure entre les tuyaux et les serpentins à ailettes. Du fait de la disposition étagée des serpentins à ailettes et de leur liaison avec les tuyaux d'entrée et de sortie communs, on a en outre des longueurs différentes, et par conséquent des débits d'eau différents dans les différents serpentins à ailettes. In a heat transfer device according to the prior art, for example according to the German utility model NO 80 34 878, the finned coils are connected to a common inlet or inlet tube and to an outlet tube or also common starting point. But in this case it is necessary to carry out expensive junctions by welding between the pipes and the finned coils. Due to the staggered arrangement of the finned coils and their connection to the common inlet and outlet pipes, there are also different lengths, and therefore different water flow rates in the different finned coils.
La présente invention a donc pour objectif de procurer un dispositif de transmission de chaleur de ce type connu, mais construit de telle sorte que les opérations de soudure nécessaires puissent être simplifiées, et qu'en même temps un débit d'eau approximativement égal puisse être assuré dans les serpentins. The present invention therefore aims to provide a heat transmission device of this known type, but constructed so that the necessary welding operations can be simplified, and at the same time an approximately equal water flow can be insured in the streamers.
Cet objectif est atteint, selon l'invention, grâce au fait que chaque serpentin comporte un tube d'entrée qui lui est propre et un tube de sortie qui lui est également propre, les tubes d'entrée et de sortie respectifs débouchant dans un canal d'alimentation commun dans le fond et dans un canal d'évacuation également commun dans le couvercle du dispositif de transmission de chaleur. This objective is achieved, according to the invention, thanks to the fact that each coil has its own inlet tube and an outlet tube which is also its own, the respective inlet and outlet tubes opening into a channel. common supply in the bottom and in a drain channel also common in the cover of the heat transmission device.
Du fait du déplacement dans la zone des canaux d'alimentation et d'évacuation, le travail de soudure se trouve essentiellement facilité, en particulier dans le cas où, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le tube d'entrée et le tube de sortie sont respectivement constitués par les extrémités recourbées d'un serpentin. Due to the movement in the area of the supply and discharge channels, the welding work is essentially facilitated, in particular in the case where, according to a preferred embodiment of the invention, the inlet tube and the outlet tube are respectively formed by the curved ends of a coil.
Du fait qu'à chaque serpentin sont associés un tube d'entrée propre et un tube de sortie propre, on obtient des longueurs sensiblement égales ou des "chemins" d'eau égaux, et par conséquent des débits d'eau sensiblement égaux. Due to the fact that each coil has its own inlet tube and its own outlet tube, substantially equal lengths or equal "paths" of water are obtained, and therefore substantially equal water flows.
Il est recommandé de relier les tuyaux d'entrée et de sortie respectivement à un disque perforé du canal d'alimentation et du canal d'évacuation ; une disposition circulaire des tuyaux d'entrée et de sortie est alors préférable, en particulier une disposition en plusieurs cercles concentriques. It is recommended to connect the inlet and outlet pipes respectively to a perforated disc of the supply channel and the discharge channel; a circular arrangement of the inlet and outlet pipes is then preferable, in particular a layout in several concentric circles.
La fabrication du dispositif de transmission de chaleur se trouve sensiblement simplifiée, quand, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les tuyaux d'entrée et de sortie sont disposés parallèlement l'un à l'autre, le tuyau d'entrée de chaque serpentin se trouvant de préférence au niveau du tuyau de sortie qui lui correspond ; mais selon une autre forme de réalisation possible de l'invention, les tuyaux d'entrée et de sortie respectifs pourraient également être décalés l'un par rappart à l'autre. The manufacture of the heat transmission device is considerably simplified, when, according to a preferred embodiment of the invention, the inlet and outlet pipes are arranged parallel to each other, the inlet pipe each coil preferably located at the outlet pipe which corresponds to it; but according to another possible embodiment of the invention, the respective inlet and outlet pipes could also be offset relative to each other.
Le deuxième objectif de l'invention peut être atteint de manière satisfaisante en particulier dans le cas où les serpentins, y compris les tuyaux d'entrée et de sortie correspondants, ont la même longueur. The second objective of the invention can be satisfactorily achieved, in particular in the case where the coils, including the corresponding inlet and outlet pipes, have the same length.
Il est de plus recommandé que les serpentins du dispositif de transmission de chaleur qui se correspondent deux à deux par leur disposition, y compris les tuyaux d'entrée et de sortie qui leur sont associés, aient la même construction. Dans ce cas, les serpentins qui sont directement contigus au canal d'alimentation et au canal d'évacuation, les deux serpentins qui leur font immédiatement suite de part et d'autre, etc., ont la même construction. It is further recommended that the coils of the heat transmission device which match two by two in their arrangement, including the inlet and outlet pipes associated therewith, have the same construction. In this case, the coils which are directly adjacent to the supply channel and the discharge channel, the two coils which immediately follow them on either side, etc., have the same construction.
De ce fait, les serpentins peuvent facilement être remplacés, le nombre des serpentins de construction différente (y compris les tuyaux d'entrée et de sortie) étant divisé par deux. Pour cette raison également, un nombre pair de serpentins est préférable dans le dispositif de transmission de chaleur. As a result, the coils can easily be replaced, the number of coils of different construction (including the inlet and outlet pipes) being halved. For this reason also, an even number of coils is preferable in the heat transfer device.
Comme en cas d'augmentation du nombre des serpentins, ni la surface des disques perforés ni l'espace libre entre les serpentins ne suffisent pour la mise en place des tuyaux d'entrée et des tuyaux de sortie, il est proposé, selon l'invention, de réunir les serpentins en groupes et de disposer en série les serpentins correspondants respectifs des groupes. As in case of an increase in the number of coils, neither the surface of the perforated discs nor the free space between the coils is sufficient for the installation of the inlet pipes and the outlet pipes, it is proposed, according to the invention, to combine the coils into groups and to arrange in series the respective corresponding coils of the groups.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail au moyen de l'exemple de réalisation suivant et des dessins ci-joints, sur lesquels
La Figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de transmission de chaleur comportant huit serpentins à ailettes
La Figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne A-A de la Figure 1
La Figure 3 est une vue en perspective de l'intérieur d'un dispositif de transmission de chaleur, sur laquelle le fond et le couvercle du réservoir cylindrique sont partiellement écartés, et
La Figure 4 représente un dispositif de transmission de chaleur comportant deux groupes de serpentins à ailettes montés en série.The invention will now be described in more detail by means of the following embodiment and the attached drawings, in which
Figure 1 is a longitudinal section of a heat transfer device comprising eight finned coils
Figure 2 is a cross section along the line AA in Figure 1
FIG. 3 is a perspective view of the interior of a heat transmission device, on which the bottom and the cover of the cylindrical tank are partially separated, and
Figure 4 shows a heat transfer device comprising two groups of finned coils mounted in series.
Le dispositif de transmission de chaleur (1) selon les Figures 1 à 3 se compose d'un réservoir cylindrique (2) auquel sont soudés un fond (3) et un couvercle (4) bombés. The heat transmission device (1) according to Figures 1 to 3 consists of a cylindrical tank (2) to which are welded a bottom (3) and a domed cover (4).
Le fond (3) et le couvercle (4) sont respectivement traversés, sensiblement en leur centre, par un canal d'alimentation (5) et un canal d'évacuation (6) ayant tous deux une forme conique et qui sont destinés au passage de l'eau. Entre les canaux (5) et (6) sont disposés un certain nombre (dans cet exemple de réalisation, il y en a huit), de serpentins à ailettes montés en parallèle (7 à 14), qui cheminent en spirale de l'intérieur vers l'extérieur dans un même plan et également en spirale, mais de l'extérieur vers l'intérieur, dans un autre plan décalé axialement du premier.The bottom (3) and the cover (4) are respectively crossed, substantially at their center, by a supply channel (5) and a discharge channel (6) both having a conical shape and which are intended for passage some water. Between the channels (5) and (6) are arranged a number (in this embodiment, there are eight), of serpentine coils mounted in parallel (7 to 14), which spiral from the inside outwards in the same plane and also in a spiral, but from the outside inwards, in another plane offset axially from the first.
Les serpentins à ailettes 7 à 14 sont reliés chacun, par un tube d'entrée respectif 7' à 14' et par un tube de sortie respectif 7" à 14", à un disque perforé (15) placé dans le canal d'alimentation (5) et dans le canal d'évacuation (6).The finned coils 7 to 14 are each connected, by a respective inlet tube 7 'to 14' and by a respective outlet tube 7 "to 14", to a perforated disc (15) placed in the supply channel (5) and in the discharge channel (6).
Sur les Figures 2 et 3, les trous correspondants, disposés en cercle, du disque perforé (15), sont désignés respectivement par les repères numériques correspondants des serpentins à ailettes 7 à 14. Dans le présent exemple de réalisation, les tuyaux d'entrée 7' à 14' et les tuyaux de sortie 7" à 14" sont constitués respectivement par les extrémités recourbées des serpentins à ailettes 7 à 14. Les tuyaux d'entrée 7' à 14' et les tuyaux de sortie 7" à 14" sont disposés parallèlement l'un à l'autre. Sur la Figure 3 n'est représenté, pour plus de clarté, que le serpentin à ailettes (11) avec son tuyau d'entrée (11') et son tuyau de sortie (11").Dans ce cas, le tuyau d'entrée (11') est décalé par rapport au tuyau de sortie (11"), et par conséquent les disques perforés (15) n'ont pas la même disposition dans le canal d'alimentation (5) et dans le canal d'évacuation (6).In FIGS. 2 and 3, the corresponding holes, arranged in a circle, of the perforated disc (15), are designated respectively by the corresponding numerical references of the finned coils 7 to 14. In the present embodiment, the inlet pipes 7 'to 14' and the outlet pipes 7 "to 14" consist respectively of the curved ends of the finned coils 7 to 14. The inlet pipes 7 'to 14' and the outlet pipes 7 "to 14" are arranged parallel to each other. In Figure 3 is shown, for clarity, only the finned coil (11) with its inlet pipe (11 ') and its outlet pipe (11 "). In this case, the pipe inlet (11 ') is offset from the outlet pipe (11 "), and therefore the perforated discs (15) do not have the same arrangement in the supply channel (5) and in the discharge channel (6).
On voit que les serpentins à ailettes (7) et (14), (8) et (13), (9) et (12), (10) et (11) (y compris les tuyaux d'entrée (7') à (14') et les tuyaux de sortie (7") à (14") correspondants) ont la même construction et peuvent donc être facilement échangés. We see that the finned coils (7) and (14), (8) and (13), (9) and (12), (10) and (11) (including the inlet pipes (7 ') to (14 ') and the corresponding outlet pipes (7 ") to (14")) have the same construction and can therefore be easily replaced.
Il est en outre prévu, dans le couvercle (4),un tuyau de refoulement (16) pour la vapeur d'agent frigorigène KM, et dans le fond (3) un tuyau d'aspiration (17) pour l'agent frigorigène condensé. In addition, there is a discharge pipe (16) for the refrigerant vapor KM in the cover (4) and a suction pipe (17) for the condensed refrigerant in the bottom (3) .
L'eau qui arrive par le canal d'alimentation (5) circule dans les tuyaux d'entrée (7') à (14'), puis dans les serpentins (7) à (14) et dans les tuyaux de sortie (7") à (14"), avant de sortir du dispositif (1) de transmission de chaleur par le canal d'évacuation (6). Il est alors facile de se rendre compte que les longueurs, c'est-à-dire les chemins suivis par l'eau (7' + 7 + 7" = ... = 11' + 11 + 11" = ... = 14' + 14 + 14") sont égaux, si bien que l'on obtient des débits d'eau égaux. The water which arrives through the supply channel (5) circulates in the inlet pipes (7 ') to (14'), then in the coils (7) to (14) and in the outlet pipes (7 ") to (14"), before leaving the device (1) for transmitting heat through the exhaust channel (6). It is then easy to realize that the lengths, that is to say the paths followed by the water (7 '+ 7 + 7 "= ... = 11' + 11 + 11" = ... = 14 '+ 14 + 14 ") are equal, so that equal water flows are obtained.
La vapeur KM d'agent frigorigène qui arrive par le tuyau de refoulement (16) est déviée par le canal d'évacuation (6) jouant le rôle d'une chicane, elle circule sur les serpentins à ailettes (7) à (14), elle se condense et elle goutte dans la partie inférieure du réservoir (2). The KM refrigerant vapor which arrives through the discharge pipe (16) is deflected by the exhaust channel (6) acting as a baffle, it circulates on the finned coils (7) to (14) , it condenses and drips into the lower part of the tank (2).
La hauteur de l'agent frigorigène est ici indiquée par la ligne (18). Pour améliorer la transmission de chaleur, on peut équiper la face externe du canal d'alimentation (5) de nervures ou ailettes (19).The height of the refrigerant is indicated here by the line (18). To improve heat transmission, the external face of the supply channel (5) can be fitted with ribs or fins (19).
Dans le dispositif (1) de transmission de chaleur selon la Figure 4, les serpentins à ailettes (7) à (14) et (20) à (27) forment deux groupes de huit serpentins chacun. Il y a deux groupes, montés l'un derrière l'autre, de serpentins à ailettes respectivement correspondants 7/20, 8/21, ..., 13/26 et 14/27. Les relations entre les deux groupes sont expliquées au moyen du montage en série des cinquièmes serpentins respectifs (11) et (24) de chaque groupe. Le point de jonction est désigné par le repère numérique (28). L'eau circule donc dans le tuyau d'entrée (24");dans le serpentin à ailettes (24), dans le tuyau de sortie (24") de ce dernier, puis dans le tuyau d'entrée (11'), dans le serpentin à ailettes (11) et enfin dans le tuyau de sortie (11"). In the device (1) for transmitting heat according to FIG. 4, the finned coils (7) to (14) and (20) to (27) form two groups of eight coils each. There are two groups, mounted one behind the other, of corresponding serpentine fins 7/20, 8/21, ..., 13/26 and 14/27 respectively. The relationships between the two groups are explained by means of the series connection of the respective fifth coils (11) and (24) of each group. The junction point is designated by the reference numeral (28). Water therefore circulates in the inlet pipe (24 "); in the finned coil (24), in the outlet pipe (24") of the latter, then in the inlet pipe (11 '), in the finned coil (11) and finally in the outlet pipe (11 ").
Les dispositifs (1) de transmission de chaleur peuvent être utilisés non seulement - comme c'est le cas icicomme condenseurs, mais aussi comme évaporateurs. The heat transmission devices (1) can be used not only - as is the case here as condensers, but also as evaporators.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |