FR2549214A1 - Heat pump hot water storage tank - Google Patents
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Abstract
Description
Récipient d'échangeur de chaleur avec au moins une portion
de paroi garnie d'un tube
La présente invention concerne un récipient d'échangeur de chaleur avec au moins une portion de paroi munie d'un tube, notamment un réservoir accumulateur pour pompes de chaleur à eau industrielle ou dispositifs analogues, comportant un tube échangeur de chaleur en appui en bon contact de conduction thermique contre sa surface par un flanc aplati.Heat exchanger container with at least one portion
wall lined with a tube
The present invention relates to a heat exchanger container with at least one wall portion provided with a tube, in particular an accumulator tank for industrial water heat pumps or similar devices, comprising a heat exchanger tube bearing in good contact. of thermal conduction against its surface by a flattened side.
Dans des récipients d'échangeur de chaleur de ce genre, on cherche à obtenir une transmission de chaleur aussi bonne que possible entre les fluides se trouvant d'une part dans le récipient, d'autre part dans le tube échangeur. Aussi est-il nécessaire de rendre la surface de contact entre le tube et la paroi du récipient aussi grande que possible. il est usuel de rendre à cet effet le tube ovale et de l'appliquer en contact étroit contre la paroi du récipient d'échangeur de chaleur par un flanc aplati. La transmission de chaleur entre les deux fluides est d'autant plus grande que la section ovale du tube s 'écarte davantage de la forme circulaire, c'est-à-dire que le rapport entre le grand axe "a" et le petit axe "b" est plus grand. In heat exchanger receptacles of this kind, it is sought to obtain as good a heat transfer as possible between the fluids located on the one hand in the receptacle, on the other hand in the exchanger tube. It is therefore necessary to make the contact surface between the tube and the wall of the container as large as possible. it is customary to make the oval tube for this purpose and to apply it in close contact against the wall of the heat exchanger container by a flattened side. The heat transmission between the two fluids is all the greater as the oval section of the tube deviates more from the circular shape, that is to say that the ratio between the major axis "a" and the minor axis "b" is larger.
Outre l'agrandissement obtenu de la sorte pour la surface de contact entre le tube et la paroi du récipient, on ressent comme particulièrement favorable le fait que plus le tube s'aplatit, plus sa section diminue également et, en meme temps, plus la densité massique de courant, c'est-à-dire le courant massique du fluide s'écoulant dans le tube par rapport à la section de ce dernier, augmente, et avec elle, la transmission de chaleur du fluide s'écoulant dans le tube à la paroi intérieure de ce dernier. In addition to the enlargement obtained in this way for the contact surface between the tube and the wall of the container, it is felt to be particularly favorable the fact that the more the tube flattens, the more its section also decreases and, at the same time, the more the mass density of current, that is to say the mass current of the fluid flowing in the tube with respect to the cross section of the latter, increases, and with it, the heat transmission of the fluid flowing in the tube to the inner wall of the latter.
A l'augmentation du rapport entre le grand axe a et le petit axe "b" s'oppose cependant l'inconvénient que la sollicitation du tube par surpression intérieure augmente. Plus le rapport "a/b" est grand, plus le tube tend fortement à s'évaser en forme circulaire sous accroissement de la pression intérieure. Pour l'empêcheur et éviter aune, d'un tel fait, la surface de contact avec le récipient et la densité massique de courant diminuent l'une et l'autre, il serait nécessaire d'utiliser des tubes à épaisseur de paroi d'autant plus forte. Non seulement la transmission de chaleur s'en trouverait rendue plus mauvaise, mais aussi la fabrication du récipient d'échangeur de chaleur serait rendue plus coûteuse et son poids augmenté. However, the increase in the ratio between the major axis a and the minor axis "b" is opposed by the drawback that the stress on the tube by internal overpressure increases. The larger the "a / b" ratio, the more strongly the tube tends to flare in a circular shape under increased internal pressure. For the prevention and to avoid aune, of this fact, the contact surface with the container and the mass density of current decrease both, it would be necessary to use tubes with wall thickness of all the stronger. Not only would heat transmission be made worse, but also the manufacture of the heat exchanger container would be made more expensive and its weight increased.
Le risque d'une déformation ultérieure du tube par accroissement de pression intérieure est particulièrement grand lorsqu'il s'agit, pour le fluide s'écoulant dans le tube, d'un réfrigérant se liquéfiant ou se condensant. Les tubes condenseurs sont encore plus fortement éprouvés à cet égard que les tubes évaporateurs, car les premiers sont soumis à des pressions de l'ordre de 10 à 20 bars avec les réfrigérants usuels. The risk of a subsequent deformation of the tube by increasing internal pressure is particularly great when it is a question, for the fluid flowing in the tube, of a refrigerant which liquefies or condenses. The condenser tubes are even more highly tested in this respect than the evaporator tubes, since the former are subjected to pressures of the order of 10 to 20 bars with the usual refrigerants.
L'invention a en conséquence pour objet un récipient d'échangeur de chaleur qui surmonte de façon simple les inconvénients résultant du rapport élevé entre le grand axe et le petit axe de tubes à section ovale et puisse de ce fait profiter des avantages assurés pour la transmission de chaleur. The invention therefore relates to a heat exchanger container which overcomes in a simple manner the drawbacks resulting from the high ratio between the major axis and the minor axis of tubes with oval section and can therefore take advantage of the advantages provided for the heat transmission.
Ce récipient d'échangeur de chaleur est caractérisé par le fait que le tube échangeur de chaleur comporte sur son flanc situé à l'opposé de la paroi du récipient au moins une dépression en saillie vers l'intérieur, laquelle suit essentiellement la direction axiale du tube. This heat exchanger container is characterized by the fact that the heat exchanger tube has on its side situated opposite the wall of the container at least one depression projecting inwards, which essentially follows the axial direction of the tube.
De par la dépression en saillie intérieure de direction axiale existant selon l'invention sur le flanc situé à l'opposé de la paroi du récipient, non seulement la section d'écoulement du tube est diminuée, et par conséquent la densité massique de courant augmentée, mais d'autre part aussi la déformation exerce un effet de soutien qui améliore essentiellement le comportement de rigidité du tube et diminue ainsi la tendance de ce dernier à s 'évaser en forme circulaire lorsque la pression intérieure s'accroit. Due to the internal projecting depression of axial direction existing according to the invention on the side opposite the wall of the container, not only the flow section of the tube is reduced, and therefore the mass density of current increased , but on the other hand also the deformation exerts a support effect which essentially improves the rigidity behavior of the tube and thus reduces the tendency of the latter to flare in circular shape when the internal pressure increases.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention,
par lequel on-tire largement profit de ces avantages, la
dépression s'étend au moins approximativement à toute la
longueur du tube placée en échange thermique avec la paroi
du récipient.In a preferred embodiment of the invention,
by which one takes full advantage of these advantages, the
depression extends at least approximately to the entire
length of the tube placed in heat exchange with the wall
of the container.
Il est particulièrement simple de former la dépres
sion par repoussage ultérieur d'un tube dont la section
d'origine est circulaire.It is particularly simple to form the depres
sion by subsequent pushing back of a tube whose cross section
original is circular.
On obtient des conditions particulièrement favora
bles si, selon une autre forme préférée de l'invention, le
tube présente une section dont le pourtour, abstraction
faite de la dépression et le cas échéant aussi de la surfa
ce d'appui, coïncide largement avec une ellipse dont les
axes sont dans un rapport compris entre deux et environ
trois.Particularly favorable conditions are obtained
if, according to another preferred form of the invention, the
tube has a section including the periphery, abstraction
made of depression and if necessary also of surfa
this support, largely coincides with an ellipse whose
axes are in a ratio between two and about
three.
L'invention sera miteux comprise à l'aide de la des
cription détaillée d'un mode de réalisation pris comme exem
ple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin
annexé, sur lequel
- la figure l est une vue latérale d'un récipient d'échangeur de chaleur formant un réservoir pour une pom
pe de chaleur à eau industrielle, lequel comporte un tube
échangeur de chaleur enroulé sur son enveloppe sous forme
hélicoidale et en contact de conduction thermique
- la figure 2 représente, à une échelle agrandie,
une coupe opérée à travers la paroi du récipient et le
tube échangeur thermique appliqué contre cette paroi avec
une section ovale de réalisation classique
- Za figure 3 est une vue en coupe correspondant
à celle de la figure 2 dans laquelle le tube présente, sur
son flanc situé à l'opposé de la paroi du récipient, une
dépression en saillie vers l'intérieur selon l'invention.The invention will be shabby understood using the
detailed description of an embodiment taken as an example
ple nonlimiting and illustrated schematically by the drawing
annexed, on which
- Figure l is a side view of a heat exchanger container forming a reservoir for a pump
eg industrial water heat, which has a tube
heat exchanger wound on its casing in the form
helical and in thermal conduction contact
FIG. 2 represents, on an enlarged scale,
a cut made through the wall of the container and the
heat exchanger tube applied against this wall with
an oval section of classic construction
- Za Figure 3 is a corresponding sectional view
to that of FIG. 2 in which the tube has, on
its side located opposite the wall of the container, a
depression projecting inwardly according to the invention.
Dans la partie inférieure de l'enveloppe cylindri
que d'un récipient d'échangeur de chaleur 10 formant un ré
servoir pour une pompe de chaleur à eau industrielle, un tu
be échangeur de chaleur 12 est enroulé extérieurement sous forme hélicoldale avec bon contact de conduction thermique en appui serré sur la paroi 11 dudit récipient 10. Comme on le voit plus particulièrement dans les figures 2 et 3, le tube 12 présente une section ovale de grand axe "a" et de petit axe "b". Ce tube 12 est en appui extérieur contre la paroi 11 du récipient 10 par un flanc aplati.Au lieu que le tube 12 représenté en section transversale sur la figure 2 comporte une section ovale de forme classique, le tube selon la figure 3 présente,sur son flanc situé à l'opposé de la paroi du récipient, une dépression 13 en saillie vers l'intérieur qui, par sa crête, atteint presque le centre de l'enveloppe ovale de ce tube. La forme de section obtenue de la sorte diffère de la section ovale représentée sur la figure 2 par le fait que sa surface est notablement inférieure à celle dudit ovale pour un rapport approximativement égal des deux axes.In the lower part of the cylindrical envelope
than a heat exchanger container 10 forming a re
Servoir for an industrial water heat pump, a tu
be heat exchanger 12 is wound externally in helical form with good thermal conduction contact in tight support on the wall 11 of said container 10. As seen more particularly in Figures 2 and 3, the tube 12 has an oval section of large axis "a" and minor axis "b". This tube 12 is in external abutment against the wall 11 of the container 10 by a flattened side. Instead that the tube 12 shown in cross section in FIG. 2 has an oval section of conventional shape, the tube according to FIG. 3 presents, on its side situated opposite the wall of the container, a depression 13 projecting inwards which, by its crest, reaches almost the center of the oval envelope of this tube. The section shape obtained in this way differs from the oval section shown in Figure 2 in that its surface is significantly less than that of said oval for an approximately equal ratio of the two axes.
A la différence de la forme de réalisation précitée, la dépression peut aussi prendre une autre forme quelconque pourvu qu'en même temps la tâche que s'est fixée l'invention, à savoir celle de diminuer la section pour un rapport aussi grand que possible entre le grand et le petit axe et d'augmenter du même fait la densité massique de courant et simultanément aussi la résistance du tube, soit accomplie. Unlike the aforementioned embodiment, the depression can also take any other form provided that at the same time the task which the invention has set itself, namely that of reducing the section for as large a ratio as possible between the large and the small axis and thereby increasing the mass density of current and simultaneously also the resistance of the tube, be accomplished.
Dans l'exemple de réalisation représenté, la dépression 13 en saillie intérieure depuis le flanc extérieur du tube 12 exerce un renforcement supplémentaire en cas d'enroulement sur un récipient cylindrique 10selon la figure 1. In the exemplary embodiment shown, the depression 13 projecting from the inside of the outer flank of the tube 12 exerts an additional reinforcement in the event of winding on a cylindrical container 10 according to FIG. 1.
Par suite de la déformation concomitante, et sous la tendanse du tube à s'évaser en forme circulaire sous une pression intérieure croissante, il devrait se produire dans la zone de la dépression un étirage en direction longitudinale de la paroi. Le tube fixé de la sorte oppose ainsi une résistance notablement accrue à sa déformation. As a result of the concomitant deformation, and under the tendans of the tube to flare in a circular shape under increasing internal pressure, there should occur in the area of the depression a stretch in the longitudinal direction of the wall. The tube fixed in this way thus provides a significantly increased resistance to its deformation.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833325137 DE3325137A1 (en) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | Heat exchanger container having at least one wall section provided with tubes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2549214A1 true FR2549214A1 (en) | 1985-01-18 |
| FR2549214B3 FR2549214B3 (en) | 1985-10-31 |
Family
ID=6203797
Family Applications (1)
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-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |