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" Perfectionnements apportés aux échangeurs de températu- re, notamment aux radiateurs pour moteurs à combustion in- terne .."
L'invention est relative aux achangeurs de tem- pérature; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir of- frir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi des appareils, les radiateurs pour moteurs à combustion inter- ne.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces appa- reils tels qu'ils soient, à égalité d'encombrement et de résistance avec les autres appareils au môme objet, de ren- dement meilleur et de fabrication plus simple et partant plus économique.
Elle consiste, principalement, à avoir recours, pour constituer les échangeurs du genre en question, à des tubes plats rectilignes et lisses, au moins intérieu- rement, dans lesquels l'un des fluides dont on veut éohan-
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ger la température peut circuler en lame mince, et dont les bords longitudinaux portent des ondulations s'appliquant les unes sur les autres pour déterminer des alvéoles affec- tant la forme d'un nid d'abeille", tubes qui laissent en- tre eux des intervalles débouchant latéralement à l'exté- rieur et dans lesquels peut circuler l'autre fluide dans une direction perpendiculaire à celle du premier fluide, lequel échangeur peut être combiné de manière telle, avec un second échangeur pouvant fonctionner en même temps que le premier, ou séparément, et lui-même tel,
que ce second échangeur forme en réalité, avec le premier, un seul échan- geur constitué par des tubes à ailettes dont les ailettes sont elles-mêmes constituées par les tubes où circule le fluide en lame mince.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'uti- lisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une disposi- tion supplémentaire consistant, elle-même, dans le cas où les parois opposéesde chaque tube entre lesquelles circule le fluide en lame mince seraient exposées à s'é- loigner ou à se rapprocher l'une de l'autre,à ménager longitudinalement dans lesdites parois au moins une paire de rainures dont les fonds se dirigent l'un vers l'autre et qu'on rend solidaires entre eux par un moyen approprié, par exemple par soudure électrique.
Elle vise plus particulièrement un certain mo- de d'application (celui où on l'applique aux radiateurs pour moteurs à combustion interne) et certains modes de ré- alisation (ceux qui seront indiqués ci-après) desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appa- reils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les inetallatios, fixes
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ou mobiles (par exemple les véhicules automobiles).com- prenant de semblables appareils,
Et elle pourra, de toute façon, être bien com- prise à l'aide du complément de description qui suit, ain- si que du dessin schématique oi-annexé, lesquels complé- ment et dessin sont, bien entendu,
donnés surtout à titre d'indication.
La fig, 1 de ce dessin montre, en perspective partielle, un élément tubulaire d'un radiateur pour mo- teurs à combustion interne et établi conformément à l'in- vention.
Les fig. 2 et 3 montrent, respectivement et partiellement en coupe verticale et en coupe horizontale suivant 3-3 fig, 2, ce radiateur.
La fig. 4 montre, en coupe verticale,, un élé- ment d'un radiateur, au même objet, établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention,
La fig. 5 montre, en coupe verticale partielle, un radiateur, au même objet, établi conformément à encore un autre mode de réalisation de l'invention.
Les fig, 6 et 7 montrent, respectivement et par- tiellement en coupe verticale et en coupe horizontale sui- vant 7-7 fig. 6, un radiateur, au même objet, établi con- formément à encore un autre mode de réalisation de l'inven- tion,
La fig, 8 montre, en coupe horizontale, un élé- ment de radiateur, au même objet, analogue à ceux repré- sentés sur les fig. 1 à 3, mais établi d'une façon un peu autre.
La fig, 9, enfin, montre, en élévation, un ra- diateur au même objet, établi conformément à encore un au- tre mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, et ceux des modes de ré- alisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il
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y ait, lieu d'accorder la préférence, se proposant d'éta- blir un radiateur à circulation d'eau, pour moteur à com- bustion interne de véhicules automobiles (voitures, a- voins, embarcations, etc.), on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On a recours, pour constituer ce radiateur, à un système tubulaire tel qu'il permettre,à l'eau à refroi- dit de la chambre d'eau du moteur, d'y circuler rectilignement, de préférence verticalement, de haut en bas, et en lame mince,et à l'air de refroidissement d'y circuler dans une direction perpendiculaire, lequel systè- me tubulaire peut être constitué de manières différentes, par exemple des suivantes.
Ou bien, comme le montre les fig. 1, 2 et 3, on prend un certain nombre de tube a,à chacun desquels on donne, avantageusement par emboutissage, une forme aplatie et telle que ses bords longitudinaux comprennent des ondu- lations b, alternativement en saillie sur l'une et l'autre parois dudit tube et pouvant avoir des formes variées,tra- pézoïdales comme représenté, ou rectangulaires, ou demi- circulaires, ou autrement, le tout de façon que les faces opposées dudit tube soient, entre les ondulations, sensi- blement parallèles entre elles, de manière à former un couloir rectiligne bien lissent à relativement faible distance l'une de l'autre,
que plusieurs de ces tubes puissent être juxtaposée par les ondulations de façon à former entre celles-ci des sortes d'alvéoles ayant l'as- pect d'un nid d'abeille, et qu'il existe, entre les pa- rois se faisant face de deux @ tubes quelconques consé- cutifs, un intervalle approprié.
Ou bien (ce cas n'étant pas représenté), on constitue chacun de ces tubes par deux bandes portant cha- cune, sur Ses bords longitudinaux, des ondulations comme ci-dessus, de façon que, emboîtéesl'une dans l'autre par
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leurs ondulations, on ait constitué un tube de même forme que ceux représentés sur les fig, 1, 2 et 3.
Ou bien, comme le montre la fig, 4, on a re- cours à plusieurs tubes a avec ondulations comme ci-dessus, tubes qui peuvent provenir de tubes aplatis ou de la jux- taposition de bandes, chacun d'eux étant replié sur lui- même dans sa partie médiane en c, de manière que ses ondu- lations puissent se juxtaposer comme pour les tubes précé- dents, chacun de ces tubes ainsi replié remplaçant deux tubes de la disposition précédente, si on a eu soin de fendre, en d,le tube ainsi replié de chaque côté du pli et parallèlement à ce pli.
Il est entendu cependant que, si on disposait d'un tube assez long, on pourrait, en le -repliant sur lui-même à intervalles à intervalles régu- liera, en juxtaposant par les ondulations les éléments de ce tube, et en pratiquant, de chaque coté de chaque pli, des fentes comme ci-dessus,constituer en entier le systè- me tubulaire ,
Ou bien, comme le montre la fig.
5 tout en constituant le faisceau tubulaire de l'une ou l'autre des façons ci-dessus indiquées, et si on désire,, pour une rai- son quelconque, que les tbes ou les éléments de tube ne soient pas juxtaposés, sans pour cela empêcher le fonc- tionnement du radiateur, on interpose entre deux tubes con- sécutifs, ou entre deux éléments de tube consécutifs, une bande rectiligne 9¯ dans les bords de laquelle on a pratiqueé des ondulations telles que, aux ondulations de celle-ci. puissent venir se juxtaposer celles desdits tubes ou élé- ments de tube,de façon à constituer, dans chacun des plans comprenant les extrémités des ondulations, des alvé- oles ayant l'aspect d'un nid d'abeille; laquelle bande e sert, ainsi et en même temps, d'entretoisement.
Ou bien, comme le montrent les fig. 6 et 7, on prend un certain nombre de bandes f, dans les bords lon- gitudinaux de chacune desquelleson pratique des ondula-
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tions comme ci-dessus, bande qu'on replie en ± sur elle- même dans sa partie médiane de manière' à amener les deux parties de bande à être parallèles entre elles, en laissant, entre elles, un intervalle approprié relativement faible, et on'relie ensemble les extrémités de ladite bande en h, par un moyen approprié quelconque, par exemple par agrafa- ge, cela de façon à former, dans chaque bord longitudinal de chaque bande ainsi repliée, une sorte de chapelet d'al- véoles.
Et on juxtapose les bandes ainsi repliées en les faisant emboîter les unes dans les autres par leurs ondu"- lations, de manière à former, dans chaque plan contenant les bords longitudinaux correspondants desdites bandes, une série d'alvéolesayant l'apparence d'un nid d'abeille, ce qui détermine, entre les faces se faisant vis-à-vis de deux éléments consécutifs ainsi constitués, un conduit rectiligne lisse fermé latéralement par les ondulations jointives desdits éléments.
Ou bien, comme le montre la fig. 8, cela au cas où le radiateur doit avoir de relativement grandes dimensions en profondeur, par exemple pour une grosse voi- ture automobile, et où les différents tubes a doivent a- voir une relativement grande largeur entre leurs bords longitudinaux ondulés, on pratique, longitudinalement dans chaque tube, et dans ses deux parois se faisant face, une ou plusieurs paires de rainures opposées, de façon que les fonds i des deux rainures de chaque paire viennent s'appliquer l'une sur l'autre, et on rend solidaires l'un de l'autre lesdits fonds, de distance en distance ou tout/le long des rainures, par un moyen approprié quelconque, par exemple par soudure électrique, cela, par exemple aussi, en établissant lesdits fonds entre les électrodes d'une lampe à arc.
Cette disposition empêche l'écartement des parois parallèles des tubes par le poids de l'eau qui y passera et leur aplatissement par l'aspiration de la pompe.
Quelle que soit la disposition adoptée, on fait
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un bloc du système tubulaire et on rend adhérents entre eux les bords des alvéoles par un moyen approprié quelcon- que, par exemple en faisant tremper lesdits borde dans un bain de soudure également approprié.
Cela fait, on fait déboucher,,dans la position où les tubes sont verticaux, et en les y fixant d'une ma- nière appropriée quelconque, par exemple par soudure, les extrémités desdite tubes respectivement dans deux collec- teurs, le collecteur supérieur étant destiné à l'entrée de l'eau à refroidir provenant de la chambre d'eau 'au mo- teur,et le collecteur inférieur à la sortie de l'eau une fois refroidis,
Le radiateur étant ainsi constitué et disposé dans le véhicule le devant recevoir, dans la position pour laquelle les tubes sont verticaux et l'air extérieur peut, quand le véhicule est en marche, s'introduire par les al- véoles d'un coté ou de l'autre du système tubulaire, le fonctionnement dudit radiateur, si le tout est judicieuse- ment établi, est le suivant.
Dans les différentes dispositions montrées sur les fig, 1 à 5 et 8, l'eau chaude sortant du collecteur supérieur s'écoule, dans chaque tube a, entre ses parois lisses et ses ondulations, en lame mince, en descendant verticalement, ,, c9est-% a** dire sans changements de direction et sans perte de charge, pendant que l'air extérieur pénè- tre dans les alvéoles antérieurs, se détend entre les deux parois se faisant face des tubes voisins et sort du côté opposé à ces alvéoles. L'eau est donc efficacement refroi- die et sort par le collecteur inférieur d'où elle est re- prise pour être envoyée à la chambre d'eau du moteur, et ainsi de suite.
Dans le cas de la disposition représentée sur les fig. 6 et 7, les mômes résultats avantageux sont obte- nus, mais l'eau circule, en lame mince, dans chaque con-
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duit déterminé par @es parois se faisant face de deux élé- ments contigus représentés sur lesdites figures, conduit qui est fermé latéralement par les ondulations jointives desdits éléments,
En suite de quoi, on obtient un radiateur, à apparence de nid d'abeille, qui répond entièrement au but susindiqué. sans présenter les inconvénients des radiateurs tubulaires ordinaires à nidc d'abeille ni des radiateurs.
lamellaires ayant l'aspect de nid d'abeille, lequel radia- teur peut être constitué en une toute matière, conductrice de la chaleur, susceptible de prendre, lors de l'usinage, les formes indiquées, par exemple en cuivre comme le sont, en général, les radiateurs conçus jusqu'ici, ou en tout autre métal plus économique, par exemple en tôle (utilisa- tion que ne permettent pas ces derniers radiateurs), ce qui, comme on le comprend, procure, sur le cuivre notam- ment, une importante économie et permet même qu'il peut y avoir avantage de remplacer un radiateur hors d'état de servir, plutôt que de courir les frais d'une réparation importante; le radiateur en tôle, après montage, reçoit ,un enduit.approprié, par exemple par galvanisation, par plombage.
Et, ou bien on se contente de procéder comme il a été dit, ou bien, et mieux, on constitue le radiateur (fait en n'importe quelle matière appropriée) de la façon suivante que montre la fig. 9.
On établit un groupe radiateur, de l'une ou de l'autre manière ci-dessus décrite, qu'on fait également déboucher, par sa partie supérieure, dans un collecteur j,
On constitue le collecteur inférieur k par une sorte de cuve au-dessus du fond de laquelle débouche l'ex- trémité inférieure dudit groupe radiateur, cuve qui laisse, entre les parois externes des tubes extrêmes dudit groupe et les parois latérales correspondantes de la dite cuve,
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des intervalles appropriés, forme avec le collecteur su- périeur un tout étanche, communique, à sa partie supérieu- re, avec ce dernier collecteur par une ouverture 1, et comporte une cloison m établie,
de façon que de l'eau sor- tant du collecteur supérieur par ladite ouverture ne puis- se tomber directement au fond de ladite cuve.
On fait traverser les tubes a du groupe radia- tour par un certain nombre de tubes n, à axes horizontaux et parallèles entre eux, débouchant dans les intervalles dont il vient d'être question, l'ensemble formant un tout bien solidaire, en le plongeant, par exemple, dans un bain de soudure, ou, s'il s'agit d'un ensemble en tôle, dans un bain de galvanisation; chacun des troua par lequel doit passer un tube n'etant de préférence, obtenu par un genre de forage sans enlever de matière, de sorte que deux trous
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correspondants d'un tube 9sr9 un tube A, forment des bavures qui se recouvrent- l'une 1* autre et ser- vent d'appui audit tube n.
Et on a recours à un moyen tel que, à partir d'une température déterminée atteinte par l'eau en circu- lation dans l'appareil, l'ouverture ¯1¯, qui reste masquée aussi longtemps que cette température n'a pas été obtenue, se démasque graduellement et d'une manière automatique, lequel moyen peut être constitué de façons différentes,
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par exemple comme le montre la fig, 9, c'est-à-ddire en fi- xant, par l'une de ses extrémités, dans le collecteur j, une barre horizontale 0. en matière le plus possible dila- table à la chaleur, et telle et reliée à un jeu de leviers articulés eux-mêmes tel (par exemple ceux représentés en p,q et r) et commandant, à titre d'exemple, un tiroir
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plat.!. servant d'obturateur bsctM l'ouverture 1.
que le ré- sultat soit obtenu, laquelle barre peut également, par l'intermédiaire de leviers appropriés, faire déplacer une soupape, un pointeau, un robinet,* ladite ouverture pouvant
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cependant être masquée et démasquée à volonté, à la main, en étant indépendante ou non du mécanisme automatique, ce- la par un moyen facile à imaginer,
Aussi longtemps que l'ouverture est complè- tement masquée, l'eau passe, avec un certain degré de chaleur, du collecteurs supérieur j dans les tubes a comme précédemment et s'écoule dans la cuve k d'où on la renvoie, une fois refroidie, au moteur.
Si le degré de température de l'eau dans le collecteur j devient supérieur, le mécanisme automatique entre en action,ou bien on opère à la main, pour faire dé- masquer progressivement l'ouverture 1 qui se démasquera entièrement pour un degré de température maximum fixé d'a- vance; le contraire ayant lieu quand la température baisse.
L'eau sortant du collecteur j se divise alors en deux portions, l'une pénétrant, comme dit, dans les tu- bes a, l'autre, par l'ouverture 1, dans la cuve k, d'où cette dernière portion s'introduit dans les extrémités cor- respondantes des tubes n, sort par les autres extrémités de ceux-ci, et se mélange, à la sortie de ladite cuve , à l'eau ayant passé par lesdits tubes a.
On voit qu'on a constitué ainsi, dans un même appareil, deux groupes radiateurs, qu'on peut utiliser en- semble ou séparément et qui, lorsqu'ils fonctionnent en- semble, forment en réalité un seul et même radiateur, for- mé lui-même par les tubes n et par des ailettes (les tubes a) dans lesquelles circule l'eau.
Cette disposition permet d'avoir un ensemble radiateur donnant une température de refroidissement tou- jours égale et maintenue au degré pour lequel le moteur a le rendement optimum, et est particulièrement applicable au cas où le véhicule, dont le moteur est à refroidir, a à circuler dans des régions où les écarts de température sont relativement considérables.
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Comme il va de soi, et comme il ressort d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses par- ties, ayant plus spécialement été indiqués ci dessus; el- le en embrasse, au contraire, toutes les variantes. no- tamment:
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celles où chaque tuberov1endrait de l'apla- tissement d'un tube agrafé suivant une génératrice, entre les ondulations ; celle où, dans le cas de la disposition mon- trée sur la fig, 9, on ferait circuler l'eau de façon qu'elle passe, en changeant de direction, d'un tube n au suivant; celle où les tubes a, au lieu d'être verticaux, seraient horizontaux ou inclinés;
et celles où les ondulations ne seraient por- tées que par le côté de l'appareil par lequel entre l'air de refroidissement.