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Perfectionnements aux appareils d'échange thermique à ailettes ondulées ou plissées.
Cette invention se rapporte aux appareils d'échange thermique tels que radiateurs, évaporateurs et appareils analo- gues dont los élémonts sont formés do tubos parallèles sur les- quels sont enfilées des ailettes ondulées ou plissées. Elle a pour but d'améliorer le contact thermique des ailettes avec les tubes et de rendre plus ferme l'assemblage de ces organes.
A cet effet, suivant l'invention, au lieu de propor- tionner les tubes et les ondulations des ailettes de façon que chaque tube ne coupe qu'une seule ondulation de chaque ailette qu'il traverse., comme c'était le cas dans les appareils de ce genre connus jusqu'à présent, on enfile sur des tubes re- lativement gros des ailettes à ondulations relativement rap- prochées de manière que chaque tube traverse plusieurs ondu-
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lations voisines d'une même ailette. On obtient ainsi une plus grande surface de contact de l'ailette.avec le tube et cette surface accrue donne à l'ailette une prise plus ferme sur le tube, par exemple lorsqu'on dilate celui-ci pour y fixer ''.....'...les ailettes.
En même temps, les bords à nombreuses ondulations du trou ménagé dans l'ailette pour le passage du tube ont une plus grande rigidité dans le sens de ces ondulations que ceux d'un trou pratiqué dans une seule ondulation plus large, et ils offrent à la déformation du trou, sous l'effet de la dilata- tiondu tube, une résistance qui¯a pour résultat un serrage énergique de l'ailette sur le tube et un contact des plus in- times de ces organes entre eux.
L'invention peut être réalisée de différentes maniè- res. On peut former dans les ailettes soit des ondulations très petites et rapprochées, soit des ondulations plus grandes mais encore assez rapprochées pour que chaque tube traverse plus qu'une d'entre elles, ou bien faire alterner des groupes de petites ondulations avec des groupes de plus grandes ondula- tions, ou bien encore former à la fois de petites et de grandes ondulations dans l'ailette de façon-que toutes ou certaines des grandes ondulations soient elles-mêmes ondulées et qu'un tube ne traversant par exemple qu'une seule grande ondulation coupe quand même plusieurs des petites ondulations de l'ailette.
La disposition relative des ailettes ondulées peut également varier. Dans tous les cas, ces ailettes sont disposées dans .des plans verticaux sensiblement parallèles, mais il est possible de les placer soit de manière qu'elles soient écartées les unes des autres, soit de façon qu'elles se touchent entre elles,cette dernière disposition étant préférable parce que dans ce cas il devient inutile de prévoir des organes spéciaux pour maintenir les ailettes à l'écartement voulu avant leur
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fixation sur les tubes. En outre, on peut à volonté disposer les ailettes de façon que les crêtes des ondulations de deux ailettes successives soient en regard ou, au contraire, que les crêtes d'une ailette soient en face des creux de la suivante.
Enfin,, les ailettes enfilées sur les tubes peuvent être toutes du même genre, ou bien on peut faire alterner, régulièrement ou non, des ailettes à petites ondulations avec d'autres à grandes ondulations.
Quelques formes de réalisation de l'invention sont représentées schématiquement à titre d'exemple sur le dessin annexé, dans lequel:
Figs. 1, 2 et 3 montrent en plan des parties d'élément d'échangeurs thermiques à ailettes plissées ou ondulées ne se touchant pas.
Fig. 4 montre une de ces ailettes en élévation de face, la moitié gauche de l'ailette étant enfilée sur un tube rond et la moitié droite sur un tube aplati.
Figs. 5 à 9 sont des vues en plan d'éléments dont les ailettes se touchent, et
Fig. 10 montre, toujours en plan, un élément dont les ailettes présentent de petites ondulations sur de grandes ondulations.
Sur toutes ces figures, a désigne les tubes sur les-. quels sont enfilées les ailettes b dont les ondulations ou plis c sont assez rapprochés pour que chaque tube a en traverse plu- sieurs dans chaque ailette. Dans l'exemple de la fig. 1 les plis c sont à angle vif tandis que la Fig. 2 ce sont des ondulations arrondies et sur la Fig. 3 des plis à profil polygonal; les ai- lettes b dans ces trois exemples ne se touchent pas et les crê- tes d'ondulations de l'une sont en regard des creux d'ondula- tions de la suivante, mais il va de soi que l'on pourrait aussi les appliquer les unes contre les autres en les plaçant alors crêtes contre crêtes pour former des sortes de nids d'abeilles
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comme c'est repr6senL6 sur la Fins. 3.
Cotte dorniôra figura 'montre des ailettes à ondulations d plus accentuées que les précédentes, mais toujours assez rapprochées pour que chaque tube en traverse plusieurs dans chaque'ailette.
Sur la Fig. 6, les ailettes % présentent des groupes alternants de petites ondulations c et de plus grandes ondula- tions d, ces groupes étant disposés de façon que les petites ondulations c se trouvent aux endroits de l'ailette traversés par les tubes a, tandisque les plus grandes ondulations d occupent la partie médiane de l'ailette entre les tubes et les parties extrêmes de part et d'autre des tubes.
Les ailettes ne se touchent que par les crêtes de leurs grandes ondulations d et cette disposition présente, sur celle de la Fig. 5, l'avan- tage que le fluide passant entre;les ailettes peut contourner les tubes en léchant toute leur périphérie en même temps que la surface entière des petites ondulations c, tandisque dans la disposition de la Fig. 5, le fluide ne peut pas circuler dans les alvéoles ou nids d'abeilles situés directement en dessous et au dessus des tubes et obstrués par ceux-ci, de sorte qu'une notable partie de la surface de chauffe n'est utilisée qu'incomplètement.
La Fig. 7 montre des ailettes à petites ondulations c alternant avec des ailettes à plus grandes ondulations d, pour former des nids d'abeilles cloisonnés.
Sur la Fig. 8, les relativement grandes ondulations d des ailettes présentent elles-mêmes de petites ondulations c, ce qui peut s'obtenir, par exemple, en formant d'abord dans l'ailette les petites ondulations c puis en réondulant ou en plissant l'ailette pour former ensuite les grandes ondu- lations d. Ces dernières quoique relativement grandes, sont cependant assez rapprochées pour que le tube a en traverse plu- sieurs dans chaque ailette,
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Une disposition analogue à celle de la Fig. 8 est montrée sur la Fig. 9 avec cette différence que seules les grandes ondulations d ou parties d'ondulations d qui tou-
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clielit lu Luue g, prcHMutbut de petites ondulations ç9 tandisque les autres ondulations d de l'ailette ont une surface lisse.
Enfin, sur la Fig. 10 où une seule ailette est repré- sentée, cette ailette comporte de grandes ondulations dont les versants sont eux-mêmes ondulés en petites ondulations c. comme dans les deux exemples précédents, mais ici les grandes ondula- tions e ont des dimensions telles que chaque tube a ne traverse qu'une seule d'entre elles. Toutefois, grâce à la présence des petites ondulations c dont plusieurs sont coupées par le tube a traversant la grande ondulation e à laquelle elles appartien- nent, le but visé par l'invention est quand même atteint puisque ces petites ondulations augmentent la surface de contact de l'ailette avec le tube.
Il va sans dire que toutes les ailettes décrites ci-dessus peuvent être disposées à distance les unes des au- tres aussi 'bien qu'en contact mutuel, ou encore de façon à se toucher seulement par groupes, l'invention s'étendant à toutes les dispositions que l'on pourrait imaginer du moment que cha- que tube traverse plusieurs ondulations petites ou grandes de chaque ailette.
La Fig. 4 permet de se rendre compte de la résistan- ce qu'offrent à la déformation lors de la dilatation des tubes a les bords des trous f des ailettes, et notamment à la déforma- tion dans le sens de la longueur des ondulations c. par suite de la présence aux bords supérieur et inférieur de chaque trou d'un nombre de ces ondulations suffisant pour donner à ces bords une résistance élevée à l'écrasement. Cette résistance est encore accrue quand l'ailette est doublement ondulée, comme dans les exemples des Figs. 8, 9 et 10. La forme aplatie
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du tube a' de la Fig. 4 n'est donnée qu'à titre d'exemple et 'pourrait être modifiée, par exemple être rendue légèrement ovoïde pour faciliter l'écoulement des filets de fluide de part et d'autre des tubes.
Il est avantageux d'employer comme matière pour la fabrication des ailettes de l'aluminium ou d'autres métaux ou alliages légers, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'emploi d'un métal particulier, non plus qu'aux détails d'exécution ici décrits et représentés à titre d'exemples.
REVENDICATIONS
1.- Appareil d'échange thermique comportant des tubes 'sur lesquels sont enfilées des ailettes plissées ou ondulées, caractérisé en ce que chaque tube traverse plusieurs ondula- tions voisines d'une même ailette.
2.- Appareil d'échange thermique suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les ailettes présentent des groupes de petites ondulations alternant avec des groupes d'ondulations plus grandes.
3.- Appareil d'échange thermique suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que les groupes de petites ondulations sont ménagés aux endroits où les tubes traversent les ailettes.
4. - Appareil d'échange thermique suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que des ailettes à petites ondula- tions alternent avec des ailettes à plus grandes ondulations.
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