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PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET APPAREILS DE >:\ \ TRANSMISSION DE LA CHALEUR.,
La présente invention a pour objet l'amélioration de la transmission de la chaleur entre le corps d'un appareil à ailettes, tel un tuyau à ailettes, radiateur à ailettes et analogues, parcouru à l'intérieur par un fluide chauffant, et les ailettes fixées sur le dit tuyau, radiateur ou analogue.
L'invention consiste en ce que la transmission de la chaleur du tuyau ou analogue aux ailettes se fait prin- cipalement d'une manière indirecte par des pièces intermêdiai- res assurant une bonne transmission de chaleur d'une part en- tre le tuyau et les dites pièces intermédiaires, et d'autre part entre ces pièces intermédiaires et les ailettes. Ces pièces intermédiaires peuvent être solidaires ou non de l'ailette.
Par exemple, des pièces en métal bon conducteur de chaleur, de surface moindre que la surface de l'ailette, mais d'épaisseur plus grande que celle de l'ailette, seront intercalées entre les ailettes et serréesfortement par tous ou analogue moyens appropries, contre le tuyau/d'une part. et contre les
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ailettes voisines d'autre part.
Dans certains cas, celui des tuyaux verticaux par exemple, les pièdes intercalaires ainsi que les ailettes se- ront inclinées de telle manière que le courant d'air chaud parcourant l'espace laissé libre entre les ailettes, monte dans l'espace environnant dans une direction inclinée, par exemple à 45 .
L'un des traits caractéristiques de la présente
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invention consiste également en ce que les pièces intercalai" res pourront recevoir une forme spéciale, en losange par exem- ple ou autre forme convenable, de telle manière- que deux de ces pièces intercalaires voisines laissent entre elles, un chenal convergent-divergent.
On choisira pour les pièces intercalaires un mé- tal bon conducteur de la chaleurs acier,cuivre,aluminium,etc.
Les ailettes pourront être en tôles très minces, d'un métal bon conducteur de chaleur : cuivre, aluminium ou même du fer ou de l'acier.
Dans les dessins ci-joints, Fig. 1 représente un mode de réalisation de l'invention,
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vue debbut û dis)501tif Fis. 2 représente izie Auïé ut 't1 d is ,,t1 it de la fi. 1, Figs. 3, 3a représentent une pièce intercalaire en forme de losange destinée à être utilisée pour un tuyau vertical ou substantiellement vertical, Fig. 4 représente un radiateur muni des perfectionnements suivant la présente invention, Fig. 5 représente une modification de construction.
En se reportant aux dessins,
1 est le tuyau parcouru à l'intérieur par un fluide chauffant, 2 sont les ailettes entourant le tube 1,
3 sont les pièces intercalaires.
Ces pièces intercalaires* présentent un trou
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d'un diamètre légèrement inférieur à celui du tube. En chauf- fant ces pièces il se produit une dialtation de celles-ci, ce qui permet l'introduction du tube' dans les pièces interca- laires. Le refroidissement de ces dernières provoque un fret- tage énergique des pièces contre le tube assurant un contact idéal pour la transmission de la chaleur.
Ces pièces intercalaires 3 sont alternées avec les ailettes 2 et constituent un empilage faisant pour ainsi dire: corps avec le tuyau 1.
En plus du trou livrant passage- au tube, les pièces intercalaires et les ailettes portent deux trous 4 permettant le passage de deux tirants 5. L'empilage des pièces interca laires et des ailettes est maintenu par l'action de plaques 6 et écrous 7 fixes à l'extrémité des tirants, ces plaques et écrous pressant sur les pièces externes d'extrémité.
La transmission de la chaleur- du fluide chauffant. circulant à l'intérieur du tuyau, aux ailettes est assurée :
1) d'une part entre la surface externe du tuyau et l'empila- ge des pièces intercalaires. Par suite des contacts intimes entre la surface externe du tube et l'empilage des pièces in- tercalaires, ces contacts pouvant être obtenus par frettage de ces pièces sur le tube ou de toute autre manière, la cha- leur aura toute facilité, pour se répandre dans tout le volu- me présenté par l'empilage.
2= D'autre part entre les pièces intercalaires et les ailet- tes. La transmission de la chaleur des pièces intercalaires aux ailettes est assurée par la grande surface existant entre l'ailette et les faces des pièces intercalaires entre lesquels les sont pincées les ailettes. Le contact énergique entre ai- lett.es et pièces intercalaires peut être assuré=par l'action de serrage des écrous situés aux extrémités'des tirants qui traversent: l'empilage des pièces intercalaires et ailettes, et pressent contre les pièces d'extrémités.
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Dans le système habituel de la fabrication des ai- lettes sur tube, celles-ci sont simplement fixées sur le tube, soit par pression,soit par soudure sur l'épaisseur de l'ailette,
On conçoit, dans ces conditions, que le contact en- tre le tube et l'ailette n'a lieu que suivant un cercle corres- pondant à celui de la périphérie externe du tube sur l'épais- seur de l'ailette ou de la périphérie interne de l'ailette.
Dans le système suivant la présente invention, ce contact a lieu sur toute la surface du tube correspondant à la surface interne de la pièce intercalaire. Le rapport des épaisseurs de la pièce intercalaire et de l'ailette sera de préférence élevé, par exemple dix, quinze ou même davantage.
Il est entendu que le radiateur pourrait être for- mé de plusieurs tuyaux horizontaux placés l'un au-dessus de l'autre et raccordés à leurs extrémités à'deux tuyaux collec- teurs verticaux. De même, plusieurs tuyaux horizontaux pour- raient passer dans la même pièce intercalaire, tuyaux raccor- dés à leurs extrémités à des collecteurs horizontaux.
De même plusieurs trous (au lieu de deux) pour per- mettre le passage des tirants en nombre correspondant, pour- xaient être prévus sapa rien enlever au principe du système d'ailetage. on conçoit qu'il est possible de donner toute au- tre forme à la pièce intercalaire qui peut être obtenue par découpage à la presse ou de toute autre façon. L'orifice li- vrant passage au tube peut être par exemple elliptique si le tube est elliptique.
De même l'ailette peut prendre telle ou telle for- me que l'on jugera la plus utile (carrée, ronde, ovale, etc.).
Les figs. 3, 3a représentent une pièce intercalai- re destinée à être utilisée pour un tuyau vertical.
Cette pièce se présente sous la forme d'un losange à l'intérieur duquel on a ménagé un trou à pour le passage du tube vertical.Deux trous 4 permettent le passage des tirants.
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@ ou perces ces trous ne sont pas fores/verticalement par rap- port aux faces externes de la pièce intercalaire mais suivant une inclinaison de 45 , ou de toute autre inclinaison, ju- gée nécessaire.
La fixation des pièces intercalaires sur le tube peut être obtenue également par frettage.
L'ailette peut être constituée par une bande de tôle en métal conducteur de la chaleur et présentant une fai- ble épaisseur (par exemple 2/10 de mm.). Les trous nécessai- res pour le passage du tuyau et des tirants sont percés dans la feuille métallique. Ces trous seront évidemment ovalisés lorsque 1*ailette doit être placée obliquement.
L'épaisseur de la pièce intercalaire pourra par exemple être- de 4 à 5 mm.
Il est évident qu'on pourrait, concevoir plusieurs tuyaux verticaux passant de part en part dans le même empila'- ge de pièce? intercalaires et d'ailettes.
Semblablement il pourrait être prévu plus de deux tirants par empilage. On pourrait également donner toute au- tre forme à la pièce intercalaire, qu'on pourrait juger uti- le, autre inclinaison, eta..
Les ailettes peuvent présenter toute forme, lar- geur, épaisseur jugées utiles.
Dans le cas des ailettes et pièces intercalaires obliques, l'air chaud ne monte plus directement au plafond avec une vitesse ascensionnelle élevée, mais est lancé, vers le milieu de la pièce avec une vitesse ascensionnelle modé- ree .
L'appal d'air froid se faisant par toute la par- tie postérieure du radiateur, on conçoit que la section de passage est beaucoup plus grande que si l'air était admis par la partie inférieure du radiateur.
L'appel d'air est encore accélère par la forme
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convergente-divergente obtenue par la forme même des pièces intercalaires.
On a ainsi réellement une série d'injecteurs pla- cés l'un au-dessus de l'autre, et séparés par les ailettes mêmes.
On pourra donner aux pièces intercalaires une au- tre forme que la forme en losange, par exemple un contour suivant une ligne courbe de manière à amoindrît les résis- tances et à obtenir une meilleure circulation de l'air.
L'emploi de feuilles de métal très minces pour les ailettes permet l'obtention d'une très grande surface de chauffe.
Les faibles épaisseurs permettent d'employer un volume réduit de métal bon conducteur de chaleur, c'est-à-dis re un poids faible.
On peut renforcer la transmission de chaleur des pièces intercalaires en les faisant en deux ou plusieurs parties, par exemple :
Dans la pièce intercalaire 3 en acier par exem- ple, est découpée une section A B C D E F G H de forme spé- ciale. Cette section reçoit intérieurement une pièce 9 en cuivre par exemple, dont le pourtour extérieur correspond à la dite section et qui peut se fixer par frettage ou au- trement dans la pièce 3.
Cette pièce 9 porte'un trou correspondant au diamètre extérieur du tube à ailettes et est frettée ou fixée autrement sur ce tube.
La transmission de chaleur sera améliorée car le tube communique directement sa chaleur par le cuivre de la pièce 9, qui est en contact avec la pièce en acièr 3 par le pourtour A B C D E F G H.
Evidemment on pourra modifier la forme de la
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pièoe 9.
Un radiateur suivant la présente invention déve- loppe une très grande surface pour un volume réduit.
L'ailette et la pièce intermédiaire peuvent être solidaires l'une de l'autre, l'ailette étant comme une exten- sion mince d'une autre pièce plus épaisse serrée sur le tuyau.
Lailetage conçu de la manière indiquée pourra être employé: pour radiateurs de chauffage central, pour ré- chauffeurs d'air de chaufferie, pour récupérateurs de cha- leur, pour condenseurs, pour économiseurs, etc..