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Perfectionnements à la fabrication d'échangeurs thermiques -------------
Cette invention se rapporte à la fabrication d'échangeurs thermiques du genre comprenant un assemblage d'une ou de plusieurs rangées d'éléments tubulaires à parois minces qui s'étendent entre des plaques collectrices, et y sont fixés de façon étanche par soudure, brasage ou analogue.
Généralement pour la fabrication d'échangeurs thermiques du genre décrit, les extrémités des éléments tubulaires sont introduites dans des ouvertures des plaques collectrices, et sont fixées aux dites plaques de façon --tanche par soudure tendre.
Dans des constructions connues jusqu'à maintenant d'échangeurs thermiques de ce genre, on a trouvé nécessaire ou désirable d'établir un cordon de soudure autour de tous les joints accessi- bles entre les plaques collectrices et les éléments pour obtenir une rigidité plus grande dans l'échangeur thermique afin qu'il puisse résister à des effets de vibration ou à des effets plus considérables de torsion. L'établissement de cordons de soudure autour des joints est une opération fastidieuse necessi- tant beaucoup de temps, et de plus ne mène pas toujours au résul- tat attendu.
La présente invention a pour objet un procédé perfec- tionné de fabrication d'échangeurs thermiques du genre indiquée où. les inconvénients cités sont évités de façon simple et effec- tive.
Suivant la présente invention, un procédé perfection- né de fabrication d'échangeurs thermiques du genre indiqué com- prend l'introduction d'un ou de plusieurs organes de renforce- ment métalliques en forme de peigne faits de fil, bande, ruban ou analogue, entre les éléments jointifs dans une ou plusieurs des rangées près de leur surface de contact avec les plaques collectrices, et ces organes sont partiellement ou substantielle- ment noyés dans la matière de joint pendant l'opération subsé- quente de jointoyage entre les dits éléments et les plaques.
De préférence l'organe de renforcement comprend un fil en alliage de cuivre étiré à froid, par exemple en laiton, et il est courbé en forme de peigne consistant en deux séries alternatives de boucles de fils dirigés dans des sens opposés,
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les boucles d'une série étant destinées à embrasser les éléments tubulaires et les boucles de l'autre série constituant des moyens d'espacement servant à ponter les espaces entre les éléments de jonction.
Un procédé de fabrication d'un échangeur thermique suivant la présente invention est illustré à titre d'exemple par le dessin annexé, dans lequel :
Figure 1 est une vue en plan partiellement brisée schématique d'une partie de l'échangeur thermique construit suivant l'invention.
Figure 2 est une vue en perspective partiellement brisée schématique du dispositif montré dans la Figure 1.
Dans cet exemple, une plaqùe collectrice 1 est munie de deux rangées d'ouvertures 2 et 2a placées c8te-à-côte et destinées à recevoir les extrémités des éléments tubulaires 3 et Sa respecti- vement. Des peignes de fil 4 et 4a conpr/nant des boucles dirigées en sens opposés 5,6 et 5a, 6a respectivement, sont placés sur les - plaques collectrices de telle sorte que chaque élément tubulaire 3 se trouve dans une boucle 5 du peigne.4, tandis que les boucles 6 s'étendent entre les éléments voisins 3, et les éléments tubulaires Sa sont disposés de façon semblable par rapport aux boucles 5a et 6a du peigne 4a. Lesdits peignes consistent en fils de laiton étamé étirés à froid, et ont des dimensions telles que les éléments tubulaires sont légérement serrés par les boucles dans lesquelles ils sont placés.
Les éléments tubulaires, les plaques collectrices et les peignes sont solidement liés les uns aux autres par immeision dans de le soudure fondue. Les dits peignes sont ainsi noyés dans de la soudure avec comme résultat un joint qui est plus solide que celui qui peut être formé par le procédé laborieux d'établissement d'un cordon consistant entièrement en soudure tendre, de la façon pratiquée jusqu'à présent.
D'une autre façon, la liaison des éléments tubulaires, des plaques collectrices et des peignes peut être effectuée par brasage. Dans ce cas le métal de brasse est de préférence présent en couche adhérente sur les éléments tubulaires et la plaque collec- trice. L'assemblage est alors brasé, et le peigne sera solidement uni aux éléments et à la plaque collectrice et le métal de brasage coulera pour anvelopper partiellement le peigne. Dans certains cas on peut trouver désirable et praticable de munir le peigne d'une couche adhérente du métal de bras.age avant l'assemblage.
L'invention est applicable à des échangeurs thermiques ayant des surfaces de radiation secondaire '-(non montrées sur le dessin pour plus de clarté) de n'importe quel type. Ainsi les élé- m nts tubulaires peuvent traverser des ailettes ou plaques percées d'ouvertures, disposées parallèlement aux plaques collectrices de place en place le long des elements, ou bien les espaces entre les éléments voisins peuvent être occupés par des organes en forme de plaques ondulées fixés métalliquement aux parois des éléments. En outre, bien que deux rangées d'éléments soient montrées sur le dessin, il est bien entendu que n'importe quel nombre de rangées peut être employé, et que les éléments correspondants dans les ran- gées voisines peuvent être alignés ou disposés comme on le désire.
Généralement, l'introduction d'organes de renforcement en forme de peigne suivant l'invention entre les rangées antérieures et pos- térieures d'organes tubulaires.provoque un degré de rigidité suffi- sant dans l'échangeur thermique, mais si on le désire, lorsqu'on emploie plus de deux rangées d'éléments, une ou plusieurs des rangées
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@ intermédiaires peuvent aussi être munies des dits organes de renforcement.
Quoique l'on ait illustré et décrit un seul exemple d'exécution de la présente invention, il est bien entendu que celle-ci n'y est pas limitée et que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication d'échangeurs thermiques du genre décrit, caractérisé en ce qu'on place un ou plusieurs organes de renforcement métalliques en forme depeigne, en fil, bande, ruban ou analogue, entre des éléments voisins dans une ou plusieurs rangées de ces éléments près de leur surface de contact avec les plaques collectrices, en noyant partiellement ou complètement le ou les dits organes de renforcement dans la matière de joint lors de l'opération susbséquente de jointoyage des éléments et plaques.
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Improvements in the manufacture of heat exchangers -------------
This invention relates to the manufacture of heat exchangers of the type comprising an assembly of one or more rows of thin-walled tubular members which extend between manifold plates, and are sealed thereto by welding, brazing. or the like.
Generally for the manufacture of heat exchangers of the type described, the ends of the tubular elements are introduced into openings of the manifold plates, and are fixed to said plates in a sealed manner by soft welding.
In heretofore known constructions of heat exchangers of this type, it has been found necessary or desirable to provide a weld bead around all accessible joints between the header plates and the elements to achieve greater rigidity. in the heat exchanger so that it can withstand the effects of vibration or more considerable effects of torsion. Establishing weld seams around seams is a tedious and time-consuming operation, and furthermore does not always lead to the expected result.
The present invention relates to an improved process for manufacturing heat exchangers of the type indicated where. the aforementioned drawbacks are avoided simply and effectively.
In accordance with the present invention, an improved method of manufacturing heat exchangers of the type indicated comprises the introduction of one or more metallic comb-shaped reinforcing members made of wire, tape, tape or the like. , between the adjoining elements in one or more of the rows close to their contact surface with the collector plates, and these members are partially or substantially embedded in the joint material during the subsequent jointing operation between said elements and the plates.
Preferably the reinforcing member comprises a wire of cold drawn copper alloy, for example brass, and it is curved in the shape of a comb consisting of two alternating series of loops of wires directed in opposite directions,
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the loops of one series being intended to embrace the tubular elements and the loops of the other series constituting spacing means serving to bridge the spaces between the junction elements.
A method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention is illustrated by way of example by the appended drawing, in which:
Figure 1 is a partially broken schematic plan view of part of the heat exchanger constructed according to the invention.
Figure 2 is a schematic partially broken perspective view of the device shown in Figure 1.
In this example, a collecting plate 1 is provided with two rows of openings 2 and 2a placed side by side and intended to receive the ends of the tubular elements 3 and Sa respectively. Wire combs 4 and 4a comprising loops directed in opposite directions 5,6 and 5a, 6a respectively, are placed on the collector plates such that each tubular element 3 is in a loop 5 of the comb. , while the loops 6 extend between the neighboring elements 3, and the tubular elements Sa are arranged in a similar manner with respect to the loops 5a and 6a of the comb 4a. Said combs consist of cold drawn tinned brass wires, and have dimensions such that the tubular elements are lightly clamped by the loops in which they are placed.
The tubular members, the collector plates and the combs are firmly bonded to each other by immeision in molten solder. Said combs are thus embedded in solder with the result of a joint which is more solid than that which can be formed by the laborious process of establishing a bead consisting entirely of soft solder, in the manner practiced heretofore. .
In another way, the connection of the tubular elements, the collector plates and the combs can be carried out by brazing. In this case, the brew metal is preferably present in an adherent layer on the tubular elements and the collector plate. The assembly is then brazed, and the comb will be solidly united to the elements and the collector plate and the brazing metal will flow to partially envelop the comb. In some cases it may be found desirable and practical to provide the comb with an adherent layer of brazing metal prior to assembly.
The invention is applicable to heat exchangers having secondary radiation surfaces (not shown in the drawing for clarity) of any type. Thus the tubular elements can pass through fins or plates pierced with openings, arranged parallel to the collecting plates from place to place along the elements, or else the spaces between neighboring elements can be occupied by members in the form of plates. corrugated metal attached to the walls of the elements. Further, although two rows of elements are shown in the drawing, it is understood that any number of rows can be employed, and that the corresponding elements in neighboring rows can be aligned or arranged as one. the desire.
Generally, the introduction of comb-shaped reinforcing members according to the invention between the anterior and posterior rows of tubular members causes a sufficient degree of rigidity in the heat exchanger, but if desired , when more than two rows of elements are used, one or more of the rows
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@ intermediaries can also be provided with said reinforcing members.
Although a single exemplary embodiment of the present invention has been illustrated and described, it is understood that the latter is not limited thereto and that various modifications can be made thereto without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1.- A method of manufacturing heat exchangers of the type described, characterized in that one or more metal reinforcing members in the shape of a comb, in wire, strip, tape or the like, are placed between neighboring elements in one or more rows of these elements close to their contact surface with the collector plates, by partially or completely embedding the said reinforcing member (s) in the gasket material during the above jointing operation of the elements and plates.