BE467548A - - Google Patents

Description

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  Echangeur de chaleur. 



   L'invention concerne un dispositif échangeur ae chaleur dans lequel un fluide liquide ou gazeux circule d'une façon perma- nente ou par intermittences dans un canal affectant la forme d'une fente ou à. travers plusieurs canaux de ce genre branchés en paral- léle, dont les larges surfs-ces de parois, qui cèdent de la chaleur au fluiae ou qui en prelèvent de la chaleur, comportent des rainu- res parallèles équidistantes qui forment un certain angle avec la direction de circulation principale du   fluide   et qui se croisent sur les surfa.ces de paroi en regard. 



   Les échangeurs de chaleur de ce genre sont connus. Dans ces dispositifs connus, la résistance opposée au passage au fluide, c'est-à-dire la perte de charge, est a.ssez grande. Ceci est attri-   buable   au fait que les parties de sur'face de paroi comprises entre les ra.inures des parois en regard se touchent. 
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   Dans le   dispositif conforme à.   l'invention   pour reduire les certes ce   clarté   les   parties   de   surface   ce parois en rega ra comprises entre   LES   rainure? sont. situées à une certaine cistance les unes des   autres:

     cette   distance   étant au minimum égale à un   cinquième   de la Ces rainures et, de préférence, infé- rieure à dix   fois, ou     mieux encore   inférieure à cinq fois la pro-   fonueur     (le   ces rainures. Ceci   a.   pour résultat   d'améliorer   dans une mesure  surprenante   les propriétés de transmission de chaleur du oispositif. Cette amélioration, pourrait s'expliquer gar lefait que la orésence de rainures dans les larges parties de paroi legé- rement   écartées   ces   canaux   provoque un tourbillonnement du fluide. 



  Bn outre, une plus grance partie des surfaces de parois participe activement à la transmission ae la chaleur. Pour une   valeur   donnée du travail effectue par la   ponpe   et pour des propriétés de transmission de chaleur déterminées, la quantité de matiere re-   quise   pour le dispositifet la surface utilisée, sont très petites. 



  Les rainures ces parois peuvent être réalisées de diverses manié- res, par exemple par pliage d'une mince   tôle,   par fixation' de ner- vures sur ce la tôle, ou par fra.isage d'une tôle suffisamment épaisse. 



   Dans une autre   fore   d'execution de l'invention, l'an- gle aigu forme entre la direction aes rainures et la direction de circulation principale du fluide est au moins de 15 , dé   nréfé-   rence au   :uoins   de aU , et au Maximum de 75 . Ces dispositions aug- mentent notablement les tourbillonnements avantageux pour la transmission ce chaleur. 



   Des résultats particulièrement avantageux s'ob- tiennent avec une forme d'execution du dispositif conforme à l'invention, dans lequel au moins l'une des larges surfaces de paroi de chacun aes canaux comporte en outre des rainures   paral-   lèles entre elles, dont le pas est au moins égal à trois fois le pas des autres rainures, alors que la section de chacune de ces rainures est au moins égale à 1,5 fois la section des autres 

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 rainures; les rainures à grande section forment a.vec la direction de circulation principale du fluide un angle aigu plus'petit que les rainures à section plus petite. Cet agencement augmente no- tablement le tourbillonnement favorable à la transmission de la chaleur.

   Apparemment, on utilise plus efficacement les tourbillonne- ments provoqués par les rainures à petit pas ménagées dans les parois des canaux. On peut encore augmenter ces tourbillonnements en prévoyant dans chaque canal ces rainures additionnelles, confor- mément à une autre forme d'exécution de l'invention, dans les deux larges surfaces de paroi en regard comportant les autres rainures. 



   Suivant une autre forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention, le profil de la section des rainures à petit pas n'est pas symétrique. On améliore ainsi les propriétés de transmission de chaleur des parois. Dans le cas de rainures à profil dissymétrique, la transmission de chaleur est maximum lorsque le fluide touche d'abord la paroi la plus raide de chaque rainure. 



   La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple'non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée,les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention. 



   La fig. 1 est une vue en plan d'une partie de la large surface de paroi d'un canal d'une forme d'exécution de l'appareil conforme à l'invention. 



   La fig. 2 est une coupe suivant le plan   II-II   de la fig. 1. 



   La fig. 3 est une vue en perspective d'une partie de paroi comportant des rainures à profil dissymétrique; la fig. 4 est une coupe perpendiculaire à la direction de la rainure ména- gée dans la .paroi montrée Sur la fig. 3. 



   Sur la   fig. 1,   la paroi 1 est constituée par une tôle assez épaisse, dans laquelle san-t pratiquées, par exemple par 

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 fraisage, des rainures équidistantes   2, de   sorte que dans la tôle ces rainures constituent des creux. Ces rainures forment un angle de 30  avec la   direction   de circulation principale 3 du fluide qui traverse le canal, et ont un pas a = 1 cm. On a prévu en outre des rainures 4., equidistantes elles-aussi, dont le pas b est de 3,5 cm, c'est-à-dire un pas trois fois et demi plus grand que celui des premières rainures. Les dimensions transversales c et d de chacune des rainures 2 sont de 0,3 mm. et de 0,2 mm. et celles (e et f) des rainures 4 0,5 mm. et 0,4 mm.

   La section transversale des   rainures 2   est donc de 0,04 mm2 et celle des rainures 4, de 0,2 mm2. L'angle formé par les rainures 4, avec la direction de circulation principale du fluide, est plus petit que l'angle forme par les rainures 2avec cette même direction. 



   La partie du canal montrée sur la fig. 2 est constituée par les deux parois 1 et 5. Les rainures 4, à grand pas, se trou- vent sur les larges surfaces de paroi en regard et sontparallèles. 



  Par contre, les rainures 2 se croisent sur les surfaces des parois 1 et 5. La distance c des parties de surface de paroi en regard entre les rainures, est au moins égale à un cinquième de   la pro-   fondeur des rainures et est ici de 0,2 mm Le modèle d'exécution montre sur les figs. 1   et 2   est, en ce qui concerne ses dimensions, destiné a faire office de réchauffeur ou de réfrigérant d'un mo- teur à gaz chaud. Pour d'autres applications par exemple pour le préchauffage d'air des chaudières, les dimensions seront autres. 

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Claims (1)

1. Sur les figs. 3 et 4, la paroi 6 est faite d'une tôle, dans laquelle les rainures 7 sont.formées par pliage. Ces rainures ont un profil dissymétrique, dans ce cas un côté fortemeht incliné 8 et un côte moins incliné 9. La direction 10 de la circulation du fluide et la cirection des rainures sont choisies de manière qu'à son entrée le fluide touche d'abord le côte le plus incline 8, ce- qui assure les meilleurs propriétés de transmission de chaleur <Desc/Clms Page number 5> Il est évident que cette surface de paroi peut comporter de nou- veau un autre jeu'de rainures à pas plus grand et à section plus grande que les rainures 7, ces autres rainures formant avec la direction de circulation principale 10 un angle plus petit que celui formé avec cette direction par les rainures 7.

   RESUME ------------- Dispositif échangeur de chaleur dans lequel un fluide liquide ou gazeux circule en permanence ou par intermittences à travers un canal ou à travers plusieurs canaux branchés en paral- 'lèle, dont les larges surfaces de paroi qui cèdent de la chaleur au fluide ou qui en prélèvent de la chaleur, comportent des rai- nures parallèles équidistantes qui forment un angle avec la direction de circulation principale du fluide et qui se croisent sur des surfaces de paroi en regard, caractérisé par le fait que les parties de surface de paroi en regard sont situées entre les rainures à une distance qui est au moins égale à un cinquième de la profondeur de la rainure et de préférence, inférieure à 10 fois cette profondeur, ..ou mieux encore inférieure à 5 fois la profondeur de ces rainures,

   ce dispositif pouvant présenter en outre les particularités quivantes, prises séparément ou en combinaison : a) l'angle aigu formé entre la direction de rainure et la direction principale de circulation du fluide est compris entre 15 ou de préférence 30 , et 75 ; b) au moins l'une des larges surfaces de paroi de chaque canal comporte en outre d'autres rainures parallèles, dont le pas est au moins trois fois plus grand que les pas des pre- mières rainures, tandis que la section de chaque rainure est au moins 1,5 fois plus grande que-la section des premières rainures <Desc/Clms Page number 6> et ces rainures forment avec la direction de circulation princi- pale au fluide un angle plus aigu que celui formé avec cette direction par les premières rainures;

   c) les deux larges surfaces de paroi en regard de chaque canal comportent un second jeu de rainures, et sur des surfaces de paroi en regard, ces rainures se trouvent en vis-à- vis; d) le profil de la section des rainures à petit pas, est dissymétrique et, de preférence, tel qu'à son entree, le fluide touche d'abord la. paroi la plus inclinée de chaque rainure.