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Elément de transmission de chaleur.
La présente invention se rapporte à un élément de transmission de chaleur ou appareil échangeur de chaleur du type dans lequel un fluide passe à travers un tube ou autre corps creux dont la paroi extérieure est incurvée et munie d'ailettes métalliques faisant saillie à partir de la surface, et est applicable en particulier mais non exclusivement à des tubes ayant une série d'ailettes annulaires séparées s'éten- dant radialement ou une ailette hélicoïdale continue s'éten- dant radialement.
Jusqu'ici, il est de pratique courante, lorsque de telles ailettes sont formées à partir d'une bande de métal, de sertir le bord de la bande qui est appliqué à la paroi du tube. Il a également été proposé d'utiliser des ailettes for-
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mées à partir de métal déployé, c'est-à-dire, à partir de tô- le métallique dans laquelle on a ménagé des fentes disposées en quinconce et que l'on a déployées de manière à ouvrir les fentes pour former une structure semblable à du treillis.
Dans une tel métal déployé,les bandes métalliques qui forment les limites entre les trous sont déformées par le pro- cédé de déployage de sorte qu'elles ne sont pas des surfaces planes. Il est en outre difficile d'assurer une liaison con- ductrice de la chaleur satisfaisante entre le bord d'une ban- de de métal ainsi déployé et la surface incurvée d'un tube ou analogue, car il est spécialement nécessaire de déformer la bande encore ultérieurement en comprimant les parties dé- ployées du métal adjacent au tube.
La présente invention vise à réduire ou à éliminer les difficultés présentées par la pratique actuelle et à four- nir une construction perféctionnée d'appareil de transmission de chaleur du type mentionné ci-dessus.
Dans ce but, suivant la présente invention, une sur- face secondaire de transmission de chaleur est appliquée à la surface incurvée d'un élément chauffant ou refroidissant en ménageant des fentes dans une bande de tôle métallique prête à être déployée et en déployant la bande pendant l'appli- cation du bord approprié de celle-ci contre la surface incur- vée de l'élément chauffant ou refroidissant, ou contre une surface gabarit de courbure semblable à la surface incurvée susdite.
Ainsi, un tube de transmission de chaleur ou autre élément ayant une surface incurvée convexe suivant la présente invention comporte, relié à lui, le bord pratiquement non dé- ployé d'une bande de métal qui fait saillie à partir de la @
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surface incurvée et qui a été fendue et dilatée ou déployée sur les différentes parties de sa surface au degré requis par l'application du bord non déployé à la surface incurvée.
De préférence, le bord de la bande qui est relié à la surface incurvée est pratiquement continu et plié par rapport au reste de la bande de manière à fournir une bride ayant une surface importante en contact avec la surface incurvée pour la transmission de chaleur. Ainsi, dans une forme d'exécution pré- férée, un tube de transmission de chaleur suivant l'invention, présente, appliquée sur sa surface extérieure une série d'ai- lettes radiales ou une ailette hélicoïdale continue, formée à partir d'une bande métallique dont le bord intérieur est plié approximativement à angle droit par rapport au plan du reste de la bande.
Cette bande est pratiquement continue et non dé- ployée à l'endroit où elle est reliée au tube tandis que le res- te de la bande est fendu et déployé au degré requis par l'appli- cation au tube du bord intérieur sans distorsion appréciable.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'élément faisant l'objet de la présente invention.
Fig. 1 est une vue en perspective de cette forme d'exé- cution montrant un tube comportant une ailette de transmission de chaleur appliquée sur lui.
Fig. 2 est une vue en perspective d'une partie d'une bande métallique destinée à la formation d'une ailette de trans- mission de chaleur.
Dans la forme d'exécution représentée, un tube A de transmission de chaleur présente, appliquée sur sa surface ex- térieure une ailette de transmission de chaleur formée à partir
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d'une bande de métal qui, dans son état initial avant d'être appliquée au tube,est formée comme représenté en B à la Fig.
2 avec une série de fentes Bl disposées en quinconce dont la rangée extérieure s'étend, comme représenté en B2, jusqu'à un bord de la bande tandis que l'autre bord B3 de cette bande est pratiquement continu et est plié à angle droit par rapport au reste de la bande, la partie pliée à angle droit étant, si on le désire, munie d'une série de fentes B4 destihées à aug- menter sa flexibilité.
La bande formée, comme représenté à la Fig. 2, est appliquée a.u tube A de telle manière que son bord intérieur B3 soit pratiquement non déployé tandis que le reste de la surface de la bande est déployé suivant des degrés différents requis par le cintrage du bord intérieur autour du tube comme représenté. Le bord intérieur est convenablement soudé ou relié d'une autre façon au tube de manière à assurer une bonne transmission de chaleur entre le tube et l'ailette.
Dans la forme d'exécution représentée, l'ailette est montrée comme étant située dans un plan, et en pratique, on appliquera au tube une série de ces ailettes les unes au-des- sus des autres de la manière habituelle pour les ailettes de refroidissement en tôle métallique.
Une ailette hélicoïdale continue, formée à partir d'une bande métallique, comme représenté à la Fig. 2, pourrait être appliquée au tube A. Dans chaque cas, on remarquera que la réunion entre le bord intérieur de l'ailette et le tube peut être telle qu'elle fournisse une bonne transmission de chaleur puisque ce bord intérieur est pratiquement non déformé par la dilatation du reste de la bande tandis que le métal déployé fournit une grande surface pour la transmission de chaleur.
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Heat transmission element.
The present invention relates to a heat transmitting element or heat exchange apparatus of the type in which a fluid passes through a tube or other hollow body the outer wall of which is curved and provided with metal fins protruding from the tube. surface, and is particularly but not exclusively applicable to tubes having a series of separate radially extending annular fins or a continuous radially extending helical fin.
Heretofore, it has been common practice when such fins are formed from a strip of metal to crimp the edge of the strip which is applied to the wall of the tube. It has also been proposed to use strong fins.
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made from expanded metal, that is to say, from sheet metal in which slots have been formed staggered and which have been deployed so as to open the slots to form a similar structure to the trellis.
In such an expanded metal, the metal bands which form the boundaries between the holes are deformed by the unfolding process so that they are not flat surfaces. Further, it is difficult to ensure a satisfactory heat conductive bond between the edge of a strip of metal thus expanded and the curved surface of a tube or the like, since it is especially necessary to deform the strip. still later by compressing the expanded portions of the metal adjacent to the tube.
The present invention aims to reduce or eliminate the difficulties presented by present practice and to provide an improved construction of heat transmitting apparatus of the type mentioned above.
For this purpose, in accordance with the present invention, a secondary heat transmitting surface is applied to the curved surface of a heating or cooling element by making slits in a strip of sheet metal ready to be deployed and deploying the strip. while applying the appropriate edge thereof against the curved surface of the heating or cooling element, or against a curvature template surface similar to the aforesaid curved surface.
Thus, a heat transmitting tube or other member having a convex curved surface in accordance with the present invention has, connected thereto, the substantially unfolded edge of a strip of metal which protrudes from the neck.
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a curved surface and which has been slit and expanded or expanded on the various parts of its surface to the degree required by the application of the undeployed edge to the curved surface.
Preferably, the edge of the strip which connects to the curved surface is substantially continuous and folded relative to the remainder of the strip so as to provide a flange having a large area in contact with the curved surface for heat transmission. Thus, in a preferred embodiment, a heat transmission tube according to the invention has, applied to its outer surface a series of radial fins or a continuous helical fin, formed from a metal strip with the inner edge bent approximately at right angles to the plane of the rest of the strip.
This strip is substantially continuous and not deployed where it connects to the tube while the remainder of the strip is split and expanded to the degree required by the application to the tube from the inner edge without appreciable distortion. .
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the element forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a perspective view of this embodiment showing a tube having a heat transfer fin applied to it.
Fig. 2 is a perspective view of part of a metal strip for forming a heat transfer fin.
In the embodiment shown, a heat transmitting tube A has, applied to its outer surface, a heat transmitting fin formed from
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of a metal strip which, in its initial state before being applied to the tube, is formed as shown at B in FIG.
2 with a series of slots B1 arranged in staggered rows, the outer row of which extends, as shown at B2, to one edge of the strip while the other edge B3 of this strip is practically continuous and is bent at right angles relative to the rest of the strip, the part bent at right angles being, if desired, provided with a series of slots B4 intended to increase its flexibility.
The strip formed, as shown in FIG. 2, is applied to tube A in such a way that its inner edge B3 is substantially undeployed while the remainder of the surface of the strip is deployed to different degrees required by the bending of the inner edge around the tube as shown. The inner edge is suitably welded or otherwise connected to the tube so as to ensure good heat transmission between the tube and the fin.
In the embodiment shown, the fin is shown to lie in a plane, and in practice a series of these fins will be applied to the tube one above the other in the usual manner for the fins of the tube. sheet metal cooling.
A continuous helical fin, formed from a metal strip, as shown in Fig. 2, could be applied to tube A. In each case, it will be noted that the meeting between the inner edge of the fin and the tube may be such as to provide good heat transmission since this inner edge is practically undeformed by expansion of the rest of the strip while the expanded metal provides a large surface area for heat transmission.