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PERFECTIONNEMENTS AUX ECHANGEURS DE CHALEUR.
L'invention concerne les échangeurs de chaleur, en particulier pour appareils de chauffage d'eau, et une méthode de fabrication de tels échangeurs. L'invention vise les échangeurs de chaleur du type dans lequel de l'eau à chauffer s'écoule dans une chambre an- nulaire et est chauffée par contact de gaz chauds ascendants avec la dite chambre annulaire.
Antérieurement, les appareils de ce genre étaient fabriqués en soudant ou brasant ensemble des cylindres métalliques concentriques, ordinairement exécutés en cuivre ou quelqu'autre métal ayant un coef ficient élevé de transmission de chaleur. L'espace annulaire entre les cylindres forme une chemise à travers laquelle s'écoule l'eau à chauffer. La partie supérieure du cylindre interne est d'ordinaire garnie d'ailettes ou lamelles concourant à la transmission de la chaleur des gaz chauds à l'eau. Les échangeurs de chaleur de ce ty- pe ne sont pas appropriés à l'emploi dans des systèmes à eau à haute pression, et l'objet de l'invention est de prévoir un échangeur de chaleur de construction perfectionnée, capable de supporter des pres- sions d'eau plus élevées que ceux de construction connue.
Conformément à la présente invention, un échangeur de chaleur pour appareil de chauffage d'eau comprend une enveloppe interne, des lamelles de transmission de chaleur, ou l'équivalent, fixées dans
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l'enveloppe interne, et une enveloppe externe pourvue d'ouvertures d'entrée et de sortie, qui est assujettie à l'enveloppe interne à l'aide de replis circonférentiels formés dans l'enveloppe interne, ou dans l'enveloppe externe, ou dans les deux.
Dans une réalisation préférée, une enveloppe formant garde, ou protectrice est disposée à l'intérieur de l'enveloppe interne et maintenue en place par un anneau de blocage.
Afin que l'invention puisse être bien comprise et aisément exé- cutée, une disposition d'échangeur de chaleur établie conformément et convenant pour des appareils de chauffage d'eau, à action instan- tanée, chauffés au gaz, sera ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: Fig.l est une élévation de côté, partie en coupe, de l'échan- geur de chaleur assemblé;
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig.l;
Fig.3 est une coupe, à échelle agrandie, pratiquée dans le re- pli circonférentiel inférieur; et,
Fig.4 est une coupe, à échelle agrandie, pratiquée dans le re- pli circonférentiel supérieur.
Une enveloppe cylindrique interne 1, établie en tôle de cuivre, a ses bords jointifs réunis ensemble par soudure ou tout autre pro- cessus approprié. Des ailettes ou des lamelles conductrices de la chaleur 2, placées radialement, et obtenues par découpage dans des bandes de tôle de cuivre, sont montées et assemblées à l'intérieur de l'enveloppe interne 1, au voisinage de son extrémité supérieure.
La fig.l montre deux séries de ces lamelles, les séries étant dispo- sées l'une au dessus de l'autre. Le développement radial des lamel- les 2 est inférieur au rayon de l'enveloppe 1, et leurs extrémités internes sont fixées à une enveloppe 3, dite enveloppe à lamelles.
Une extrémité de cette enveloppe 3 est fermée par un couvercle en forme de dôme 4 qui est retenu par agrafage sur l'enveloppe 3.
Un anneau de blocage 5 pour une enveloppe formant garde ou pro- tectrice, également en cuivre, est inséré dans l'enveloppe interne 1, et placé à mi-distance environ entre les extrémités de l'envelop- pe 1 et en dessous de la série inférieure des lamelles 2. L'anneau
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de blocage reçoit une conformation en gradins, et ses but et fonc- tion seront plus complètement décrits par après. Les lamelles 2, l'enveloppe 3, et l'anneau de blocage 5 sont alors mis en place et assujettis par brasure. La chaleur nécessaire à la brasure peut avan tageusement être appliquée à la surface externe de l'enveloppe 1.
A l'aide d'une machine appropriée, les deux extrémités de l'en- veloppe interne 1 sont légèrement évasées, comme en 6 et 7. L'extré- mité 7, ci-après dénommée extrémité inférieure, comporte également un repli circonférentiel de faible développement, 8, formé sur sa surface externe, une vue agrandie du repli étant représentée dans la fig. 3.
La protection de la tôle de cuivre contre l'action corrosive des produits chauds de la combustion, est obtenue en plongeant/en- semble dans un alliage d'étain, d'une manière bien connue dans la technique. Le trempage peut être exécuté soit avant, soit après l'o- pération d'évasement décrite plus haut.
Afin de raidir l'enveloppe interne 1 après trempage et en même temps pour durcir le cuivre, une série de nervures circonférentiel- les 9 sont formées dans l'enveloppe. Ces nervures règnent sur toute la hauteur de l'enveloppe interne 1 à l'exception de la portion voi- sine de l'anneau de blocage 5. Alternativement, des gorges ou canne- lures longitudinales peuvent être formées dans le même but unique- ment dans la partie supérieure de l'enveloppe 1.
Comme protection supplémentaire de l'enveloppe interne 1 contre l'action des gaz de combustion corrosifs, une enveloppe formant gar- de ou protectrice, 10, est fixée intérieurement, mais en faisant saillie à la partie inférieure de cette enveloppe 1. L'enveloppe for mant garde ou protectrice est simplement constituée par un cylindre en tôle de cuivre étamé, légèrement évasé à son extrémité supérieure 11 et dans une plus large mesure à son extrémité inférieure 12, et il est engagé dans l'enveloppe interne 1 jusqu'à ce que son extrémi- té supérieure 11 vienne engager l'anneau de blocage 5.
La conformation en gradins de l'anneau de blocage pour l'enve- loppe formant garde ou protectrice permet d'insérer l'extrémité su- périeure 11 entre l'anneau de blocage et l'enveloppe interne 1.
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L'enveloppe formant garde ou protectrice est alors assujettie en place par soudage, avec l'ensemble placé dans une position verti- cale.
Une nervure 13, en saillie vers l'extérieur, formée dans l'enve loppe formant garde ou protectrice, est également soudée à l'envelop pe interne 1 et concoure à maintenir en place cette enveloppe for- mant garde ou protectrice.
On utilise pour ces opérations de soudure un mandrin spécial comprenant, y inséré, un élément électriquement chauffé, afin de li- miter le chauffage à une étendue minimum.
On évite ainsi d'altérer la conformation qui a été donnée au reste de l'enveloppe interne 1. Si c'est nécessaire, un isolant peut également être utilisé pour concourir à prévenir l'altération de la conformation donnée. Le mandrin utilisé peut être établi de manière à en permettre l'expansion après mise en place, en réalisant de cette façon des contacts ou joints intimes.
La jonction entre l'enveloppe interne 1, l'enveloppe formant garde ou protectrice 10 et l'anneau de blocage 5 est en outre ren- forcée par formation d'une nervure 14 dans ces trois parties.
Une enveloppe externe 15, elle encore établie en tôle de cui- vre, reçoit une longueur moindre que l'enveloppe interne 1 et compor te des ouvertures d'entrée et de sortie 16 et 17. Des boîtes de jonction creuses, 18 et 19, dont la conformation rappelle celle d'un banjo, s'adaptent sur les ouvertures 16 et 17; les bords de ces ouvertures sont alors rabattus par dessus ceux des ouvertures corres pondantes des boîtes de jonction, à l'effet de former des joints étanches aux liquides, joints qui seront ultérieurement soudés.
Des tuyaux d'entrée et de sortie, 20 et 21, s'adaptent dans les boîtes de jonction et relient l'espace annulaire formé entre les en- veloppes interne et externe avec la section de contrôle de l'eau de l'appareil de chauffage qui est normalement placée en dessous de l'échangeur.
L'extrémité inférieure de l'enveloppe externe 15 est glissée dans le repli circonférentiel inférieur 8 et, avec les extrémités supérieures des enveloppes interne et externe en contact intime,le
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bord supérieur de l'enveloppe interne est rabattu à l'effet de cons- tituer un repli circonférentiel supérieur 22 maintenant les extrémi- tés supérieures des enveloppes étroitement assemblées. Une coupe agrandie de ce repli est représentée dans la fig.4. Finalement, le pli peut être renforcépar soudure en utilisant le type spécial de mandrin dont il a été question plus haut.
On observera que ce mode de construction est particulièrement avantageux, car il permet le chauffage et l'exécution des soudures ou brasures de l'extérieur des enveloppes psndant l'opération d'as- semblage. Bien que dans la disposition particulière représentée les replis circonférentiels soient formés aux extrémités de l'enveloppe interne,alternativement l'enveloppe externe peut être conditionnée de cette façon à l'effet de s'agrafer sur des bords non pliés de l'enveloppe interne, ou bien encore les bords non pliés des deux en- veloppes peuvent être réunis et ensuite rabattus ensemble pour for- mer des plis circonférentiels.
REVENDICATIONS.
1. Un échangeur de chaleur pour appareil de chauffage d'eau, qui comprend une enveloppe interne, des lamelles de transmission de chaleur, ou des équivalents, fixés dans l'enveloppe interne, et une enveloppe externe qui comporte des ouvertures d'entrée et de sortie et qui est assujettie à l'enveloppe interne à l'aide de replis cir- conférentiels formés dans l'enveloppe interne, ou dans l'enveloppe externe, ou dans les deux.