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L'invention est relative à une installation de chauffage fonc- tionnant à l'aide d'un fluide réfrigérant, à l'état de vapeur, comme véhi- cule de chaleur, de préférence du fréon (dichlortétrafluoréthane C2Cl2F4).
Dans une installation connue de ce genre, l'ensemble des canalisations con- tenant le véhicule de chaleur est fermé d'une manière étanche et ne con- tient pas d'air, de sorte que le véhicule de chaleur (fréon), dont la tem- pérature d'évaporation se trouve en-dessous de la température ambiante, à la pression atmosphérique, circule à l'état de vapeur saturée ou légèrement surchauffée dans cet ensemble de canalisations et retourne, sous la forme d'un condensat, à l'évaporateur. Pour vaporiser le véhicule de chaleur on peut utiliser , par exemple, un brûleur à gaz ou à huile alors que la conden- sation a lieu dans les éléments chauffants constitués sous la forme d'un appareil de chauffage d'un local ou d'un radiateur.
Des installations de chauffage de ce genre présentent, entre autres, l'avantage que les tubes à utiliser ne doivent avoir que des sections réduites et que les éléments chauffants, à cause des faibles pressions, peuvent avoir des parois minces.
Conformément à l'invention, on obtient un montage simple des in- stallations de chauffage et un transfert avantageux de la chaleur à l'air extérieur en constituant les éléments chauffants, rassemblés le cas échéant sous la forme de radiateurs, par des canaux parallèles @ et écartés les uns des autres dans le sens latéral pour l'écoulement du véhicule de cha- leur, ces canaux ayant un petit diamètre et une paroi mince, tout en étant reliés entre eux, sur la totalité ou sur une partie de leur longueur, pour la transmission de la chaleur, par une âme, les canaux d'écoulement et l'âme intermédiaire étant obtenus par une déformation par flexion d'un trori- çon de feuillard métallique.
Les éléments chauffants, établis selon l'in- vention, peuvent être fabriqués aisément, à cause de leur constitution sim- ple, et permettent une fabrication mécanique, par un procédé continu avec une consommation réduite en temps et en travail . Comme les canaux d'écou- lement et l'âme sont constitués en une seule pièce, un bon transfert de chaleur, depuis le véhicule de chaleur, à l'état de vapeur, vers l'âme est assuré et cette âme transmet facilement la chaleur à l'air extérieur à cau- se de sa surface de rayonnement relativement grande et la minceur de sa pa- roi.
Les éléments chauffants, établis selon l'invention, permettent un assemblage simple des radiateurs ou autres appareils pour le chauffage de locaux, de sorte que l'ensemble de l'installation est notablement plus sim- ple et moins compliquée que les installations de chauffage connues.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, plusieurs mo- des de réalisation de l'invention.
La figo 1 montre le schéma d'une installation de chauffage.
Les figso 2 et 3 montrent, respectivement en section transversale et en élévation, une partie d'un élément chauffant.
La fig. 4 montre les phases de déformation pour la fabrication de l'élément chauffant des figso 2 et 3.
Les figs. 5 et 6 montrent, en perspective, deux modes de réalisa- tion d'un radiateur constitué à l'aide des éléments chauffants.
La fig. 7 montre, en perspective, un tronçon d'un élément chauf- fant établi selon un autre mode de réalisation.
Les figso 8 et 9 montrent, respectivement en perspective et en coupe transversale suivant IX-IX fige 8, encore un autre mode de réalisa- tion de l'élément chauffant montré à la fig. 7.
Les figs. 10, 11 et 12 montrent, en perspective, d'autres modes de réalisation de radiateurs.
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La fig. 13 montre, en plan, le radiateur de la fig. 12.
La fig. 14 montre, en perspective, le montage parallèle de deux éléments chauffants reliés entre eux.
La fig. 15 montre une coupe suivant XV-XV de la fig. 14.
Sur la fig. 1 on désigne par 1 l'échangeur de chaleur ou l'éva- porateur pour chauffage indirect du véhicule de chaleur constitué par du fréon (C2Cl2F4), par 2 le serpentin traversé par le véhicule de chaleur et établi dans l'évaporateur, par 3 et 4 les tubes d'entrée et de sortie, par 5 et 6 les tubes répartiteurs et par 7 les éléments chauffants branchés, en parallèle, sur les tubes répartiteurs 5 et 6.
Les figs. 2 et 3 montrent un élément chauffant qui est constitué à partir d'un tube de grande section transversale par compression de sa par- tie médiane.En comprimant les deux parties opposées de la paroi du tube, jusqu'à ce qu'elles soient appliquées l'une contre l'autre, il se forme une âme 8 constituée par deux couches 8a et 8b alors qu'il subsiste, aux bords, des canaux d'écoulement sous pression 9, à parois minces et à petite sec- tion transversale pour le passage du véhicule de chaleur.
Pour l'exemple montré sur les figs. 2 et 3, on utilise, conformément à ce qui est montré sur la fig. 4, comme tube initial, un tube fendu fabriqué d'une manière continue, à partir d'un feuillard, c'est-à-dire en faisant passer celui-ci dans une machine pour former des tubes, Le soudage des bords 10a et lOb qui se trouvent à la partie médiane de la couche 8a de l'âme, a lieu à l'aide d'une bande de soudure 11 placée sous le joint, de préférence par voie électrique. En supplément, on relie les deux couches 8a et 8b de l'â- me, à proximité des canaux d'écoulement 9 et en des points relativement rapprochés, par un soudage par points aux endroits désignés par 12.
Au lieu de souder ou de braser les bords de la bande, après la compression de la partie médiane de manière à former une âme à deux couches, on peut effectuer avantageusement le soudage de la manière connue sur la machine même qui sert à former le tube comme on le fait pour fabriquer des tubes soudés.
Dans les deux cas il est avantageux d'établir le joint soudé à peu près au milieu de la largeur d'une des couches formant l'âme.
La fig. 4 montre , schématiquement, les différentes phases de dé- formation d'un tube soudé longitudinalement dans une machine à former des tubes en passant par un tube de section elliptique jusqu'à obtenir l'élé- ment chauffant final.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'élément chauffant est montré sur les figs. 7,8 et 9. L'élément chauffant est con- stitué, dans ce cas, à partir d'un tronçon de feuillard dont les parties marginales 17 sont courbées sur elles-mêmes de 180 , de manière telle qu'au sommet des parties courbées soient formés les deux canaux d'écoulement 9 pour le véhicule de chaleur. La courbure des parties marginales 17 a lieu, en une opération, dans un laminoir formateur de:bourrelets comportant des molet- tes profilées convenablement disposées.
Sur la fig. 7 on fait comporter à l'élément chauffant, au milieu de sa largeur et entre les deux canaux d'écoulement 9, une ondulation lon- gitudinale 18 servant au raidissement de l'élément chauffant. Pour le mode de réalisation des figs. 8 et 9, on utilise pour le raidissement des nervu- res embouties 19 qui sont disposées-dans le sens transversal de l'élément chauffant 7 et qui, en étant vues dans le sens longitudinal, sont écartées les unes des autres. Leur écartement correspond alors à environ 5 cm mais il peut, suivant les circonstances, être choisi plus grand ou plus petit.
L'ondulation longitudinale 18 ou les nervures transversalesl9 sont, avan- tageusement, formées en même temps que se fait la courbure sur elles-mêmes
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des parties marginales 17 dans la machine à former des bourrelets à l'aide de molettes profilées, de sorte que la fabrication des éléments chauffants à partir de feuillards se fait d'une manière continue et en une opération.
Le raidissement par des ondulations longitudinales 18 ou par des nervures transversales n'est pas nécessaire dans tous les cas car les éléments chauf- fants, surtout s'ils sont assemblés sous la forme de radiateurs, forment, par leur liaison avec le tube répartiteur, un ensemble suffisamment rigide et résistant aux déformations.
Le soudage des bords latéraux courbés 17 à la partie constituant le milieu de la largeur du feuillard a lieu, après l'opération de façonna- ge par courbure, à l'aide d'une machine à souder à roulette, par un souda- ge bord à bord par résistance. Le soudage des parties marginales à la par- tie médiane du tronçon du feuillard peut également se faire d'une autre ma- nière en veillant toutefois à ce qu'on obtienne une fermeture étanche pour le véhicule de chaleur (fréon) qui se trouve dans les canaux d'écoulement 9.
On a constaté qu'il est avantageux d'utiliser, comme matière ini- tiale pour la fabrication des éléments chauffants selon les figs. 7, 8 et 9, une bande en acier, laminée à froid, afin qu'il soit possible, de cette manière, de fabriquer des éléments ayant, le cas échéant, une épaisseur de paroi inférieure à 0,6 mm., ces éléments se distinguant par leur poids par- ticulièrement faible.
La fig. 5 montre un radiateur constitué à l'aide d'éléments chauf- fants courbés en forme de U et dont les extrémités libres sont raccordées à un tube répartiteur 13.
Le radiateur, montré sur la fig. 6, est constitué par un élément chauffant unique et continu, courbé en zig-zag.et dont les parties rectili- gnes, lors de l'assemblage du radiateur, sont disposées à peu près horizon- talement. Les parties courbées 15 sont reliées, par soudage, à un barreau profilé 16, de sorte qu'on obtient ainsi un radiateur léger et solide. Le radiateur, montré sur la fig. 6, est raccordé en série à la canalisation alors que les différents éléments chauffants, en forme de U, du radiateur montré sur la fig. 5 sont branchés en parallèle sur le tube répartiteur 13.
Les extrémités de l'élément chauffant du radiateur de la fig. 6 sont façon- nées de manière à avoir une section transversale circulaire et elles com- portent un filetage pour pouvoir être raccordées à l'ensemble des canalisa- tions .
Les éléments chauffants, plus particulièrement ceux des figs. 7, 8 et 9, conviennent surtout à des installations de chauffage par rayonnement depuis le plafond et les éléments chauffants, en forme de bande, sont éta- blis de préférence le long des murs à une courte distance sous le plafond.
En les montant de cette manière, on peut utiliser en même temps les éléments chauffants comme moulures décoratives et ils peuvent alors, le cas échéant, être revêtus d'un enduit approprié.
Les figs. 10, 11 et 12 montrent d'autres modes de réalisation avantageux de radiateurs. Sur la fig. 10, le radiateur comprend trois élé- ments chauffants 7, courbés en forme de U qui sont établis l'un derrière l'autre dans le plan de courbure, les deux canaux d'écoulement 9a et 9b des différents éléments chauffants étant reliés respectivement à deux tronçons
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i1e tgbéà 1±âj13b-4u± bôd± aétàblii-danÔ le plan de' QDUr01We WeS..élémen.tscltàts àune distance réduite l'un de l'autre tout en étant parallèlesentre eux et approximativement horizontaux. Les tronçons de tubes sont reliés aux ex- trémités par des doubles coudes tubulaires 13c munis de raccords d'entrée 20a et de sortie 20b pour le véhicule de chaleur, ces tronçons étant ainsi courtcircuités.
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Pour le mode de réalisation de la fige 11 on établit trois élé- ments chauffants, courbés en forme de U, les uns à la suite des autres dans un plan perpendiculaire au plan de courbure et on les raccorde à un tube répartiteur commun 13, de section circulaire, placé parallèlement à ce pre- mier plan tout en étant sensiblement horizontal, les canaux d'écoulement 9 des éléments chauffants 7 débouchant dans la paroi du tube répartiteur en des points qui sont, en substance, diamétralement opposés.
Pour le radiateur selon les figs. 12 et 13, les canaux d'écoule- ment des deux branches de chaque paire d'éléments chauffants 7, 7', courbés en-forme de U et dont les extrémités libres se trouvent en regard les unes des autres, sont raccordés à des tubes répartiteurs séparés 13a, 13b pour le véhicule de chaleur, ces tubes étant perpendiculaires au plan de courbure, des éléments chauffants 7,les tubes répartiteurs 13a et 13b étant établis dans un plan vertical en étant parallèles et placés à une distance réduite l'un de l'autre.
On voit sur la fig. 12 que pour le mode de réalisation montré, on a recours à trois paires de ces éléments chauffants 7, 7', les éléments de chaque paire étant établis l'un en regard de l'autre par rap- port aux tubes répartiteurs et les paires d'éléments, étant placés dans un plan vertical les unes en dessous des autres, les tubes répartiteurs étant maintenus écartes l'un de l'autre par des entretoises transversales 21 pro- curant un raidissement supplémentaire. Ces organes de raidissement sugplé- mentaires ne sont pas nécessaires dans tous les cas et ils peuvent être remplacés par des tronçons de tubes qui établissement une liaison tubu- laire entre les deux-tubes répartiteurs 13a et 13b.
Il est, en outre, possible de courtcircuiter les tubes réparti- teurs 13a et 13b, au-dessus ou en-dessous des éléments chauffants par des tronçons tubulaires doublement coudés ou de raccorder directement les tubes répartiteurs aux tubes répartiteurs des radiateurs voisins.
Pour le mode de réalisation montré sur la fig. 12, le véhicule de chaleur, à l'état de vapeur, est amené par le tube répartiteur 13b au ra- diateur et le condensat s'écoule, par le tube répartiteur 13a, hors du ra- diateur. En vue d'obtenir, dans ce cas, une bonne désaération et une bonne évacuation du liquide condensé, les branches des éléments 7 et 7' qui sont reliées au tube 13b servant à l'admission du véhicule de chaleur, sont rac- cordées de manière telle qu'elles soient inclinées vers le haut, dans le plan de l'âme de ces branches, par rapport à un plan de repère horizontal vers le tube d'entrée 13b alors que les branches des éléments chauffants 7 et 7' qui sont reliées au tube 13a servant à l'évacuation du véhicule de ¯ chaleur, sont inclinées, par rapport à ce dernier tube, vers le bas dans le plan de l'âme de ces branches.
En plan, le radiateur montré sur la fig. 12 se présente comme indiqué sur la fig. 13.
Sur les figs. 14 et 15, deux éléments chauffants 7a et 7b sont chaque fois reliés par paires entre eux et ils sont maintenus à l'écartement voulu l'un de ltautre par des parties refoulées 22 prévues dans la paroi de leur âme, ces parties refoulées étant reliées entre elles, aux endroits où elles sont en contact, par-soudage ou brasage. Par la réunion de deux élé- ments chauffants placés parallèlement l'un par rapport à l'autre, on peut améliorer considérablement le rendement thermique des radiateurs sans que leur encombrement soit notablement augmenté. La réunion de deux éléments chauffants établis parallèlement l'un par rapport à l'autre peut être appli- quée, d'une manière simple, à unradiateur selon la fig.
Il, par exemple, mais elle peut également être utilisée avec avantage pour d'autres modes de réalisation des radiateurs. Plus particulièrement, ce mode de réalisation convient à des installations de chauffage par rayonnement pour plafond dans lesquelles les éléments chauffants, réunis par paires, sont établis le long des murs sous les plafonds pour la raison que la surface chauffante, dans
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une telle installation et obtenue par un seul élément chauffant, n'est pas suffisante, dans de nombreux cas, pour réaliser un chauffage satisfai- sant du local.
Comme également visible sur les figs. 14 et 15, les parois des âmes des éléments chauffants comportent, à proximité des canaux d'écoule- ment 9, des entailles ou fentes disposées'parallèlement au sens longitudi- nal, de sorte que la partie 22 de la paroi qui se trouve entre celles-ci, peut être facilement refoulée hors du plan de l'âme. La liaison entre les parties refoulées 22, dirigées l'une vers l'autre, de deux éléments chauf- fants voisins, a lieu avantageusement par un soudage par points mais elle peut aussi se faire par un soudage par résistance ou par brasage.
Dans tous les cas, il est avantageux d'utiliser des éléments chauffants formés à partir d'un tronçon plat de feuillard, dont les parties marginales latérales sont courbées vers l'intérieur d'environ 180 pour former les deux canaux d'écoulement 9,ces parties marginales étant sou- dées ou brasées à la partie médiane du tronçon de feuillard servant d'âme.
Les éléments chauffants, fabriqués de cette manière à partir d'un feuillard ayant une épaisseur de 0,6 mm par exemple, peuvent être courbés aisément de la manière nécessaire et être assemblés facilement pour former des ra- diateurs. Plus particulièrement, ils permettent une réunion facile à ob- tenir de deux éléments chauffants placés parallèlement l'un par rapport à l'autre comme montré sur les figs. 14 et 15. Les radiateurs, selon les figs. 10, 11 et 12, constitués à l'aide de ces éléments chauffants, sont, bien que la résistance à la flexion des éléments chauffants soit faible, suffisamment stables et possèdent, tout en ayant un poids réduit, un ren- dement chauffant élevé.