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La présente invention a trait à un élément ohauffant du type consistant en une tuyauterie destinée à l'écoulement d'un milieu chauffant et en une ou plusieurs surfaces secondaires mettrices de chaleur en contact thermique avec la tuyauterie et sensiblement orientées dans le plan de ce système. Les sur- faces secondaires émettrices de chaleur sont appelées ci-dessous "plaques". Le principe de ces éléments chauffants est connu.
Ils présentent le grand avantage que, contrairement aux cément chauffants du type commun, dans lesquels les organes senducteurs du milieu chauffant constituent les surfaces finale mêmes émettrices de chaleur, ils permettent d'utiliser de très hautes pressions dans la tuyauterie, sans renforcement spécial.
La raison pour laquelle des éléments ohauffants ne sont pas
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généralement employés en dépit de cet avantage et de bien d'au, très réside probablement dans les difficultés de leur fabrioa- tion.
Ces difficultés concernent principalement les raccords entre la tuyauterie et les plaques, raccords qui doivent être mécaniquement rigides'et, en même temps, proourer un bon con- tact thermique. Un raccord par soudure peut satisfaire à ces exigences mais donne lieu à un procédé trop lent et, donc, trop .coûteux. L'emploi de la combinaison d'une tuyauterie de fer ou d'acier et de plaques d'aluminium, spécialement avantageuse, donne lieu à des complications du fait que la soudure du fer ou de l'acier à l'aluminium présente toujours des difficultés techniques.
La présente invention vise à résoudre ces problèmes de construction et à permettre une'fabrication rationnelle d'élémen- ts chauffants du type susdit et à satisfaire en même temps aux exigences de la rigidité et de la conductivité thermique des raccords entre le système de tuyaux et les plaques.
Selon l'invention, ces raccords consistent en éléments de raccord approximativement également espacés, de matière conduo. trice de la chaleur comportant des pattes entourant des partie, de la tuyauterie, et des saillies s'engageant dans des ouv@rtu- res correspondantes des plaques, un raccord rigide conducteur de la chaleur étant procuré par la déformation plastique des pattes et des saillies des éléments de raccord. La matière de ' ces éléments de raccord est de préférence un métal, par exemple un métal léger extrudé de l'espèce connue, qui durcit par écrouissage par suite d'étirement, de pliage, d'emboutissage et analogue.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la description de certaines réalisations du nouvel élément chauf- fant représenté par les dessins annexés.
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La fig. 1 représente l'arrière d'un élément chauffant oon- sistant en un serpentin plat, constituant la tuyauterie et en une plaque ondulée fixée à ce serpentin.
La fig. 2 représente un plan de. l'élément selon la fig. 1.
Les fig.3, 4'et 5 représentent à une plus grande échelle un raccord entre la tuyauterie et la plaque, où la fige 4 est . une section le long de la ligne IV-IV de la fig. 7 et les fig.3 et 5 représentent ce détail vu respectivement de la droite et de la gauche.
La fig. 6 représente une vue terminale d'un élément de raccord avant la déformation plastique de raccordement.
La fig. 7 représente un plan de détail à grande échelle de l'élément chauffant selon les fig. 1 et 2.
La fig. 8 représente un détail semblable, relatif à un élément chauffant comportant une plaque avant et une plaque arrière, dont chacune est composée de profilés, et un exemple de terminaison d'une extrémité de l'élément.
La fig. 9 représente, de la même manière, une variante de la réalisation selon la fig. 8.
La fig. 10 est une section selon la ligne X-X de la fige 9.
Un élément chauffant selon l'invention comprend une tuyau- terie 1 qui, dans le cas représenté, consiste en un serpentin, et en plaques en contact conducteur avec cette tuyauterie, ser- vant de surfaces émettrices thermiques. Selon les fig. 1, 2 et
7, il n'y a qu'une plaque 2 à l'avant de l'élément, tandis que;, selon les fig. 8 et 9, une plaque ou, plus exactement, une pla- que composée de profilés, est aussi disposée à l'arrière. Le serpentin 1 comporte des nipples 3 et 4 et peut comporter un ou plusieurs tuyaux par unité de surface frontale, dont les coudes sont pius ou moins serrés.
Les plaques comportant des ondulations plus ou moins pro- tondes, comportant une partie extérieure 5, une partie intérieu-,
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re 6 et deux parties latérales 7.
Pour le racoordement du serpentin 1 aux plaques 2 et 8, on fait usage d'éléments de raccord ou de blocs spéciaux 10, avantageusement de métal léger, qui peuvent consister en pièces coupées d'une barre métalliques produite par extrusion ou par un procédé semblable et ayant le profil représenté fig. 10. Les blocs comportent une bride 11 d'où trois nervures s'étendent sur un côté qui, par ailleurs, est plan, et deux pattes 13 sur l'autre côté, ces dernières enfermant un creux comportant un arrondi intérieur 14, ajusté au tuyau 1.
La partie de plaque intérieure 6 comporte trois fentes transversales (voir fig. 4) dans lesquelles s'ajustent les ner- vures 12. Lors du montage,-le bloc selon la fig. 10 est mis contre une partie de plaque 6 de manière que les nervures 12 s'ajustent dans ces fentes et fassent quelque peu saillie de- vant la surface de la plaque (et, à cet effet, les nervures, dans leur état non raccordé, sont quelque peu plus hautes que l'épaisseur de la partie 6). Le bloc 10 est alors rivé à la partie 6 au moyen des nervures, ainsi qu'il est indiqué fig. 4 et fig. 3. Les positions des fentes sont ajustées au serpentin:
Tous les blocs sont convenablement rivés aux parties 6 de la plaque 2, ce qui peut être fait en une ou plusieurs opéra- tions mécaniques et de la manière connue. Le serpentin 1 est alors mis dans les creux 14 des blocs 10.
Les pattes 13 sont pliées avec grande pression sur le tuyau et en contact avec ce dernier, comme le représentent les fig. 4 et 5. Comme il a été dit ci-dessus, la matière des blocs devrait être de l'espèce qui se durcit par écrouissage. Grâce à ce durcissement, on ob- tient un raccord mécanique durable, sûr et intime entre le bloc et la plaque d'une part et, d'autre part, entre le bloc et le tuyau, ce qui donne lieu à un bon raccord conducteur de la cha- leur entre le tuyau et la plaque.
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Une plaque pour élément chauffant selon l'invention peut être peinte de la même manière qu'un "radiateur" commun. Lors- qu'elle est faite d'aluminium, la plaque ne doit toutefois pas être peinte pour résister à la corrosion, ainsi que c'est le cas des plaques de-fer. Le c8té d'une plaque d'aluminium métal. lique faisant face à un mur extérieur n'est de préférence pas traité. Dans l'atmosphère ordinaire de la chambre, cette surfa- ce ne change pas et présente un coefficient de radiation très bas. De ce fait, la radiation de chaleur provenant de l'élément vers le mur extérieur n'est que faible et, de ce fait, la perte de chaleur par cette partie du mur extérieur est également fai- ble.
Grâce à la quasi-inexistence de la radiation thermique de l'arrière de la plaque, la.plaque prend une température plus élevée que dans le cas contraire, ce qui contribue à augmenter le coefficient de convection.
La fabrication d'un élément chauffant ayant une plaque d'une pièce à l'avant aussi bien qu'à l'arrière présente certain nes difficultés lors de la fixation des plques. En divisant les plaques en plats ou profilés verticaux, on facilite la fa- brication et on procure d'autres avantages encore. La fig. 8, représente un détail d'un tel élément chauffant où les plaques sont divisées en profilés 15 comportant les parties extérieures
5, les parties latérales 7 et les parties intérieures 6. Les bords latéraux 16 sont pliés sensiblement perpendiculairement au plan du dessin.
Les bords latéraux extérieurs 17 des profilée 15 sont pliés plus que perpendiculairement, de xtrêmessont pliés plus que perpendiculairement, de manière à former un joint simple avec les bords, pliés de manière corres- pondante, d'un couple de profilés terminaux 18 et 18'.
Lors de la fabrication de l'élément chauffant selon la fig. 8, les blocs 10 peuvent être d'abord rivés aux profilés 15.
La fixation des premiers profilés n'offre pas de difficulté eu égard à la jonction des bloc,s avec les tuyaux. Le profilé à
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fixer suivant doit être celui qui est situé du côté opposé du tuyau 1, dont la plaque est voisine du premier profilé du côté droit'ou gauche. Lorsqu'on dispose d'outils spéciaux, il est aisé de pénétrer dans l'espace compris entre la partie 5 du premier profilé et.le tuyau, pour atteindre les pattes 13 des blocs 10 du second profilé afin de les refermer. Ainsi, la fixation des profilés et poursuivie alternativement d'un côté à l'autre du tuyau, jusqu'à ce que tous les profilés 15 aient été atteints.
La tuyauterie constitue un bon entretoisement. De ce fait, il'n'est pas nécessaire de fixer les profilés voisins entre eux par des dispositifs spéciaux. Les bords 16 donnent un bon effet d'entretoisage et, entre eux, la ligne de jonction des profilée voisins est formée à l'extérieur de la plaque ; s'ensuit que toute irrégularité du profilé dans la direction extérieur-int. rieur est à peine visible.
L'utilité des profilés terminaux 18 et 18' est de former les terminaisons. Au moyen des bords latéraux 17, ils peuvent être fixés aux profilés extérieurs 15 au moyen de coulisseaux de verrouillage 19. Les profilés 18 et 18' peuvent être fixés . entre eux au moyen de bords 17 et 17' repliés vers l'extérieur et d'un coulisseau de verrouillage 19 qui les maintient ensem- ble. L'élément chauffant selon la fig. 8 est orienté de manière que la plaque 2 soit la plaque supérieure de la figure. Le tuy- au 1 portant le nipple 3 est recourbé vers le mur et s'étend par une fente du profilé terminal 18'. Pour maintenir le profi. lé terminal 18', on peut faire usage de blocs 10' plus minces, selon le dessin, fixés de la même manière que les blocs 10.
Un tel joint donne, dans la plupart des cas, une stabilité suf- fisante.
La fixation de la partie terminale 18 peut, si nécessaire, être. renforcée par d'autres .blocs 20 qui sont bloqués autour
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des coudes 21 du tuyau par des pattes 23 et rivés à la plaque par une ou plusieurs nervures 22 par bloc. Le contact des pattes 23 avec le tuyau dans les coudes 21 a une surface plus grande ou plus petite, selon le rayon de courbure.
Un élément chauffant selon les fig. 1, 2 et 7 peut aussi être fait de profilés comme il vient d'être décrit.
Si les profils de plaque de la réalisation de la fig. 8, situés d'un côté, sont déplacés par rapport à ceux de l'autre côté d'une distance correspondant à la moitié de la largeur d'un profilé, le raccordement avec le serpentin 1 peut être effectué de la manière représentée fig. 9 et 10. Les blocs 24 ont une forme modifiée. Des blocs pareils 10 sont pourvus de nervures 12. Les pattes sont plus courtes que les pattes corres pondantes selon la fig. 6 et comportent, à l'extérieur, des lisières à dépouille 25. Lorsque les blocs 24 ont été rivés aux profilés de plaque 15, ces profilés sont placés de part et d'autre du serpentin et un coulisseau de verrouillage 26 est disposé de chaque côté.
Les coulisseaux de verrouillage 26 qui, dans le dessin, sont représentés d'une pièce et communs à plu- sieurs blocs, peuvent aussi être ajustés à la longueur des blocs; dans ce cas, on en emploie deux pour chaque bloc.
L.'élément chauffant selon l'invention peut, pour une sur- face frontale donnée, être amené, de manière simple, à offrir un effet thermique et une surface chauffante plus grands ou plus petits. L'effet thermique peut être modifié en modifiant la distance entre les tuyaux du serpentin. La surface chauffan- te peut, par exemple, être agencée de manière que, dans un élé- ment à plaque avant et à plaque arrière, la plaque avant cons- titue la surface de base et la plaque arrière constitue une surface supplémentaire, cette dernière étant faite en différen- tes grandeurs qui dépendent de l'effet supplémentaire requis.
Les éléments chauffants selon l'invention peuvent être
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faits pour des moyens chauffants à haute pression, tels que la vapeur et l'eau chaude. Ces moyens ont généralement une tempé- rature dépassant 100 C. ce qui est trop élevé pour chauffer des intérieurs ou analogues. Cela ne présente toutefois pas d'incon- vénient avec les éléments chauffants selon l'invention, où l'on peut introduire des résistances de chauffage d'une manière sim- . ple, de façon que la surface émettrice de la chaleur vers l'air ait une température qui ne soit pas trop élevée.
A cet effet, une mince feuille isolante peut, par exemple, être placée entre les tuyaux et les blocs, ou encore les pattes peuvent être fai- tes de manière qu'elles ne touchent les tuyaux que par endroits, si bien qu'il y a une couche d'air isolante dans les interval- les. Des résistances de chauffage peuvent être placées à cet effet, en plus ou au lieu des mesures précédentes, entre les blocs et les plaques.
Si l'on désire réduire la température de surface du serpen- tin sur les parties libres situées entre les blocs, on peut réaliser cela en donnant à ces parties de tuyau un isolement thermique qui les entoure.
Dans les réalisations selon le dessin, les ondulations sont rectangulaires. Cela n'est pas nécessaire pour l'invention.
Les ondulations peuvent avoir des surfaces planes ou rondes et peuvent comporter des limites régulières ou irrégulières, des grandes ou des petites plages planes alternant avec des plages ondulées. Une des plaques des éléments à deux plaques peut être plate. L'autre doit alors présenter des canaux verticaux pour l'écoulement de l'air.
Les éléments chauffants peuvent.aussi être employés pour le refroidissement si le milieu chauffant est remplacé par un milieu refroidissant.
Lors de la fixation des blocs aux plaques et de leur rivage serré aux tuyaux, on peut mettre du ciment conducteur de la cha-
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leur sur les surfaces de contact, grâce à quoi la résistance à la chaleur peut être réduite. Si les surfaces de contact sont planes et propres, le contact direct métal sur métal est toute- fois généralement suffisant pour la conduction de la chaleur émise par les plaques à l'air, sans grande chute de température aux endroits de contact.
Au lieu du ciment, un alliage métallique peut être employé à cet effet, alliage qui est fondu par le chauffage.
Contrairement aux radiateurs communs, un élément chauffant selon l'invention offre de grandes possibilités pour l'introduo- tion, dans l'élément, de soupapes ou vannes de réglage et à air, des conduites de shuntage etc... Dans les radiateurs ordinaires, ces pièces doivent être placées hors du radiateur. Dans un élé- ment chauffant selon l'invention, ces pièces peuvent être accou- plées avec l'élément lors de la fabrication de ce dernier, les boites à soupapes ou à vannes et les organes de raccordement étant convenablement cachés par les plaques.
REVENDICATIONS.
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