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La présente invention a trait à une structure de tube . se prêtant partiouliérement au transfert de la chaleur.
Il est fait usage de tubes dans de nombreuses instal- lations, principalement dans le but de transférer de la cha- leurs par exemple dans les radiateurs de véhicules automobi- les, les refroidisseurs d'huile, les éléments échangeurs de chaleur des mécanismes réfrigérateurs, les appareils servant au chauffage des locaux, pour ne citer que quelques applica- tions. Dans certains cas, la chaleur est transférée ou dissi- pée par un liquide contenu dans le tube, de celui-ci à l'atmosphère ambiante; dans d'autres cas, elle est absorbée de l'extérieur par un liquide froid ou évaporant contenu dans le tube .
Cette invention a pour objet une structure de tube perfectionnée servant au transfert de la chaleur et dans laquelle le tube est pourvu d'une ailette échangeuse de cha- leur qui présente dessurfaces qui sont exposées à l'inté- rieur du tube et des surfaces qui sont exposées à l'atmosphère
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ambiante, la dite structure établissant un chemin métallique direct et continu pour le transfert de la chaleur soit de lt intérieur du tube vers l'extérieur,soit de l'extérieur du tube vers l' intérieur. Des tubes établis conformément à l'invention ont été représentés dans le dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une vue perspective d'un tronçon de-tube et représente le corps du tube pourvu de son ailette de transfert de chaleur.
Fig. 2 est une coupe illustrant une façon de cintrer le tube.
Fig. 3 est une coupe transversale du tube représenté à la fig. 1.
Fig. 4. est une coupe à plus grande échelle représen- tant les joints établis entre les bords de la bande à tube et de la bande à ailette.
Fig. 5 représente par une coupe semblable à la figure 3 une autre façon de traiter la portion d'ailette située à l'intérieur du tube.
Fig. 6 est une vue en élévation, avec coupe partielle, illustrant une autre forme d' ailette .
Le tube représenté à la. figure 1 possède un corps tubulaire 1 ayant été façonné à partir d'un métal en bande de manière à recevoir une forme creuse en section. Comne représenté à la figure 3, les bords de la bande à tube ont été amenés à des positions très rapprochées l'une de l'autre, d'une façon qui présente une certaine analogie avec la jonc- tion des bords d'un tube abouté par rapprochement. Cette struc.. ture de tube peut être obtenue en faisant mouvoir la bande suivant sa longueur à travers un laminoir à tube qui la cin- ' tre pour lui conférer sa forme tubulaire, de tels laminoirs étant bien connus.
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Une ailette est disposée entre les bords mutuellement opposés de la bande à tube, cette ailette, représentée à la figure 2, étant constituée par une longueur continue de bande de métal à ailette qui possède une forme sensiblement plate ou plane, est disposée. diamétralement et est pourvue d'une portion d'ailette 3 disposée intérieurement et d'une portion d'ailette 4 disposée extérieurement, ces deux por- tiers étant séparées l'une de l'autre par une portion inter- médiaire 5. Le tube à ailette est disposé de façon que les bords opposés de la bande à tube 1 soient en contact avec les faces opposées de la portion intermédiaire 5.
La bande à ailette peut être déroulée d'un paquet ou bobine de bande et amenée à la position voulue pendant que la bande à tube passe longitudinalement à travers le laminoir à tube appro- prié, et c'est ce. que l'on doit entendre ici lorsqu'il est dit que la bande à ailette est cont inue .
Les bords opposés de la bande à tube sont unis aux faces opposées de la portion intermédiaire 5 de la bande à ailette de manière à assurer un joint étanche au fluide , par exemple par soudage. Le soudagepréféré est le soudage par résistance électrique, procédé selon lequel le chauffage des parties métalliques à unir est obtenu par le passage d'un courant électrique à travers ces parties, les faces à unir étant alors pressées l'une contre l'autre. Lorsque les pièces sont soudées de cette manière, elles sont formtement poussées l'une contre l'autre et les portions de bord de la bande à tube peuvent s'encastrer jusqu'à un certain point dans la portion intermédiaire de la. bande à ailette, de sorte que les faces d'union 6 et 7 se présentent en quelque sorte com- me indiqué à la figure 4.
Le mode opératoire adopté pour établir le joint peut varier et les matières dont il est fait usage pour le tube et la bande à ailette peuvent être un
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facteur déterminant. Le soudage autogène peut avantageusement être applique lorsque le corps du tube et la bande à ailette sont faits d'un métal ferreux. L'union du corps du tube et de l'ailette peut toutefois être effectuée par brasage ou par une opération de soudage impliquant l'application d'un métal d'apport, surtout s'il est fait usage d'une soudure de point de fusion élevé dite "soudure dure". Les faces d'union ou de contact des bords de la bande à tube et les surfaces de la bande à ailette peuvent être unies par une brasure au cuivre.
Le brasage au cuivre permet l'application d'une pression considérable et, en raison de la température élevée, les bords. de la. bande à tube peuvent être enfoncés ou encastras gans le métal de la. bande à, ailette, lesfaces d'union apparaisant alors semblables à celles vêpres entres en 6 et 7 à la figure 4. Le tube et l'ailette peuvent être faits d'aluminium, ou d'alliages d'aluminium ou d'un autre métal ou d'autres métaux ou alliages, et ils peivent être faits de différents métaux.
Pour faciliter le recourbement du tube dans le plan de l'ailette, opération qui Peut être nécessaire lorsque le tube est façonné de manière à pouvoir être incorporé à un échangeur de chaleur$ on peut entailler la portion intérieure 3 de la manière représentée on 10, ce qui forme des segments 12. Ceci permet de recourber le tube en disposant l'ailette à l'intérieur de la courbure, comme représenté à la figure 2.
Pour faciliter davantage encore cette opération, on peut fen- dre ou inoiser transversalement la portion externe, comme représente en 11 où l'on voit que les inoisions forment des segments 13 qui pervent se séparer l'un. de l'autre lorsqu'on recourbe le tube , comme représenté à la figure 2. Au lieu. de fendre ou inciser la portion d'ailette extérieure 4, on peut simplement l'affaiblir par des encoches de sorte que lorsqu'on recourbe le tube,le métal voisin de l'encoche se déchire et permet aux segments de se séparer.
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Pour faciliter le transfert de chaleur et établir un état.quelque peu turbulent à l'intérieur du tube, les seg- ments intérieurs alternants peuvent être pliés, dans des sens alternativement opposés, comme représenté à la figure 5. De plus, la portion d'ailette extérieure 4 peut elle-même être entaillée de la manière indiquée en 14 à la figure 6, ce qui forme des segments 15. Cette disposition permet de recourber le tube de façon que la portion extérieure 4 se trouve à l'intérieur de la courbure.
En fonctionnement, un liquide chauffé peut être con- duit par le tube et la chaleur peut en être efficacement et rapidement transférée ou dissipée à travers la bande à ailette. Une certaine proportion de la chaleur sera bien entendu transférée à travers la paroi du tube. Le liquide que contient le tube possède un contact adéquat avec la sur- face relativement grande de la portion intérieure 3 et un chemin métallique direct pour transférer la chaleur à la large zone de dissipation de chaleur de la portion extérieure 4. On peut donner au liquide que contient le tube un certain degré de turbulence en pliant les segments 12 de la maniére représentée à la figure 5, pour faciliter davantage encore la conduction et le transfert de chaleur.
De même, de la. chaleur peut être transférée à un liquide frais ou froid contenu dans le tube .