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"Appareil de chauffage par convection thermique"
La présente invention est relative à un appareil de chauffage par convection thermique.
La technique moderne du chauffage par oonvection pénètre aujourd'hui dans le domaine de la construction en supplantant les vieux radiateurs.
Les études en ce sens font d'énormes progrès avec la réalisation d'appareils de chauffage par convection thermique pré- sentant un rendement élevé et restant d'un coût assez bas.
Il est cependant connu que le champ d'action d'appareils de ce genre est resté limité jusqu'à présent par la difficulté de pouvoir agrandir le conduit de passage du fluide, car il est évi- dent que plus la longueur augmente, plus la surface d'utilisation augmente également mais il est également connu qu'avec l'augmen-
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@ talion de la longueur, la vitesse de sortie et, de ce fait, l'et- fet qui en découd diminuer ainsi d'ailleurs que la constance de la température aux diverses hauteurs des canaux,
D'autre part, il est aussi connu que, dans le sens ver- tical, plus grande est l'aire ou section de l'air ascendant, plue faible est la vitesse de la colonne d'air,,
En tenant compte de ces deux facteurs très importants, on a créé,
suivant leprincipe de la présente invention, un appa- reil de convection thermique de caractéristiques avantageuses, qui permet, à égalité de surfaces par rapport à d'autres appareils de type cannu, d'obtenir des rendements nettement supérieurs.
Une caractéristique de l'invention est constituée par le fa.it que les conduits, portant le fluide chauffant, sont pour- vus d'une série de tubes de cuivre ou d'une autre matière appro- priée, disposés en parallèle sur le conduit principal et prévus en série entre eux.
Une seconde caractéristique de l'invention est consti- tuée par le fait que, dans le sens vertical, sont agencés des ca- naux indépendants constitués par des bandes ondulées enfilées sur les tubes.
D'autres caractéristiques encore de l'invention ressor- tiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, d'une forme de réalisation pratique de l'invention.
La figure 1 représente en élévation un appareil de con- vection thermique avec brisures partielles.
La figure 2 montre le même appareil en plan.
La figure 3 montre la conformation particulière d'une - ailette considéré? suivant une coupe transversale.
La figure 4 illustre, à titre informatif, une portion d'un appareil de convection dans lequel les ailettes sont différen- tes.
L'appareil de convection thermique est constitué essen- tiellement d'un conduit montant unique 1, comportant à la partie
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supérieure un raccord 2 d'entrée du fluide ohauffant et, à la par- tie inférieure, un raccord 3 de sortie de ce même fluide. Ce conduit montant est subdivisé en trois parties ou plus par des diaphragmes internes, tels que les diaphragmes 4, de manière à créer des collecteurs à chacun desquels sont soudés les tubes ra- diants, tels que 5, de telle manière que la somme des sections libres de ces tubes soit égale à la section du collecteur.
A l'au- tre extrémité, les tubes radiants sont soudés à un second collec- teur 6 qui cependant, si on se réfère à la solution particulière illustrée, n'est pourvu que d'un seul diaphragme 7' Ceci est pré- vu dans le but que le fluide doive parcourir dans chaque cas un trajet sinusoïdal pouvant allonger son parcours, et on voit le tra- jet typique qui peut être parcouru par une particule de fluide que l'on a indiqué symboliquement par la trajectoire 8. Comme on le comprendra, la masse de fluide qui pénètre dans le premier éta- ge, c'est-à-dire l'étage formé par les trois conduits 5', 5" et 5'''. cet étage étant d'autre part égal aux autres étages, peut é- tre importante et toute aussi importante est la surface radiante des trois tubes assemblés, de sorte que l'on obtient un rendement optimum.
Dans le sens vertical, en travers des conduits 5, sont - enfilées des ailettes 9 de section en forme de boite, de manière à créer une série de canaux convecteurs 10 indépendants et accollés, qui présentent la caractéristique de former autant de colonnes d' air de vitesse importante, qui contribuent à augmenter le rende- ment de l'appareil de convection.
Chaque ailette, comme on peut le voir en coupe à la fi- gure 3, est enfilée sur les tubes 5 grâce à un collier 11 qui aug- mente la surface de contact avec le tube, ces ailettes comportant des ondulations, telles que 12, pour augmenter la surface radiante.
Si on veut par exemple augmenter la surface radiànte externe, il est possible de prévoir des ailettes différentes, à savoir une ai- lette large et une ailette étroite, comme illustré à la f igure 4,
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Il est évident que les formes, les particularités cons- ; tructives, le nombre des tubes horizontaux et les ailettes pour- ; ront varier suivant les exigences, de sorte qu'il est bien évi- dent que l'invention n'est pas limitée aux détails donnés mais quel bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant', du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Appareil de chauffage par convection thermique, dans lequel le fluide chauffant parcourt des faisceaux de tubes hori- zontaux montés en parallèle mais agencés en série entre eux, tan- dis que l'air chauffé parcourt une série de canaux verticaux dis- posés de manière à augmenter considérablement la surface radiante, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il est constitué par un cnnduit montant latéral unique subdivisé en collecteurs, chacun de ceux-ci comprenant une série de tubes horizontaux qui sont reliés à l'autre extrémité à un second collecteur destiné à reoevoir le fluide des tubes pour le renvoyer en sens contraire à travers une seconde série de tubes qui, à leur tour,
aboutissent à un second collecteur du conduit montant, dans le but de former un parcours sinusoïdal du fluide grâce aux tubes, en permettant ainsi une distribution uniforme de la chaleur aux ailettes trans- versales et aux surfaces rayonnant la chaleur vers le milieu am- biant.
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"Thermal convection heater"
The present invention relates to an apparatus for heating by thermal convection.
The modern technique of convection heating is entering the construction industry today, replacing the old radiators.
Studies in this direction are making enormous progress with the production of heaters by thermal convection having a high efficiency and remaining at a fairly low cost.
However, it is known that the field of action of devices of this type has hitherto remained limited by the difficulty of being able to enlarge the conduit for the passage of the fluid, since it is evident that the more the length increases, the more the surface area of use is also increasing, but it is also known that with the increase
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@ talion of the length, the exit speed and, therefore, the effect which seam decreases as well as the constancy of the temperature at the various heights of the channels,
On the other hand, it is also known that, in the vertical direction, the greater the area or section of the ascending air, the slower the speed of the air column,
Taking into account these two very important factors, we created,
according to the principle of the present invention, a thermal convection device with advantageous characteristics, which makes it possible, on equal surfaces compared to other devices of the cannu type, to obtain markedly higher yields.
A characteristic of the invention is constituted by the fact that the conduits carrying the heating fluid are provided with a series of tubes of copper or of another suitable material, arranged in parallel on the conduit. main and planned in series with each other.
A second characteristic of the invention is constituted by the fact that, in the vertical direction, independent channels are arranged consisting of corrugated bands threaded onto the tubes.
Still other characteristics of the invention will emerge from the description given below, by way of nonlimiting example, of a practical embodiment of the invention.
FIG. 1 shows in elevation a thermal convection apparatus with partial breaks.
Figure 2 shows the same device in plan.
Figure 3 shows the particular conformation of a fin considered? in a cross section.
Figure 4 illustrates, for information, a portion of a convection apparatus in which the fins are different.
The thermal convection device consists essentially of a single upright duct 1, comprising in the part
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upper, an inlet connection 2 for the heating fluid and, at the lower part, a connection 3 for the outlet of this same fluid. This ascending duct is subdivided into three or more parts by internal diaphragms, such as diaphragms 4, so as to create manifolds to each of which are welded the radiating tubes, such as 5, so that the sum of the sections free of these tubes is equal to the section of the collector.
At the other end, the radiant tubes are welded to a second manifold 6 which, however, if reference is made to the particular solution illustrated, is provided with only one diaphragm 7 '. with the aim that the fluid must travel in each case a sinusoidal path which can lengthen its path, and we see the typical path which can be traversed by a fluid particle which has been symbolically indicated by the path 8. As we see This will be understood, the mass of fluid which enters the first stage, that is to say the stage formed by the three conduits 5 ', 5 "and 5". this stage being on the other hand equal on the other stages, can be important and just as important is the radiant surface of the three assembled tubes, so that an optimum efficiency is obtained.
In the vertical direction, through the ducts 5, are threaded fins 9 of box-shaped section, so as to create a series of independent and joined convector channels 10, which have the characteristic of forming as many air columns. high speed, which help to increase the efficiency of the convection appliance.
Each fin, as can be seen in section in FIG. 3, is threaded onto the tubes 5 thanks to a collar 11 which increases the contact surface with the tube, these fins comprising corrugations, such as 12, to increase the radiant surface.
If, for example, it is desired to increase the external radiant surface, it is possible to provide different fins, namely a wide fin and a narrow fin, as illustrated in f igure 4,
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It is obvious that the forms, the particularities cons-; tructive, the number of horizontal tubes and the fins for-; These will vary according to requirements, so that it is obvious that the invention is not limited to the details given but that many variations can be envisaged without thereby departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. Heating apparatus by thermal convection, in which the heating fluid passes through bundles of horizontal tubes mounted in parallel but arranged in series with one another, while the heated air passes through a series of vertical channels arranged in parallel. so as to considerably increase the radiant surface, this apparatus being characterized by the fact that it is constituted by a single lateral upright cnnduit subdivided into collectors, each of these comprising a series of horizontal tubes which are connected at the other end to a second manifold intended to receive the fluid from the tubes to return it in the opposite direction through a second series of tubes which, in turn,
end in a second collector of the rising duct, in order to form a sinusoidal path of the fluid through the tubes, thus allowing a uniform distribution of heat to the transverse fins and to the surfaces radiating heat to the ambient medium.