Echangeur de chaleur L'invention a pour objet un échangeur de chaleur pouvant servir, par exemple, à refroi dir du lait. Cet échangeur est caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique creux d'axe vertical ouvert à ses deux extrémités, pré sentant des surfaces intérieure et extérieure ininterrompues et formé au moyen de spires tubulaires successives, l'agencement étant tel que la paroi dudit corps présente dans son épaisseur un passage ininterrompu pour un fluide d'échange calorifique, une enveloppe, fermée dans laquelle ce corps cylindrique est disposé, un conduit d'alimentation et un con duit d'échappement pour un liquide destiné à échanger de la chaleur avec ledit fluide,
ces conduits communiquant respectivement avec la partie supérieure et la partie inférieure de l'en veloppe fermée, et des moyens directeurs dis posés dans l'enveloppe pour obtenir un écou lement régulier dudit liquide à la fois sur la sur face intérieure et sur la surface extérieure du corps cylindrique, de sa partie supérieure à sa partie inférieure.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de l'échan geur faisant l'objet de la présente invention. La fig. 1 est une vue en coupe de cette forme d'exécution. La fig. 2 est une élévation latérale d'une partie de cette forme d'exécution. La fig. 3 est une vue en coupe transversale, selon 3-3 de la fig. 1. La fig. 4 est une vue en plan, prise depuis le dessus, de l'échangeur de chaleur représenté aux fig. 1 à 3.
La fig. 5 est une élévation latérale partie en coupe et avec arrachements, d'une variante de l'échangeur de chaleur des fig. 1 à 4. L'échangeur de chaleur représenté aux fig. 1 à 4 comprend une enveloppe métallique fer mée comprenant un corps en tôle 7' qui pré sente une extrémité inférieure conique 72 mu nie d'un conduit de sortie 63 pour le lait, ce conduit étant commandé par un robinet à bou chon rotatif 95.
L'enveloppe comprend un cou vercle amovible 73 muni d'une rondelle d'étan chéité 74. Cette rondelle en caoutchouc repose sur le bord supérieur du corps 7' de l'enveloppe contre lequel elle est fermement maintenue en position par des crochets à ressorts 75 qui sont articulés à des oreilles 76 que présente le corps 71. Le couvercle 73 comprend une partie, bom bée en forme de dôme 77 qui est traversée par un conduit 78 auquel est relié le conduit d'ali mentation en lait 28. L'extrémité intérieure du conduit 78 porte un organe distributeur 79 qui est muni d'un filtre 96 et à partir duquel le lait tombe sous forme de pluie.
Un corps cylindri que creux d'axe vertical ouvert à ses deux ex trémités et présentant des surfaces intérieure et extérieure ininterrompues est suspendu au couvercle 73 par plusieurs tiges 80. Ce corps comprend plusieurs spires tubulaires 81 dispo sés coaxialement l'une au-dessus de l'autre et ayant chacune la forme d'un anneau circulaire fendu. Les deux extrémités de chacun de ces anneaux sont engagées dans des logements mé nagés dans un organe répartiteur 82.
Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 1, chacun des loge ments du côté droit de l'organe répartiteur étant relié à un logement prévu pour l'anneau immédiatement supérieur et disposé du côté gauche dudit organe, par un passage incliné 83, sauf le logement supérieur de droite qui communique avec l'intérieur d'un bossage creux 84 qui fait saillie à l'extérieur de l'or gane répartiteur et le logement inférieur de gauche qui est semblablement relié à un bos sage creux en saillie 85. Du liquide réfrigérant est envoyé à travers un conduit 86 jusque dans le bossage inférieur 85 et, de là, à travers l'an neau inférieur et à travers les autres anneaux 81 pour ressortir finalement du conduit du corps cylindrique à travers un conduit 87 qui communique avec le bossage creux supérieur 84.
Les tiges 80 qui servent à suspendre le corps cylindrique sont soudées aux deux an neaux circulaires 81 supérieurs. Les conduits 86 et 87 traversent des trous appropriés mé nagés dans le couvercle 73. Un vide est main tenu à l'intérieur de l'enveloppe 71 au moyen d'un conduit 69 qui passe à travers un autre trou ménagé dans le couvercle. Les anneaux 81 sont reliés deux à deux par des anneaux 88 qui constituent des organes d'espacement. L'espace intérieur de l'enveloppe 71 est ainsi divisé an un espace annulaire extérieur 89 et un espace intérieur cylindrique 90.
Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 3, à cause des parties en saillie de l'organe répartiteur 82, l'axe commun des anneaux fendus du corps cy lindrique est disposé excentriquement à l'inté- rieur de l'enveloppe. Le passage ininterrompu du corps cylindrique constitue l'évaporateur d'une machine frigorifique. Au-dessus du corps cylindrique est disposé un plateau 91 sur lequel tombe la pluie de lait s'écoulant de l'organe distributeur 79, à travers le filtre 96. Ce pla teau est pourvu d'un fond de forme conique 92, convexe vers le haut et qui rejoint une paroi périphérique du plateau de manière à former une gouttière circulaire 93, de profil en forme de V, qui est percée de plusieurs trous 98 ménagés au-dessus du haut de l'anneau, 81 supérieur.
Grâce à cette disposition, une partie du lait arrivant par le conduit 78 s'écoule sur la surface extérieure du corps cylindrique dans l'espace annulaire 89, tandis que le reste s'écoule sur la surface intérieure de ce corps. La surface de refroidissement utilisée est ainsi maximum. Le plateau est muni de pieds de sup port 99 et peut facilement être éloigné du haut du corps cylindrique, si bien que, lorsque ce corps est extrait de l'enveloppe lorsqu'on en lève son couvercle 73, ses surfaces intérieure et extérieure peuvent facilement être nettoyées, de même que la face intérieure du corps d'en veloppe 71.
Un thermomètre à cadran 100 est monté au bas de l'échangeur de chaleur pour mesu rer la température du lait refroidi. Ce thermo mètre est disposé de façon que son élément sensible à la température se trouve au voisinage du robinet 95.
La fig. 5 représente une variante simplifiée de l'échangeur de chaleur qu'on vient de dé crire. Dans cette variante, le corps cylindrique creux comprend un tube d'une seule pièce 101, enroulé en hélice. Le diamètre de ce tube est d'environ 28,6 mm et sa spire inférieure com munique avec le conduit d'alimentation 86 dont le diamètre est<B>de</B> 12,7 mm. Le conduit de retour 87 est fait d'une seule pièce avec la spire supérieure du tube 101. Une pièce de tête 102 est fixée à cette spire supérieure. Cette pièce est de forme annulaire et telle que le lait s'écoulant à partir du fond du plateau 91 s'écoule uniment le long des surfaces intérieure et extérieure du corps cylindrique creux.
Les spires de ce tube pourraient être directement fixées les unes aux autres par soudage à l'étain. Comme représenté, elles sont légère ment espacées les unes des autres par des ban des 103, enroulées en hélice et soudées à l'étain aux spires adjacentes de l'ensemble uni taire formé par le tube 101. A part les diffé rences qu'on vient de mentionner, cet échan geur de chaleur est semblable à celui décrit ci- dessus en regard des fig. 1 à 4.
Dans une variante non représentée, le con duit d'alimentation 28 pourrait être relié pair son extrémité supérieure à un entonnoir dans lequel on verse le lait. Cet entonnoir peut être muni d'un robinet réglable, de façon que le lait s'écoule jusqu'à l'intérieur de l'organe ré partiteur 79 selon le débit voulu.
Heat exchanger The subject of the invention is a heat exchanger which can be used, for example, to cool milk. This heat exchanger is characterized in that it comprises a hollow cylindrical body with a vertical axis open at its two ends, presenting uninterrupted inner and outer surfaces and formed by means of successive tubular turns, the arrangement being such that the wall of said body has in its thickness an uninterrupted passage for a heat exchange fluid, a closed casing in which this cylindrical body is arranged, a supply duct and an exhaust duct for a liquid intended to exchange heat with said fluid,
these conduits communicating respectively with the upper part and the lower part of the closed casing, and directing means arranged in the casing to obtain a regular flow of said liquid both on the inner surface and on the outer surface of the cylindrical body, from its upper part to its lower part.
The drawing shows, by way of example, an embodiment and a variant of the exchanger forming the subject of the present invention. Fig. 1 is a sectional view of this embodiment. Fig. 2 is a side elevation of part of this embodiment. Fig. 3 is a cross-sectional view, taken on 3-3 of FIG. 1. FIG. 4 is a plan view, taken from above, of the heat exchanger shown in FIGS. 1 to 3.
Fig. 5 is a side elevation, partly in section and cut away, of a variant of the heat exchanger of FIGS. 1 to 4. The heat exchanger shown in fig. 1 to 4 comprises a closed metal casing comprising a sheet body 7 'which has a conical lower end 72 fitted with an outlet duct 63 for the milk, this duct being controlled by a rotary plug 95.
The envelope comprises a removable cover 73 provided with a sealing washer 74. This rubber washer rests on the upper edge of the body 7 'of the envelope against which it is firmly held in position by spring hooks. 75 which are articulated to lugs 76 which the body 71 presents. The cover 73 comprises a domed, domed part 77 which is crossed by a duct 78 to which the milk supply duct 28 is connected. inner end of duct 78 carries a distributor member 79 which is provided with a filter 96 and from which the milk falls in the form of rain.
A hollow cylindrical body with a vertical axis open at its two ends and having uninterrupted inner and outer surfaces is suspended from the cover 73 by several rods 80. This body comprises several tubular turns 81 arranged coaxially one above the other. the other and each having the shape of a split circular ring. The two ends of each of these rings are engaged in housings arranged in a distributor member 82.
As can be seen in fig. 1, each of the housings on the right side of the distribution member being connected to a housing provided for the immediately upper ring and arranged on the left side of said member, by an inclined passage 83, except for the upper right housing which communicates with the The interior of a hollow boss 84 which protrudes outside the distributor body and the left lower housing which is similarly connected to a protruding hollow boss 85. Coolant is sent through a conduit 86. into the lower boss 85 and from there through the lower ring and through the other rings 81 to finally exit the conduit of the cylindrical body through a conduit 87 which communicates with the upper hollow boss 84.
The rods 80 which serve to suspend the cylindrical body are welded to the two upper circular rings 81. The conduits 86 and 87 pass through suitable holes made in the cover 73. A vacuum is hand held inside the casing 71 by means of a conduit 69 which passes through another hole made in the cover. The rings 81 are connected in pairs by rings 88 which constitute spacers. The interior space of the envelope 71 is thus divided into an exterior annular space 89 and a cylindrical interior space 90.
As can be seen in fig. 3, because of the projecting parts of the distributor member 82, the common axis of the split rings of the cylindrical body is disposed eccentrically inside the casing. The uninterrupted passage of the cylindrical body constitutes the evaporator of a refrigeration machine. Above the cylindrical body is placed a plate 91 on which falls the rain of milk flowing from the dispensing member 79, through the filter 96. This plate is provided with a conical bottom 92, convex towards the top and which joins a peripheral wall of the plate so as to form a circular gutter 93, with a V-shaped profile, which is pierced with several holes 98 formed above the top of the upper ring 81.
Thanks to this arrangement, part of the milk arriving through the conduit 78 flows over the outer surface of the cylindrical body in the annular space 89, while the rest flows over the inner surface of this body. The cooling surface used is thus maximum. The tray is provided with support legs 99 and can easily be moved away from the top of the cylindrical body, so that when this body is extracted from the casing when its cover 73 is lifted, its inner and outer surfaces can easily be removed. be cleaned, as well as the inner face of the envelope body 71.
A dial thermometer 100 is mounted at the bottom of the heat exchanger to measure the temperature of the cooled milk. This thermometer is arranged so that its temperature-sensitive element is located in the vicinity of the valve 95.
Fig. 5 represents a simplified variant of the heat exchanger which has just been described. In this variant, the hollow cylindrical body comprises a tube 101 in one piece, wound in a helix. The diameter of this tube is about 28.6 mm and its lower coil com municates with the supply duct 86, the diameter of which is <B> of </B> 12.7 mm. The return duct 87 is made in one piece with the upper turn of the tube 101. A head piece 102 is attached to this upper turn. This part is annular in shape and such that the milk flowing from the bottom of the tray 91 flows evenly along the inner and outer surfaces of the hollow cylindrical body.
The turns of this tube could be directly fixed to each other by soldering with tin. As shown, they are slightly spaced from one another by bands 103, wound in a helix and soldered with tin to the adjacent turns of the unitary assembly formed by the tube 101. Apart from the differences that just mentioned, this heat exchanger is similar to that described above with reference to FIGS. 1 to 4.
In a variant not shown, the feed pipe 28 could be connected at its upper end to a funnel into which the milk is poured. This funnel may be provided with an adjustable valve, so that the milk flows to the interior of the distributing member 79 at the desired flow rate.