CH501200A - Echangeur de chaleur - Google Patents

Description

  
 



  Echangeur de chaleur
 La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur, notamment pour installation de chauffage central, comprenant une chambre de réception du fluide porteur de calories, caractérisé en ce que les parois principales de cette chambre sont formées, au moins en partie, par des éléments métalliques tubulaires juxtaposés à travers lesquels est susceptible de s'opérer un mouvement de convection d'air.



   Les dessins annexés représentent, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'échangeur de chaleur selon l'invention.



   La fig. 1 est une vue en plan de la première forme d'exécution.



   La fig. 2 est une vue en coupe transversale horizontale.



   La fig. 3 est une vue en coupe transversale en élévation selon   III--III    de la fig. 1.



   La fig. 4 est une vue en plan d'une seconde forme d'exécution.



   La fig. 5 est une vue en élévation en coupe selon
V-V de la fig. 4.



   La fig. 6 est une vue en plan d'une troisième forme d'exécution, dont
 la fig. 7 est une coupe transversale horizontale.



   La fig. 8 est une coupe transversale en élévation selon VIII-VIII de la fig. 6.



   La fig. 9- est une vue en plan d'une quatrième forme d'exécution.



   La fig. 10 est une vue en plan d'une cinquième forme d'exécution, dont
 la fig. 11 est une vue en coupe transversale horizontale.



   La fig. 12 est une vue en perspective de cette cinquième forme d'exécution, avec arrachement partiel.



   Les fig. 13 à 16 représentent quatre variantes de détail montrant un cloisonnement possible des éléments tubulaires.



   La fig. 17 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'une sixième forme d'exécution.



   En référence au dessin, cet échangeur de chaleur destiné notamment aux installations de chauffage central, comprend une chambre 1 de réception du fluide porteur de calories constitué, en général, par de l'eau chaude, de la vapeur d'eau ou, éventuellement, de l'huile ou d'autres fluides. Cette chambre 1 est de forme générale parallélépipèdique. Ses deux parois principales 2 et 3 sont formées au moins en partie par des éléments métalliques tubulaires 4. Dans les formes d'exécution représentées au dessin, ces éléments tubulaires sont de section générale rectangulaire, de sorte que par juxtaposition, ils forment une paroi continue.



  Ces éléments 4 sont soit soudés les uns contre les autres, soit assemblés par collage. La chambre 1 est limitée à ses deux extrémités par des parois verticales transversales 5 de liaison des deux parois 2 et 3. En outre, un fond inférieur 6 limite vers le bas la chambre 1, alors qu'un fond supérieur 7 la limite vers le haut.



   Dans la forme d'exécution selon les   fig    1 à 3, les parois principales 2 et 3 de la chambre 1 sont entièrement constituées par deux séries d'éléments tubulaires 4 juxtaposés.



   Dans la forme d'exécution selon les   fig. 4    et 5, l'échangeur représenté est en quelque sorte un échangeur composite formé de plusieurs échangeurs élémentaires tel que celui montré aux fig. 1 à 3. Un tel échangeur composite comprend deux chambres 1 de réception du fluide porteur de calories, ces deux chambres étant séparées par une série commune d'éléments tubulaires 4 interposés entre elles. Deux autres séries parallèles d'éléments tubulaires 4 forment les parois principales externes de cet échangeur. Au moins deux conduites transversales 19 sont fixées entre les deux chambres 1 pour permettre une communication entre   cellessci.   



   Les fig. 6 à 8 représentent une troisième forme d'exécution présentant les mêmes éléments essentiels que ceux de la forme d'exécution selon les fig. 1 à 3, c'est-à-dire une chambre 1 délimitée par deux parois principales 2 et 3 formées de deux séries d'éléments  tubulaires 4. Ces parois principales 2 et 3 sont réunies par des cloisons verticales 5 et par deux fonds 6 et 7.



  Dans ces deux fonds, sont aménagées des ouvertures 20 formant des embouts 21 dirigés vers l'intérieur de la chambre 1. Sur ces embouts 21 sont engagés des tubes verticaux 8 évasés à leur extrémité 22, respectivement 23. Ces tubes verticaux 8 permettent donc un mouvement de convection d'air à l'intérieur même de la chambre 1. Bien entendu, un même mouvement de convection d'air peut s'établir à travers les éléments tubulaires 4.



   La forme d'exécution représentée à la fig. 9 est, en fait, un échangeur composite formé de deux échangeurs élémentaires selon les fig. 6 à 8 dont les deux chambres 1 sont en communication par des conduites transversales 19.



   Les fig. 10 à 12 représentent une cinquième forme d'exécution présentant les mêmes éléments essentiels que ceux selon la forme d'exécution des fig. 6 à 8.



  Toutefois, dans cette cinquième forme d'exécution, pour augmenter la surface d'échange de calories, des organes de cloisonnement sont disposés dans les tubes verticaux 8. Ces organes de cloisonnement sont constitués par une feuille de tôle 9 vissée en hélice.



   Les fig. 13 à 16 montrent un cloisonnement réalisé soit par des plaques de tôle 10 et 11 à la fig. 16, soit par une tôle 12 pliée en zigzag (fig. 13).



   A la fig. 14, le cloisonnement est obtenu par un profilé tubulaire 13 de forme rectangulaire engagé dans la partie centrale d'un élément 4, ce profilé tubulaire étant relié aux deux parois transversales de l'élément 4 par des plaques ou feuilles de tôle 14.



   A la fig. 15, le cloisonnement est obtenu par un profilé circulaire ou elliptique 15 forcé dans l'élément tubulaire 4.



   Dans la forme d'exécution selon la fig. 17, le fond supérieur 7 est fixé à une certaine distance du haut des éléments tubulaires 4, de manière à former un bac 16 dans la partie supérieure de l'échangeur de chaleur.



  Ce bac 16 peut être fermé vers le haut par un couvercle 17 muni d'orifices 18. Un tel bac 16 peut être utilisé pour l'humidification de l'air ambiant en versant dans ledit bac une certaine quantité d'eau susceptible de s'échapper par évaporation à travers les orifices 18.



   L'échangeur de chaleur décrit ci-dessus en regard des dessins annexés a l'avantage de présenter une relativement grande surface d'échange pour un volume compact et réduit. En outre, comme les éléments tubulaires 4 sont directement en contact par une de leurs faces avec le fluide porteur de calories, la dissipation des calories à travers ces éléments tubulaires est très rapide, ce qui permet de diminuer au maximum l'inertie calorifique dudit échangeur.



   En variante, il serait bien entendu possible de constituer les deux parois 2 et 3 de la chambre 1 par deux plaques de tôle contre lesquelles les éléments tubulaires 4 seraient rapportés par soudure, collage ou autre fixation.



   Il est à noter qu'un tel échangeur de chaleur serait tout particulièrement favorable pour être utilisé dans une installation à air pulsé par des ventilateurs par exemple, cet air étant pulsé à travers les éléments tubulaires 4 ainsi que les tubes 8.

 

   En variante encore, les éléments tubulaires 4 des différentes formes d'exécution d'échangeur représentées au dessin, au lieu d'être de section rectangulaire, pourraient bien entendu être de section carrée ou polygonale quelconque. On pourrait très bien concevoir de tels éléments 4 de section triangulaire ou, éventuellement, de section trapézoïdale, octogonale ou autre.



   Bien entendu, cet échangeur de chaleur qui est très favorable au point de vue des mouvements de convection d'air pouvant se faire à l'intérieur des éléments tubulaires 4 et 8 est également d'un très bon rendement en ce qui concerne la transmission de chaleur par rayonnement. 

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Echangeur de chaleur, notamment pour installation de chauffage central, comprenant une chambre (1) de réception du fluide porteur de calories, caractérisé en ce que les parois principales (2, 3) de cette chambre (1) sont formées, au moins en partie, par des éléments métalliques tubulaires juxtaposés (4) à travers lesquels est susceptible de s'opérer un mouvement de convection d'air.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Echangeur selon la revendication, caractérisé en ce que ces éléments tubulaires (4) sont de section générale rectangulaire, de sorte que par juxtaposition ils forment une paroi continue.

   2. Echangeur selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les deux parois principales (2, 3) de la chambre (1) sont formées par deux séries d'éléments tubulaires juxtaposés (4) disposées parallèlement entre elles, un fond supérieur (7) et un fond inférieur (6) reliant ces deux séries en limitant la chambre vers le haut et le bas.

   3. Echangeur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des tubes verticaux (8) sont disposés dans cette chambre (1) entre les deux fonds (6, 7), de manière à permettre un mouvement de convection d'air à l'intérieur même de la chambre (1) à travers ces tubes (8).

   4. Echangeur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des organes de cloisonnement (10-15) sont disposés dans les éléments tubulaires (4) pour augmenter leur surface interne en contact avec l'air.

   5. Echangeur selon la revendication et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fond supérieur (7) est fixé à une certaine distance du haut des éléments tubulaires (4) de manière à former un bac (16) pour l'humidification de l'air ambiant.