Brevet FR2034409A1 — publié le 19701211

La présente invention a pour objet un élément d'échangeur de chaleur qui est un dispositif destiné au chauffage et au refroidissement de deux fluides dont te premier s'écoule sur la paroi extérieure, le second sur La paroi intérieure du dit dispositif, ces deux parois étant généralement séparées l'une de l'autre d'une façon étanche. Les échangeurs thermiques les plus simples et les plus connus sont tes plaques ptanes ou courbes, les tubes et les tubes d ailettes, ces derniers étant constitués par un ou plusieurs tubes sur lesquels se trouvent fixées, perpendiculairement ou parallèlement aux axes, par sertissage ou soudures ou.par-tous autres moyens, des plaques dites "ai- lettes" planes ou courbes. Suivant La position respective des ailettes par rapport aux axes, ces échangeurs sont appelés soit des tubes d ailettes transversales, soit des tubes à ailettes longitudinales. Les tubes à ailettes longitudinales connus, actuellement1 en métaux, sont réalisés, comme le montre la figure I, par: - un tube t étiré ou soudé, - deux ou plusieurs plaques E que Z'on fixe sur la paroi extérieure du tube par soudures suivant deux ou ptusieurs génératrices. L'-un des fluides s'écoule alors à l'intérieur du tube, l'autre sur la paroi ex térieure et sur tes parois des plaques dites "ailettes" et dont te rô- le consiste à accroître la surface extérieure du tube sur laquelle elles se trouvent fixées. Le prix de revient de ces éléments d'échangeurs en tube à ailettes longitudinales est très coûteux par le fait qu'ils sont composés d'une part, par des tubes étanches - faits à t'avance - par étirage à chaud ou à froid, ou par routement et soudures, donc par des procédés de fabrication onéreux; d'autre part, par des plaques confectiânnées séparément et fixées, ensuite, sur tes tubes. L'objet de la présente invention est un élément d'échangeur de chaleur lequel peut remplacer, dans beaucoup de cas d'application, avantageusement quant aux prix de revient, à la facilité de fabrication, aux poids des matières premières utilisées, à Z'encombrement et à la mise en place dans tes lieux d'emploi, les tubes à ailettes longitudinales connus. Cet élément d'échangeur thermique est justement caractérisé par les faits remarquables suivants: - de construction très simpLes il est constitué par deux plaques en ma- titres minces, profitées, réunies par soudures ou brasures dans le cas de métaux ou par tous autres moyens de fixation. Les profils de ces deux plaques constitutives sont conçus de telle façon qu'après leur réunion, le corps obtenu présente: - d'une part, un tube étanche, ouvert seulement sur les deux extrémités; - d'autre part, des parties servant à l'assemblage et faisant office d'ailettes longitudinales. Les figures qui suivent montrent les avantages et les particularités remarquables de l'élément d'échangeur de chaleur, objet de la présente invention, dont la description suivante est faite à titre indicatif et non limitatif. Chaque plaque profilée comporte, comme Ze-montre au titre d'une exemple la figure 2, par rapport à trois axes perpendiculaires : XX - YY et ZZ - une bande plate : ab ; - une bande courbe : bc cylindrique ayant pour centre l'axe ZZ ; - une bande plate : cd ; - une bande plane de en prolongement direct de cd. Les bandes ab et cd plates sont, généralement, destinées à la réunion par soudures ou brasures suivant la trace : sI et s2 - des deux profilés, comme te montre ta figure 3 en coupe et la figure 4 en ptan, suivant les deux lignes sI et s20 L'assemblage des deux profilés s'effectue de telle manière que les bandes cylindriques bc mises en face constituent te tube t et les bandes de une sorte d'ailette longitudinale. L'élément s'obtient donc en disposant les deux profités symétriquement par rapport aux axes XX, le second étant l'image du premier obtenue par rotation autour de l'axe ZZ Les bandes bc et de peuvent prendre toutes autres formes géométriquement. La figure 5 montre un profil où la bande bc est circulaire et la bande de est pliée à son extrémité libre. La figure 6 montre un profil où la bande bc est un demi-cercle prolongé par des droites et la bande de est plane avec un bord plié. Le cas de réalisation de la figure 7 comporte, pour la bande de, un profilé du genre de la tôle ondulée. Un cas de réalisation comprend, suivant la figure 8, un élément dont Z'un des profités est celui représenté par la figure 5, l'autre par la figure 7; on peut donc, dans te cadre de la définition de la présente invention, utiliser pour former un élément, deux profilés non identiques ni similaires. La figure 9 montre un profilé où la bande bc, représentant le demi-tube, est plus longue que le reste; ce découpage facilite, dans certains cas, la liaison de cet élément avec les tubes collecteurs du réseau d'aZimen- tation en eau ou autres fluides. De la réunion de plusieurs éléments d'échangeurs de chaleur, conformes à la présente invention, sur deux bottes collectrices mi et m2 de forme et de grandeur quelconque, résutte un dispositif - comme te montre la figure 10 en coupe et la figure II en ptan vu suivant I - I appelé radiateur - convecteur, utilisé au chauffage ou au refroidissement des liquides et des gaz, et indirectement des tocaux et des lieux. L'un des orifices des collecteurs peut etre muni d'une tubulure filetée T l'autre par une rondelle étanche r. REVENDICATIONS L'élément d'échangeur de chaleur, objet do la présente invention, ost un tube d ailettes longitudinales. Dans l'état de la technique, un tube å ailettes longitudina- tos comporte plusieurs parties distinctes: d'une part, un tube étiré ou soude par rapprochement, d'autre part généralement deux plaques planes ou courbes dont tes plans généraux passant par l'axe du tube font clas- ser Les dites plaques dans La catégorie des ailettes longitudinales. Les tubes et Les plaques fabriqués séparément par des moyens a priort coûteux, sont, ensuite, réunis par une liaison quelconque comme la soudure, par exemple. Le tube à aiLettes longitudinales, objet de La prés@nte fnvention, est constitué par deux plaques minces profilées de telle façon qu'une fois réunies, l'élément obtenu comprend un tube d'une part, d'autre part deux ailettes longitudinales planes ou courbes ou Les deux d La fois. Les revendications présentées ici entendent donc la protection concernant r - un élément d'échangeur de chaleur en tube d ailettes longitudinales construit par la réunion de deux plaques profilées minces, planes ou courbes ou les deux à la fois.