Brevet FR2063963A1 — publié le 19710716

La présente invention concerne les parties constitutives et leurs aménagements d'un dispositif échangeur de chaleur faisant partie d'un système de chauffage: central destiné principalement à des locaux d'habitation. Les dispositifs connus de ce genre sont composés de deux parties : Ie corps du radiateur, dans lequel circule le fluide chauffant et les a ilettes par lesquelles se fait la transmission de chaleur à l'air ambiant. Les ailettes peuvent faire partie intégrante du corps. Qn connaft des radiateurs formés de deux tales plissées soudées entre elles par l'intermédiaire de bandes de tôle verticales ménageant entre elles des canaux verticaux par lesquels passe le fluide. On connait également des échangeurs formés d'éléments creux constitués soit par une paroi lisse et par une paroi pourvue de nervures, soit par deux parois pourvues de nervures. Les ailettes peuvent également être rapportées sur e corps. On connait des radiateurs composés d'éléments tubulaires montés en parallèle et sur lesquels sont brasées des ailettes disposées radialement. Il existe des radiateurs dont le circuit du fluide est constitué par deux tubes horizontaux reliés par des tubes verticaux, les ailettes, constituées par des tôles pliées en accordéon, étant plaquées sur le faisceau de tubes. On connait aussi des échangeurs composés par des éléments pleins intercalés entre les éléments dans lesquels circule le fluide. En général corps et ailettes de dissipation sont réalisés dans le même métal, fonte ou tôle. On connait cependant des radiateurs monobloc en fonte sur les parois latérales desquels sont rapportées des joues de tôle destinées à constituer des ailettes supplémentaires ; mais la plus grande partie des échanges thermiques avec l'air ambiant est assurée par les parois de fonte. De plus dans les réalisations existantes le corps du radiateur est toujours réalisé en une seule pièce quel que soit le mode de réalisation des ailettes La présente invention a pour but de réaliser un échangeur de chaleur à ailettes rapportées sur le corps, plus facile à réaliser, plus léger qu'un radiateur monobloc en fonte, permettant un me illeur échange thermique avec l'air environnant l'échangeur, et limitant la perte de charge du fluide chauffant Le dispositif objet de l'invention est principalement constitué d'un corps à l'intérieur duquel circule le fluide dans une âme centrale unique. Sur les parois latérales de ce corps qui sont planes sont fixées au moyen de barrettes de serrage, des ailettes ou joues de refroidissement. Suivant une variante du dispositif selon l'invention, chaque élément de l'échangeur est constitué en plusieurs parties assemblées les unes aux autres au moment de la pose, comme les éléments entre eux, ce qui permet, à partir de trois formes de base de réaliser un radiateur de hauteur choisie, cette hauteur n'étant pas limitée. L'invention sera mieux comprise en se référant aux dessins donnés en annexe à titre d'axemple non limitatif de réalisation. L'échangeur comporte un nombre quelconque d'éléments identiques. Les dessins représentent un élément. La figure 1 représente une vue latérale du corps de l'élément. La figure 2 est une coupe de ce corps pratiquée à mi-hauteur. La figure 3 représente une vue de face du corps. La figure 4 représente une ailette de dissipation. Les figures 5 à 9 sont différentes formes possibles du profil des ailettes. La figure 10 représente une barrette de serrage des ailettes sur le corps. La figure li représente une variante de montage des ailettes sur le corps de l'échangeur. La figure 12 représente une coupe, du corps suivant la variante. La figure 13 représente 2 éléments dont les nervures s sont réunies par un joint. La figure 14 représente une vue latérale du corps de l'élément réalisé en 3 parties. La figure 15 représente un mamelon de raccord à filetage droite et gauche. On se réfère à la figure l elles les alésages 1, la et lb pratiqués transversalement dans le corps permettent le sertissage des ailettes sur les faces planes latérales du corps au moyen des barrettes de serrage, Pour améliorer la rigidité de l'en- semble ainsi que la transmission de la chaleur, les faces du corps qui reçoivent les ailettes sont enduites d'une couche de colle métallique du type métalex.' On évite ainsi la création de poches d'air isolantes entre le corps et les ailettes dûes au manque de planéité du corps venu de fonderie. Ce corps peut être réalisé principalement en fonte, en alliage d'aluminium ou en acier.La nervure arrière verticale 2 du corps s incurve à sa partie supérieure pour se terminer avec une faible pente de manière à former une cheminée projetant horizontalement l'air chauffé à l'extérieur de l'échangeur. 1l en résulte une diminution sensible du dépôt de poussières sur la paroi située au dessus de l'échangeur. La cheminée horizontale se termine par une grille 3 qui peut être moulée avec le corps ou bien rapportée on peut alors utiliser une grille en plastique ou en profilé. 11 échangeur possède un système d'accrochage 4 incorporé au corps au coulage ains i qu'un butoir d'écartement 5 destiné à maintenir l'appareil en position verticale et à permettre la circulation d'un volume suffisant d'air à l'arrière de l'appareil. Un décrochement est prévu en 6 pour permettre de placer l'échangeur aussi près du sol que possible sans être gêné par l'épaisseur de la plinthe qui se trouve généralement à la jonction des murs et du parquet d'une pièce Ce décrochement peut également permettre l'installation d'un humidificateur 7 suspendu au corps ou d'un ventilateur destiné à accroître les échanges thermiques par circulation forcée de l'air. La circulation du fluide dards l'échangeur par une âme centrale unique 8 entraîne une diminution de la perte de charge du fluide par rapport aux autres radiateurs. Les joues de refroidissement comportent trois rainures 9, 9a 9b destinées à recevoir les barrettes de serrage. l'air circule des deux catés des ailettes assurant un rendement de l'échangeur supérieur à celui d'un modèle monobloc. Différents profils peuvent être imaginés pour les joues. Les exemples donnés dans le dessin montrent quelques variantes possibles, l e présent brevet couvrant toute forme de réalisation. Les ailettes peuvent être embouties ou profilées. Elles sont réalisées préférentiellement en aluminium mais peuvent être en acier, en verre, en plastique ou en tout matériau dont les caractéristiques thermiques s'avèrent suffisantes. Les divers éléments réalisant 9 'échangeur Font reliés en série. Ils sont fixés les uns aux autres au moyen de nipples ou par un système de mamelons à filetage droite et gauche. Les nervures des éléments sont reliées denn à deux sur l'avant et sur l'arrière de l'échangeur par un joint profilé, de façon à constituer entre les élément une cheminée pratiquement étanche afin de faciliter l'effet de tirage et d'améliorer la circulation de l'air au contact des ailettes. Ce joint peut être métallique, plastique ou en caoutchouc.Les éléments pouvant être réalisés en différentes largeurs et différentes hauteurs et le nombre d'éléments montés ensemble n'étant pas limité on peut réaliser avec ce système un échangeur permettant de chauffer n'importe quel volume d'air. I1 est possible de placer aux extrémités de l'échangeur des cache-plats amovibles destinés à dissimuler les joues apparentes. Ces caches peuvent être fixés à des crochets montés sur les plaques de fixation. On obtient ainsi un échangeur dont les ailettes de refroidissement sont entièrement dissimulées et qui ne présente que des surfaces planes. L'amélioration d'un tel échangeur par rapport aux réalisations antérieures est certaine sur le plan esthétique. La figure 11 représente une variante possible de réalisation de l'échangeur étant entendu que toutes les variantes entrent dans le cadre du présent brevet. Selon cette variante, le corps de l'élément ne possède plus de nervure à l'avant et il existe des ailettes inclinées disposées à l'avant de l'appareil et des ailettes droites disposées dans la partie arrière. Les ailettes inclinées peuvent être soit embouties, soit moulées. On se réfère à la figure 14. Dans cette autre réalisation du dispositif selon l'invention l'élément se compose de trois parties 10, 11, 12, réunies par des mamelons de raccord 13a et 13b, ou par des nipples. I1 est possible dans ce cas d'augmenter la hauteur de l'échangeur en incoeporant à l'élément plusieurs parties identiques à 11. Le montage des différentes parties s'effectue au moyen d'une clef plate dans le cas où sont utilisés des mamelons ; une lumière 14 est ménagée pour, le passage de la clef. Cette lumière est dissimulée par un cache 15. Chaque partie de l'élément possède ses propres ailettes de refroidissement fixées comme précédemment par colle et barrettes de serrage. Un double système d'étanchéité est prévu pour les jonctions des différentes parties du corps au moyen du mamelon représenté figure 15. A l'extrémité du filetage est collé un joint torique représenté en 16a et 16b qui au serrage vient s'écraser au fond du filetage femelle du corps tandis qu'un joint de papier 17a et 17b s'appuie sur le bossage du corps. Dans le cas où le montage des diverses parties du corps s'effectue au moyen de nipples, B'introduction d'une clef à nipples est prévue par l'ouverture du bouc hon de vidange 18 de l'élément ce bouchon étant situé dans l'axe des nipples, au bas de l'élément. Chaque élément de l'échangeur possède un bouchon de vidange l'un de ces bou- chans étant aimanté pour assurer l'élimination des particules métalliques pouvant circuler dans l'échangeur. La présente invention peut-être utilisée comme radiateur de chauffage dans les locaux d'habitation. REVENDICATIONS 1 - Echangeur de chaleur perfectionné composé de deux parties distinctes, corps et ailettes de refroidissement caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement sont réunies au corps par colle métallique et par baguettes de serrage. 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le corps peut être réalisé en fonte ou en acier. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le corps forme une cheminée verticale assurant une éjection horizontale de l'air chauffé à sa partie supérieure. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que le système d'accrochage et le butoir d'écartement sont incorporés au corps de l'élément au coulage. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le corps présente un évidement à la partie inférieure. 6 - Di spositif selon I'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qu'un humidificateur peut être incorporé à l'appareil. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait qu'un ventilateur peut être incorporé à l'appareil. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que les ailettes de refroidissement peuvent Etre embouties, moulées ou profilées. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que les ailettes peuvent être réalises en aluminium, en acier, en verre ou en plastique. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé par la présence de joints profilés en métal, plastique ou caoutchouc reliant les nervures des corps des différents éléments de l'échangeur, destinée à former une cheminée verticale étanche assurant le tirage de l'air et améliorant les échanges thermiques. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé par la présence de caches amovibles plats disposés aux extrémités latérales de l'échangeur. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le corps est en plusieurs parties, permettant d'augmenter à volonté la hauteur de l'échangeur, en ajoutant des parties centrales aux parties haute et basse. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le moyen de raccord des différentes parties entre elles est à double étanchéité assurée au moyen d'un joint torique et d'un joint de papier. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé par le fait que le raccordement des différentes parties entre elles se fait au moyen d'une clef plate dans le cas d'utilisation de mamelons. 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé par le fait que le raccordement des différentes parties du corps, dans le cas d'utilisation de nipples, se fait par une clef à nipples introduites par l'orifice du bouchon de vidange de l'élément. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 15 caractérisé en ce que chaque échangeur possède 1 bouchon aimanté destiné à fixer les particules métalliques pouvant être entraidées avec le fluide.