Brevet FR2088481A1 — publié le 19720107

La présente invention concerne un radiateur à eonveetion , plus particulièrement destiné à des installations de chauffage central . Dans des radiateurs connus de ce genre, qui comportent comme éléments de base un certain nombre de tubes formant une cons-5 truction soudée, il est prévu pour augmenter la surface de chauffe des bandes de tôle orientées transversalement aux tubes avec lesquels elles sont en liaison métallique, par exemple du fait que chacune d'elles entoure le demi-périmètre des tubes disposés parallèlement et que leurs portions se trouvant entre les tubes sont 10 situées dans le même plan que les axes des tubes . On obtient ainsi un corps semblable à une grille formée de tubes et de bandes de tôle; à la place de plusieurs bandes de tôles, on peut naturellement envisager aussi bien une tôle d'un seul tenant, conformée de la même manière et réunie aux tubes . Comme déjà signalé, il est içj possible d'augmenter ainsi la surface de chauffe ; des mesures supplémentaires sont toutefois nécessaires pour donner naissance à un courant d'air de eonveetion suffisant, avantageux pour le chauffage d'un local .Dans les radiateurs connus, on a disposé dans ce but, à une certaine distance du corps en forme de grille 20 précité, un écran qui est chauffé par rayonnement et est destiné à réfléchir la chaleur ainsi qu'à créer un courant d'air de eonveetion. Le problème que s'est posé l'invention est, non seulement de mieux atteindre le but recherché, mais encore d'obtenir du radia-25 teur une puissance thermique supérieure à celle des radiateurs de ce genre connus jusqu'à présent, tout en permettant de réduire la section des tubes, ce qui entraîne une plus grande vitesse de circulation du fluide chauffant, de sorte que la quantité de fluide peut être moindre dans le radiateur, dont l'inertie thermique ■50 devient plus faible . Le radiateur conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'un groupe de tubes superposés horizontalement et parallèlement à distance les uns des autres et destinés à être parcourus par un fluide chauffant est en contact conducteur de la chaleur, d'un cô-35 té au moins du groupe de tubes, avec une tôle de eonveetion profilée, qui possède des ondulations en direction verticale, et en ce que les ondulations de la tôle délimitant des intervalles pour un courant d'air ascendant, créé par une action de thermosiphon. Dans une forme de réalisation préférée de l'objet de l'invention, 40 il est prévu une tôle de eonveetion sur chacun des deux côtés du 71 16763 2 2088481 groupe de tubes et les ondulations sur les deux tôles sont orientées symétriquement par rapport aux tubes se trouvant entre elles, de telle façon que les creux d'ondulation des deux tôles s'appliquent l'un sur l'autre à l'exception des surfaces de contact 5 s'étendant sur le demi-périmètre de chaque tube entre la tôle et le tube, de sorte que, les tbles s'appliquant l'une sur l'autre , les deux crêtes d'ondulation se faisant vis-à-vis délimitent un canal pour un courant d'air ascendant . D'autres particularités et avantages de l'invention apparaî-10 tront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement et dans lequel: la Pig.l représente le radiateur à eonveetion en élévation; la Fig.2 est une coupe transversale du radiateur à eonveetion suivant la ligne C-C de la Fig.l ; 15 la Fig.3 est une coupe en long du radiateur à eonveetion sui vant la ligne D-D de la Fig.l. Conformément aux Fig.l à 3, le radiateur à eonveetion comporte trois tubes horizontaux 1, superposés parallèlement à distance les uns des autres et débouchant par chacune de leurs deux extré-20 mités dans un collecteur 2 de section rectangulaire .Les tubes 1 et 2 sont parcourus par un fluide chauffant . De part et d'autre des trois tubes superposés 1 sont disposées des tôles de eonveetion 3, dont chacune se prolonge vers le haut au-dessus du tube supérieur et vers le bas au-dessous du tube inférieur .La tôle de 25 eonveetion 3 possède des ondulations orientées verticalement,c'est-à-dire dont les crêtes 4 et les creux 5 sont verticaux et perpendiculaires aux axes des tubes 1. Comme le montrent les figures,la tôle de eonveetion 3 présente des ondulations suivant une ligne qui se compose en section transversale de portions rectilignes 30 formant entre elles des angles droits, ce qui signifie que les ondulations sont constituées par des crêtes et des creux de section rectangulaire .La tôle de eonveetion 3 s'étend sur toute la longueur des tubes 1 entre les deux collecteurs 2 de section rectangulaire ; en direction perpendiculaire à l'axe horizontal des tu-35 bes, la dimension de cette section est égale à la distance comprise entre la crête d'ondulation de l'une des tôles de eonveetion et la crête de l'autre tôle , si bien que la tôle de eonveetion et les collecteurs possèdent un bord avant se trouvant dans un même plan. Il ressort des Fig.2 et 3 que les creux d'ondulation 5 des 40 deux tôles de eonveetion 3 se trouvent l'une vis-à-vis de l'autre 71 16763 3 2088481 dans un plan commun aux axes des tubes 1 et que ceux-ci sont enserrés eux-mêmes d'un creux d'ondulation sur leur demi-périmètre. Ces zones constituent les surfaces de contact entre tube et tôle. Par suite de cette conformation, les crêtes d'ondulation voisines 5 des creux d'ondulation des deux tôles délimitent ensemble un canal 6, qui s1 étend en direction verticale de 11 arête inférieure jusqu'à l'arête supérieure des deux tôles et dans lequel l'air peut circuler vers le haut en raison d'une action de thermosiphon. Les trois tubes superposés 1 traversent chacun de ces canaux de 10 section rectangulaire, de sorte que l'air peut se réchauffer correctement . Il s'établit naturellement un certain courant d'air par eonveetion dans les intervalles, limités de trois côtés seulement, entre deux crêtes d'ondulation successives (Fig.3,). Il est possible évidemment d'exécuter en plusieurs parties chaque tôle 15 de eonveetion 3 elle-même, c'est-à-dire qu'elle ne s;étend pas sur toute la longueur des tubes 1 et que plusieurs tôles ondulées sont assemblées les unes aux autres . L'avantage du radiateur à eonveetion sus-décrit comportant des tubes branchés en parallèle pour la circulation du fluide ré-20 side en ce que la tôle de eonveetion ondulée assure une grande surface de contact avec le courant d'air ascendant, par action de thermosiphon, de part et d'autre de la tôle, courant qui est ainsi convenablement réchauffé par eonveetion thermique .Il est possible ainsi de réduire la section des tubes horizontaux, ce qui 25 permet une vitesse de circulation plus élevée du fluide chauffant et, par suite, une diminution de la quantité de fluide chauffant contenue dans le radiateur. Ces caractéristiques conduisent à un accroissement du coefficient de transmission calorifique entre le fluide chauffant et la paroi des tubes, ainsi qu'à un abaissement de l'inertie thermique du radiateur . La réduction de la sec-30 tion des tubes représents en outre un gain de matière pour la fabrication du radiateur . Cette réduction de section s'accompagne d'un abaissement de la rigidité à la flexion des tubes, mais ceci est sans inconvénient dans le cas présent,étant donné que les creux et crêtes d'ondulation de la tôle de eonveetion,orientés perpen-35 dieulairement aux axes des tubes horizontaux,confèrent à ces derniers une plus grande rigidité. Par cet agencement ,il est possible même d'utiliser des tubes horizontaux de relativement grande longueur donnant à l'ensemble du radiateur la forme d'un rectangle à grands côtés horizontaux . 11 16763 4 2088481 REVENDICATIONS 1-Radiateur à eonveetion caractérisé en ce qu'un groupe de tubes (l) superposés horizontalement et parallèlement à distance les uns des autres et destinés à être parcourus par un fluide ehauf- 5 fant est en contact conducteur de la chaleur, d'un côté au moins du groupe de tubes, avec une tôle de eonveetion profilée (3J qui possède des ondulations (4,5) en direction verticale, et en ce que les ondulations (4,5) de la tôle délimitent des espaces (6,7) pour la circulation d'un courant d'air ascendant créé par une ac- 10 tion de thermosiphon . 2-Radiateur à eonveetion suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une tôle de eonveetion (3) se prolongeant au-delà du tube inférieur et du tube supérieur sur chacun des deux côtés du groupe de tubes et en ce que les ondulations 15 (4,5) sur les deux tôles sont orientées symétriquement par rapport aux tubes (1) se trouvant entre elles de telle façon que les creux d'ondulation (5) des deux tôles s'appliquent l'un sur l'autre à l'exception des surfaces de contact s'étendant sur le demi-paramètre de chaque tube entre la tôle (3) et le tube (1), de sor- 20 te que les crêtes d'ondulation voisines des deux tôles (3) délimitent ensemble un canal (6) pour un courant d'air ascendant . 3-Radiateur à eonveetion suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tôle de eonveetion (3) présente des ondulations avec des crêtes (4) et des creux (5) de section 25 rectangulaire et en ce que la tôle de eonveetion est d'un seul tenant ou en plusieurs parties . 4-Radiateur à eonveetion suivant l'une des revendications 1 à 3> caractérisé en ce qu'il présente la forme d'un rectangle et comporte, à une certaine distance des bords supérieur et inférieur 30 formant les grands côtés horizontaux du rectangle de la tôle de eonveetion (3) de contour rectangulaire, un groupe de trois tubes horizontaux superposés (l) qui sont rendus rigides à la flexion par les ereux (5) et les crêtes (4), perpendiculaires aux axes des tubes, des ondulations de la tôle de eonveetion (3). 35 5-Radiateur à eonveetion suivant l'une quelconque des reven dications 2 à 4,caractérisé en ce que les tubes (1) superposés horizontalement débouchent par chacune de leurs extrémités opposées dans un collecteur vertical (2) de section rectangulaire , dont la longueur mesurée en direction perpendiculaire à l'axe ho-40 rizontal des tuyaux est avantageusement égale à la distance comprise entre les crêtes d'ondulation (4) des tôles de eonveetion (3) se trouvant de part et d'autre des tubes horizontaux (l).