Brevet FR2250968A1 — publié le 19750606

La présente invention a pour objet un convecteur à fluide chauffant, Il existe un certain nombre d'appareils de chauffage à l'intérieur desquels circule un fluide chauffant ; ces appareils sont les radiateurs à éléments, les radiateurs panneaux, les plinthes chauffantes, ainsi que certains convecteurs. Les radiateurs, en fonte, en acier ou en aluminium, sont les plus anciens et les plus utilisés de ces appareils de chauffages Ils sont constitués par des éléments assemblés ou rapprochés les uns des autres soit par des nipples intérieures, soit par un serrage en bouts sur tirants supérieurs et inferieurs. L'étanchéité est obtenue par un joint spécial se trouvant entre chaque éléments Malgré les épreuves d1étanchéité auxquelles sont soumis ces radiateurs, il peut arriver, au cours d'une saison de chauffe, que les effets de dilatation ou autres provoquent une fuite entre deux éléments, qui peut causer des dégats, et qui ne peut être réparée que par un spécialiste après une purge de l'installatione Ces radiateurs sont, en outre, encombrants, peu esthétiques dans le cas de radiateurs en fonte, et d'un prix de revient élevé dans le cas de radiateurs en aluminium. Les radiateurs panneaux sont généralement constitués par deux tales étanches entre lesquelles circule le fluide chauffant. Dans certains cas, des surfaces de t81e, dites surfaces de chauffe annexes, sont soudées sur les tales précitées, et émettent des calories par conduction de la chaleur par l'inter- médiaire des points de soudure0 De même que les radiateurs traditionnels, les radiateurs panneaux ne peuvent être traversés que par des fluides ne dépassant pas une certaine température, puisque leur surface de chauffe est à portée de l'utilisateur,ayant pour conséquence le montage de radiateurs de dimensions relativement importantes pour la chaleur à fournira Les plinthes chauffantes sont destinées à autre installées en bas des murs, sur le pourtour d'une pièce à chauffera Leur emploi est assez rare, car elles doivent être installées dans des pièces ne comportant pas de meubles. Les plinthes chauffantes sont généralement constituées par une batterie d'ailettes horizontales masquées par un habillage. Les convecteurs utilisent une technique très ancienne, mais les moyens de fabrication, utilisés jusqu'alors, ne leur ont pas permis une importante diffusion. Comme les plinthes chauffantes, les convecteurs sont constitués par une batterie d'ailettes masquée par un habillage. Leur avenir est certain car, outre leur prix intéressant, ils offrent aux installateurs la possibilité de diminuer l'encombrement des éléments chauffants en augmentant, sans danger pour l'utilisateur, la température du fluide de chauffage0 Pour les quatre types d'appareils de chauffage précités, à l'exception de ceux réalisés en tubes haute pression, les pressions de service sont très limitées, et ne peuvent, en principe, dépasser 3 ou 4 bars-sans une fabrication spéciale permettant une pression de service maximale de 10 bars environs Dans le cas de cette fabrication spéciale, les épaisseurs de tale ne changent pas, une résistance supérieure étant obtenue par augnentation du nombre de points de soudure entre les t81esO Or, la majorité des installations sont effectuées dans des constructions de plusieurs étages, où des pressions supérieures à 4 bars sont souvent indispensables. I1 convient donc de réaliser une fabrication spéciale, différente suivant l'étage auquel doit être installé l'appareil de chauffage, ce qui complique le travail du fabricant, mais aussi le travail de l'installateur puisaue, une fois terminés, tous les appareils ont le même aspect extérieur.Dans ce cas également, il est très difficile, voire impossible, d'approvisionner un chantier avec des appareils de chauffage prévus pour un autre chantier, ce qui oblige les constructeurs et les revendeurs à avoir un stock très importants Tous les types d'appareils de chauffage connus sont connectés, de façon amovible, avec les tuyauteries d'amenée et d'évacuation du fluide, les raccords permettant ces connexions étant rendus étanches par des joints, il est nécessaire, en cas de fuite, de faire appel à un spécialiste qui ne peut changer le joint qu'après avoir purgé 11 installation. En outre, dans tous les appareils connus, aucun n'est préservé intérieurement contre les effets de certaines qualités d'eau qui, dans bien des cas, réduisent considérablement la tenue du métal dans le temps. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients Elle concerne un convecteur du type de ceux constitués par deux collecteurs parallèles horizontaux communiquant entre eu par une série de tubes verticaux, munis d'ailettes0 Selon l'invention, chaque collecteur est constitué par un tube d'acier dont chaque extrémité présente deux rétreints successifs, dont celui situé du côté du collecteur, est muni d'un filetage de pas inverse du filetage correspondant de l'autre extrémité de ce collecteur et est destiné à recevoir un manchon d'assemblage présentant deux taraudages coaxiaux de pas inverses, et dont celui terminal, de diamètre inférieur au diamètre fond de filet du rétreint précité, présente un bord d'assemblage étanche avec une tuyauterie, un collecteur d'un autre appareil de chauffage, ou un obturateur0 Affin dtobtenir une bonne étanchéité des raccords entre les collecteurs et une tuyauterie, un collecteur d'un autre appareil de chauffage ou un obturateur, la tranche de l'une des extrémités de chaque collecteur présente une gorge circulaire, de section sensiblement triangulaire, tandis que la tranche de l'autre extrémité présente une lèvre à double biseau, de section complémentaire de celle de la gorge précitées La connexion entre un collecteur et une tuyauterie, un autre collecteur ou un obturateur dont l'extrémité a une forme complémentaire de l'extrémité considérée du collecteur ne nécessite pas un joint d'étanchéité0 Les filetages ménagés sur deux rétreints adjacents étant inverses, et chaque manchon d'assemblage présentant deux taraudages intérieurs inverses, s'il se produit une légère fuite du fluide' chauffant au niveau de l'un des raccords, il suffit à l'utilisateur de tourner le manchon d'assemblage, afin de rapprocher les deux conduits à connecter, pour réaliser un meilleur contact entre les bords -d'assemblage, c'est-à-dire une lèvre et une gorge, cette opération pouvant autre réalisée simplement par l'utilisateur lui-même, sans nécessiter la purge de l'installation. Dans une forme préférée d'exécution, les ailettes sont constituées par une pluralité d'éléments engagés et soudés sur chaque tube, dont chacun est constitué par des surfaces sensiblement radiales, dont chacune est reliée à une de ses surfaces adjacentes par son bord le plus proche du tube, et à son autre surface adjacente par son bord le plus éloigné du tube. Deux éléments adjacents superposés sont décalés angulairement, afin dater la formation de couloirs préférentiels de circulation de l'air, qui diminueraient les échanges thermiques entre les ailettes et l'air circulant dans le eonvecteur. Afin d'assurer une meilleure tenue du métal dans le temps, et de permettre le soudage des ailettes sur les tubes, les collecteurs et les tubes sont étamés Le convecteur selon l'invention présente comme les convecteurs traditionnels un habillage extérieur en t81e ouvert à sa partie inférieure et à sa partie supérieure pour permettre la circulation de l'airs Outre les avantages des convecteurs traditionnels, c'est-àdire la possibilité de faire circuler un fluide chauffant à haute température sans danger pour l'utilisateur, et par conséquent la possibilité de diminuer la surface d'échange thermique, ce convecteur présente l'avantage de résister à des pressions élevées, de 11 ordre de 20 bars, sans traitement spécial, ce qui permet une fabrication en série, en raison du nombre de pièces identiques, et un stockage réduit pour les disnributeurX.En outre, ce convecteur comporte quatre orifices, ce qui facilite le travail de l'installateur0 La simplicité de l'assemblage, qui se fait sans joint et de l'extérieur, permet 11 adjonction de façon simple d'un ou plusieurs éléments chauffants à une installation existantes De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce convecteur Figure 1 en est une vue en coupe transversale Figure 2 en est une vue de dessus, la partie supérieure de l'habillage étant enlevée Figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de figure 2 Figures 4 et 5 sont des vues, à échelle agrandie, des extrémités d'un collecteur Figure 6 est une vue en coupe longitudinale de plusieurs éléments assemblés, Le convecteur 2, objet de l'invention, comprend un ensemble 5 traversé par le fluide chauffant, des supports 4 permettant la fixation du convecteur 2, par exemple sur un mur, et un habillage extérieur constitué par un carter 5, ouvert à sa partie inférieure et à sa partie supérieure, et par une grille 6 de diffusion de 1' air, coiffant la partie supérieure du carter. Le carter 5 est en t81e pliée, et peut être prélaquée stratifiée, en subir tout autre traitement. Il est fixé sur les supports 4 par simple emboftementO La grille 6 est en matière plastique, et est emboitée sur le carter a Blensemble 3 traversé par le fluide chauffant est constitué par deux collecteurs parallèles horizontaux, respectivement supérieur 7 et inférieur 8. Ces collecteurs 7 et 8, qui sont des tubes en acier, communiquent par l'intermédiaire de tubes 9 en acier verticaux, chaque tube 9 ayant un diamètre inférieur à celui des collecteurs 7 et 8.Chaque extrémité d'un tube 9 est soudée sur un collecteur 7 ou 8. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, les collecteurs 7 et 8 communiquent par l'intermédiaire de quatre tubes 9. Les tubes 9 sont munis sur toute leur hauteur d'ailettes 10 qui, chauffées par l'intermédiaire des tubes 9, cèdent des calories à l'air circulant dans le convecteur. Comme montré particulièrement à la figure 3, chaque extrémité de chaque collecteur est ouverte, et présente deux rétreints successifs ; le premier rétreint 12, situé du coté du collecteur est muni d'un filetage. Les deux filetages,ménagés sur deux rétreints 12 d'un meme collecteur, sont inverses Le second rétreint 13 est de diamètre inférieur au premier rétreint 12 il présente un bord d'assemblage avec une tuyauterie d'amenée ou d'évacuation du fluide chauffant, un collecteur d'un autre appareil de chauffage ou un obturateur0 Le rétreint 13 de l'une des extrémités d'un collecteur présente, sur la tranche de l'extrémité, une gorge circulaire 14 qui, de section sensiblement triangulaire, a un fond légèrement arrondi et débouche dans un plan transversal extrebme du collecteur, comme montré figure 40 Le rétreint 13 de.-l'autre extrémité du collecteur présente une lèvre 15 de forme complémentaire de la gorge 14, c'est-à-dire une section sensiblement triangulaire, dont l'angle extr8me est légèrement arrondi, comme montré figure 5. Les extrémités des tuyauteries, et des obturateurs ont des formes semblables, c'est-à-dire présentant deux rétreints 12 et 13 dont llun est fileté et dont l'autre est muni d'un bord d'assemblage. Les assemblages sont réalisés entre deux extrémité tés dont les filetages sont inverses et dont les bords d'assemblage sont complémentaires, par l'intermédiaire d'un manchon 16 muni intérieurement de deux taraudages inverseso Par conséquent, comme montré à la figure 6, après avoir engagé le manchon 16 sur les extrémités à assembler, il suffit de le tourner jusqu'à ce que la lèvre 15 de l'une des extrémités soit en appui dans la gorge 14 de l'autre extrémité.Si pour une raison quelconque l'étanchéité n'était pas parfaite au niveau de l'un de ces raccords il suffit à l'utilisateur de tourner légèrement le manchon 16 pour améliorer le contact entre la lèvre 15 et la gorge 14 Les ailettes, dont sont munis les tubes 9, sont constituées par des éléments 17 engagés et fixés sur chaque tube. Chaque élément 17 est constitué par des surfaces 18 sensiblement radiales, chaque surface 18 étant reliée à une des surfaces qui lui sont adjacentes par son bord 19 le plus proche du tube, et à l'autre surface qui lui est adjacente par son bord 20 le plus éloigné du tube, Chacun de ces éléments 17 est constitué par un flan en fer blanc, de forme rectangulaire, auquel on fait subir un pliage en accordéon, après quoi les extrémités du flan sont soudées.Un élément ainsi obtenu est engagé sur un tube, puis soudé sur ce tube au niveau de tous ses points de contact avec le tube, afin d'améliorer le transfert de chaleur du tube vers les ailettes. Ces éléments 17 sont engagés sur un tube de façon à être jointifs, Ils sont, en outre, décalés angulairement les uns relativement aux autres, afin de constituer des chicanes pour l'air circulant dans le convecteur, améliorant ainsi le transfert de chaleur des ailettes à l'air de chauffageo Afin d'améliorer la tenue du métal dans le temps, et de permettre le soudage des ailettes sur les tubes, les collecteurs et les tubes sont étamés, ou préservés par zinguage. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une amélioration à la technique existante, tant pour le constructeur qui peut envisager une fabrication en série, que pour le distributeur qui n'a pas à avoir un stock important, et que pour l1utilisateur qui peut adjoindre à un convecteur de ce type, un autre convecteur du meme type, mais pouvant être de dimensions différentes, sans avoir à modifier toute son installation. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment, qu'une modification du nombre de tubes faisant communiquer deux collecteurs ne modifie en rien la portée de l'invention0 - REVENDICADIONS 10 - Convecteur à fluide chauffant, du type de ceux cons- titués par deux collecteurs parallèles horizontaux coaununi- guant entre eux par une série de tubes verticaux punis d'ailettes, caractérisé en ce que chaque collecteur est constitué par un tube d'acier dont chaque extrémité présente deux rétreints successifs, dont celui situé du c8té du collecteur, est muni d'un filetage de pas inverse au filetage correspondant de autre extrémité de ce collecteur et est destiné à recevoir un manchon d'assemblage présentant deux taraudages coaxiaux de pas inverses, et dont celui terminal, de diamètre inférieur au diamètre fond de filet du rétreint précité, présente un bord d'assemblage étanche avec une tuyauterie, un collecteur d'un autre appareil de chauffage, ou un obturateur. 2. - Convecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tranche de l'une des extrémités de chaque collecteur présente une gorge circuIaire, de section sensiblement triangulaire, tandis que la tranche de l'autre extrémité présente une lèvre à double biseau, de section complémentaire de celle de la gorge précitée. 3. - Convecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ailettes sont constituées par une pluralité d'éléments engagés et soudés sur chaque tube, dont chacun est constitué par des surfaces sensiblement radio les, dont chacune est reliée à une de ses surfaces adjacentes par son bord le plus proche du tube, et à son autre surface adjacente par son bord le plus éloigné du tube. 4. - Convecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que deux éléments adjacents superposés sont décalés angulairemuent. 5. - Convecteur selon lune quelconque des revendications 1 à i, caractfrisé en ce que les collecteurs et les tubes sont étamé^ a S art une meilleure tenue du métal dans le temps, cet étamage étant mis à profit pour assurer la fixation des ailettes sur les tubes.