Brevet FR2277318A1 — publié le 19760130

La présente inverti on concerne une pièce rapportée pour échangeur de chaleur qui est reliée au corps de 1'échangeur de manière à transmettre la chaleur. Pour augmenter la transmission de chaleur dans les échangeurs, ceux-ci sont pourvus de différents éléments rapportés qui sont reliés au corps de l'échangeur de chaleur de manière à transmettre la chaleur. On connatt plusieurs modes de réalisation de ces éléments rapportés; par exemple le corps tubulaire est muni intérieurement de nervures hélicoIdales,ou bien la paroi du corps est laminée sous la forme d'une barre à section droite en croix ou encore on introduit dans le corps et on brase avec lui des tôles ondulées ou des pièces embouties en forme d'étoiles, qui sont assemblées en forme de croix. Tous ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients. Ils ont une efficacité ou un rendement trop faible ce qui entratne leurs grandes dimensions et leur poids élevé, et en outre lueur résistance à l'écoulement est trop grande, et en particulier leur fabrication est trop croûteuse, L'invention permet de remédier aux inconvénients précités. Elle consiste en ce que la pièce rapportée échangeuse de chaleur se compose d'une ou plusieurs parties dont Itune au moins a un profil hélicoïdal et est reliée au corps de l'échangeur de manière à transmettre la chialeur, l'une au moins des parties comportant des orifices pour le passage du fluide échangeur de chaleur aussi bien dans le sens de la ligne hélicoTdale que dans la direction de l'axe longitudinal. L'élément hélicoIdal peut alors être constitué par une bande de section droite rectangulaire ou en étoile, dont les bords interrompus constituent, après la torsion de la bande, des nervures hélicoidales écartées entre elles. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, l'élément hélicoïdal se compose de plusieurs spirales enroulées dtau moins deux éléments longitudinaux tordus entre eux en hélice, l'un au moins des éléments longitudinaux étant intérieur et le ou les autres étant extérieurs à chaque spirale. On a décrit ci-après, en se référant au dessin annexé, deux exemples non limitatifs de réalisation de l'invention.Dans le dessin: Fig. I représente une pièce rapportée,sous la forme d'une bande enroulée, Fig.2 représente la pièce rapportée constituée de deux spirales enroulées autour des éléments longitudinaux, Fig.2a montrant-les spirales avant et figure 2b après la mise en hélice des éléments longitudinaux, figure 2c étant une vue en plan et figure 2d une forme de spire. Dans l'exemple de figure 1, la bande en matière conductrice de la chaleur,par exemple du cuivre, est munie sur ses bords d'entailles 2 . Lors de la mise en hélice de la bande, il se forme des passages 4 entre les nervures écartées entre elles et disposées sur une ligne hélicoidale, ces nervures étant brasées sur le corps de l'échangeur de chaleur,après que la pièce rapportée y a été introduite. Dans la variante représentée à la figure 2,on engage dans une spirale 5 une matière conductrice de la chaleur, par exemple en fil de cuivre, un fil rectiligne 6 qui est ensuite enroulé avec un autre fil longitudinal placé à 1'extérieur de la spirale en cuivre. On obtient ainsi, autour des fils longitudinaux enroulés, une nouvelle spirale qui est formée par les différentes spires de la spirale initiale 5. En dehors des éléments utilisés dans lesdits exemples,on peut naturellement employer avantageusement également d'autres organes ou matières. Dans l'exemple de la figure 1, on peut utiliser aussi la place de la bande plane,de préférence une bande ayant une section droite en forme d'étoile. Dans le cas de la figure 2,les spirales ainsi que les éléments longitudinaux peuvent être formés de tubes parcourus par un fluide de refroidissement;de même les spires ne so obligatoire- ment circulaires et peuvent avoir un profil ovale, triangulaire ou polygonal en fonction de l'application envisagée;elles peuvent aussi recevoir le profil de la figure 2d qui donne une spirale à deux pas. La pièce rapportée pour échangeur de chaleur selon l'invention a, par rapport aux dispositions connues, un avantage important qui est essentiellement l'augmentation de l'échange de chaleur par mise en turbulence du fluide en écoulement,la résistance à l'écoulement n'étant cependant pas fortement accrue. Un autre avantage important réside dans la simplicité - de fabrication et la fiabilité de telles pièces rapportées. Les pièces rapportées pour échangeur de chaleur selon l'invention peuvent etre utilisées de différentes manières dans tout le domaine thermique, mais elles conviennent particulièrement dans des échangeurs de chaleur pour moteurs à combustion interne à cause de leur rendement élevé et de leurs dimensions réduites. -REVENDICATIONS 1. Pièce rapportée pour échangeur de chaleur qui est reliée de manière à conduire la chaleur au corps de l'échangeur de chaleur et composée d'un ou plusieurs éléments dont l'un au moins a un profil hélicoidal, caractérisée en ce qu'au moins un des éléments comporte des orifices pour le passage du fluide échangeur de chaleur orientés aussi bien dans le sens de la ligne hélicoidale que -lans celui de l'axe longitudinal. 2. Pièce rapportée pour échangeur de chaleur selon la revendication l,caractérisée en ce que l'élément hélicoIdal est formé par une bande de section droite rectangulaire ou en étoile, dont les bords interrompus constituent,après torsion en hélice de la bande, des nervures hélicoldales écartées l'une de l'autre, 3. Pièce rapportée pour échangeur de chaleur selon la revendication l,caractérisee en ce que l'élément hélicoïdal se compose de plusieurs spirales enroulées autour d'au moins deux éléments longitudinaux tordus entre eux en hélice,l'un au moins des éléments longitudinaux étant intérieur et le ou les autres étant extérieurs à chaque spirale.