Brevet FR2257881A1 — publié le 19750808

La présente invention se rapporte à des appareils refroidisseurs à circulation croisée, comportant une enveloppe qui contient au moins deux éléments échangeurs par contact, adjacents à ses parois latérales verticales et comportant des Ca- naux verticaux de passage deau que des conduites amènent audessus de ces éléments, et de.s canaux horizontaux de. passage dair, lequel pénètre par des ouvertures de ces parois latérales, passe dans une chambre ménagée entre les éléments et estaspire par un ventilateur disposé sur la face supérieure de l'enveloppe. Celle-ci est de préférence rectangulaire et oblongue. Du point. de vue du prix de revient et du montage, il .est avantageux de fabriquer ces appareils en atelier, de façon à pouvoir les expédier terminés à l'emplacement où ils. seront installés. Ils peuvent avoir de grandes dimensions, bien que la hauteur de ceux qui sont Bontés en usine soit limitée par le volume admissible pour les marchandises livrées par véhicules routiers, camions par exemple. Pour donner une idée de cette limitation, la réglementation des Etats-Unis d'Amérique ne permet pas de transporter des appareils refroidisseurs dont la surface au sol et la hauteur dépassent respectivement 2,70 x 5,10 meures -et- 3 metres environ. Actuellement, pour utiliser l'encombrement permis, les deux éléments échangeurs sont adjacents aux petits côtés verticaux de l'enveloppe, de part et dtautre du ventilateur central. Le facteur décisif de capacité de 1t appareil est le double de la surface de ses petits côtés, par lesquels itair est aspiré. Conformément à l'invention, cette -surface est augmentée de façon appréciable par le fait que l1un des éléments au moins peut être déplace dans llouverture de-la paroi latérale correspondante, d'une position d'expédition, dans laquelle il se trou- ve entièrement dans l'enveloppe à une position de service dans laquelle une partie importante au moins de cet élément se trouve à 1 ' extérieur de la paroi correspondante. Par ailleurs, pour que la vitesse de l'air qui passe dans le ventilateur; et par conséquent que la.pertc de charge dans la turbine, soient raisonnables, il faut que le diamètre de cette turbine soit presque égal à la largeur de l'enveloppe et que le bord supérieur des élements échangeurs la dégagent de façon que tout ce diamètre puisse être utilisé pour laisser passer l'air. Ces conditions sont particulièrement importantes Si l'appareil est oblong et si les éléments sont adjacents à ses grands côtés. Selon une autre caractéristique avantageuse, une conformati on particulière des éléments consti-tutifs des échangeurs permet de diminuer beaucoup la largeur de ces derniers, dans le sens du passage de l'air, sans modifier la capacité de refroidissement de l'appareil, ou même en l'améliorant. Il est possible de donner à la surface offerte au passage de l'air,- et par conséquent au rendement, des valeurs qui sont presque le double de celles des appareils connus, tout en conservant à l'appareil un encombrement compris dans les limites imposées pour le transport. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexé-s à titre exemple nullement limitatif et sur -lesquels : la figure 1 est une perspective avec' arrachement'. partiel d'un appareil refroidisseur connu ; la figure 2-' est' une perspective avec arrachement par- tiel d'un appareil selon l'invention ; et la figure 3 est une coupe longitudinale par la ligne ITI-III de-la figure 2. Sur la figure 1, le chiffre 10 désigne une enveloppe, en tâle par exemple, formant un caisson oblong à parois respectivement perpendiculaires. Des échangeurs de ehaleur 12 par contact, adjacents aux petits côtés, comportent des passages verticaux et horizontaux, de façon a laisser passer verticalement de l'eau, et horizontalement de l'air destiné à refroidir cette eau. Celle-ci vient de cuvettes supérieures 14 perforées, alimentées par des tuyaux 16 percés de trous. Elle est répartie sur la surface de ces cuvettes et @ @ s'écoule par les canaux des éléments échangeurs, où elle rencontre l'air qui passe transver salement et qui a eté aspiré par les ouvertures 18 des deux pe tits cotés de l'enveloppe.Ces ouvertures peuvent etre recou vertes par exemple d'une grille 20, de façon à empocher l'eau de rejaillir au dehors. Ainsi qu'il a été mentionné, l'air re froidit cette eau, qui est recueillie à la partie inférieure et un tuyau 22 ltenvoie à l'emplacement d'utilisation, par exemple au condenseur d'une installation de climatisation. Un ventila teur -24, dont la turbine 26 tourne sur un axe vertical dans une ouverture 28 de la paroi supérieure de l'enveloppe, aspi re l'air dans les orifices 18 et les fait passer dans les canaux des éléments. Il faut donner à cette turbine un diamètre assez grand, afin d'empêcher la perte de charge qutelle crés dtêtre trop grande, et d'empêcher d'augmenter la dépense d'énergie du ventilateur et de provoquer un bruit gênant.Par conséquent, le diametre'de cette turbine occupe la plus grande. partie de la largeur de l'appareil. Lorsque flair a traversé les éléments échangeurs, il parvient au -ventilateur 24 en traversant une chambre 30 ménagée en dessous de ce ventilateur Les appareils de ce genre sont fabriqués en usine et constituent des ensembles prêts à être montés à l'emplacement définitif, de manière que leur fonctionnement soit optimum et leur prix de revient aussi faible que possible.Comme mentionné plus haut, leurs dimensions sont limitées par l'encombrement maximum que peuvent avoir les véhicules de transport. Gonforme- ment à l'invention, il est possible d'augmenter considérable- ment leur capacité pour un meme encombrement en les réalisant comme le représentent les figures 2 et 3, sur lesquelles les me mes ehiffres de référence que sur la figure f ont été utilisés pour désigner les organes identiques ou équivalents. Sur la figure 2, deux échangeurs 32 sont montés sur les deux parois longitudinales de l'enveloppe 10, leurs longueurs correspondant sensiblement à celle de ces parois. Ils peuvent être composés chacun d'un ou plusieurs éléments formés de pla ques 34 ondulées, les ondulations d'une plaque sur deux étant inclinées dans des sens opposés. Ces plaques peuvent etre en cellulose, on amiante ou en matière plastique. On donne aux pla ques de papier la résistance voulue. à l'humidité en les impré gnant d'une matière plastique insoluble dans l'eau, par exemple de mélamine ou de phénol.Il se forme entre elles des passages perpendiculaires aux grands côtés de l'enveloppe, orientés dans tous les sens, et dont la largeur va de zéro, aux emplacements de contact, jusqu'à deux -fois la hauteur des ondulations, qui peut être de l'ordre de 8 à 20 mm. Les échangeurs de chaleur de ce genre sont connus et ont été décrits par exemple dans les brevets britanniques no 1 055 796, 1 073 315 et 1 106 566.Ils permettent un très grand échange de -chaleur par unité de volume entre les deux fluides qui y passent et il est donc possible de leur donner, dans le sens du passage de l'air, une 4p'aisseur comprise entre 0,25 et' 0,8 mètre et de préférence de l'ordre de seulement 0,6 metre; '51 bien que la chambre 30 ménagée entre les échangeurs est assez grande pour que l'air passe régulièrement, de toute. leur surface au ventilateur. Les échangeurs 32 sont montes dans des caissons 40 qui peuvent coulisser dans des ouvertures 42 occupant la plus gran de partie de sgrands côtes correspondants de l'enveloppe tO. Ces caissons, èt donc ces échangeurs, occupent-pratiquement tou te la surface de ces côtés, c'est-à-dire qu1ils arrivent tout pres de la paroi supérieure de l'enveloppe. Les ouvertures 36 d'entrée d'air -se trouvent sur la face extérieure des caissons et sont recouvertes par une grille 20, Pour le transport, ces caissons sont repoussés dans l'enveloppe à la position indiquée par les lignes en traits mixtes 40'. Leurs faces extérieures coïncident alors à peu près totalement avec les grands côtés de cette enveloppe. A l'emplaeement de montage, on tire les caissons à la position représentée en trait plein, où leurs bords supérieurs dégagent la turbine.Ainsi que le représente la figure 3, les cuvettes 14 sont disposées dans les caissons et elles sont un peu plus longues que ces derniers, si bien que meme en position de- service, le tube distributeur fixe 16 se trouve au-dessus d'elles. Par conséquent, l'eau envoyée dans ee tube peut couler sur toute la surface du fond de ces cuvet tes, de façon à être répartie régulièrement sur la face supérieu re de l'échangeur. Les tuyaux 16 peuvent etre alimentés par un tuyau commun 38. Sur leurs côtésintérieurs,les caissons 40 com- portent des rebords extérieurs 44 qui constituent des butées pour ces caissons lorsqu'ils sont tirés, et qui peuvent être combinés avee des joints de façon à empêcher l'air de fuir. L'eau qui coule le long de la surface des échangeurs 32 est recueillie à la partie inférieure des caissons, d'où elle s'écoule vers un tube central 22. Il est possible de donner à ces échangeurs s une épaisseur assez grande pour que, en position de transport, ils occupent toute la largeur de l'enveloppe L'invention n'est bien entendu pas limitée à la forme de réalisation représentée. Il est possible d'articuler sur les arêtes des petits côtés de l'enveloppe deux caissons 'contenant des échangeurs dont chacun a une longueur correspondant à la moitié de celle d'un grand côté de cette enveloppe.La seule chose importante est que les parties des échangeurs qui se trouvent-sous la turbine en position d'expédition pui-ssent en être écartées assez pour qu'en position de service l'ouverture du. ventilateur soit dégagée. Il' est aussi. possible de disposer des échangeurs sur tous les côtés verticaux de l'enveloppe, en par -ticulier si celui-ci est oblong horizontalement, deux au moins de ces échangeurs pouvant eAtre amenés à une position de service où ils s-e trouvent sensiblement-à l'extérieur des côtés corres pondant s. Afin d'utiliser complètement la surface frontale disponible, il est aussi envisageable de disposer deux ventilateurs en parallèle à l'intérieure de l'enveloppe, ce qui permet d'aug- menter la quantité totale d'air, tout en donnant à cet air une faible vitesse à son passage dans ces ventilateurs, ce qui est important pour que le bruit soit faible et/ou quelles pertes de charge- soient faibles. Il a été particulièrement insisté dans la description ci-dessus sur l'importance de l'invention quant à l'augmentation de la capacité de refroidissement. Bien entendu, il est aussi possible d'utiliser la grande surface frontale de l'appa reil @@@ l'@ tion pour diminuer la puissance ou ntilateur sans modifier cette capacité de refroidissement, ce qui est important dans certains cas au point de vue de la dépense d'é- nergie et/ou de la protection contre le bruit. Il va de soi sue de nombreuses modifications peuvent être apportées,à l'appareil décrit sans sortir du cadre de l'in Invention REVENDICATIONS 1. Appareil refroidisseur à circuits croisés,- pouvant être transporté sur un véhicule routier en étant monté et comportant une enveloppe rectangulaire qui contient au moins deux échangeurs de chaleur par contact, adjacents de préférence à deux cotés parallèles opposés de cette enveloppe et comportant des canaux verticaux de passage d'eau qui vient de conduits et des canaux horizontaux de passage d'air, lequel est introduit par d'es ouvertures de ces côtés et s'échappant d'une chambre menagée entre ces échangeurs vers un ventilateur aspirant monté dans la face supérieure de ladite enveloppe et equipé dfune turbinez caractérisé par le fait qu'au moins l'un des échangeurs peut être déplacé dans une ouverture du côté correspondant, d'une position de transport dans laquelle il se trouve pratiquement complètement à l'intérieur de l'enveloppe, à une position de service où il est au moins en grande partie l'exté- rieur de ce. côté. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque échangeur est monté dans un caisson coulis- sant, dont les deux côtés parallèles à l'ouverture sont ouverts et qui comporte en haut un élément répartiteur d'eau déplaçable en même temps que ce caisson.