Brevet FR2343215A1 — publié le 19770930

La présente invention concerne à titre de nouveau pro- duit industriel, un échangeur perfectionné de température pour fluides gazeux, et elle concerne également un procédé de fabrication dlun tel échangeur. L'échangeur suivant l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il est constitué par un bloc parallélépipédique de plaques minces parallèles formant ailettes , comportant des moyens destinés à assurer leur écartement et fixées d'une part, sur des parois latérales et autre part, sur des parois présentant des ouvertures par lesquelles le ou les fluides gazeux sont introduits dans le bloc d'ailettes Suivant une autre caractéristique de l'invention , les ouvertures des plaques frontales du bloc sont disposées et réparties de façon à répartir le ou les fluides traversant l'échangeur en deux courants de sens inverse, passant chacun dans un canal constitué par deux plaques consécutives. En vue de cette répartition et suivant une forme de réalisation de l'invention, les ouvertures des plaques de répartition sont décalées en hauteur dans chaque moitié des plaques, de façon à créer dans 1'6changeur deux courants , non miscibles , de sens opposées, pour les fluides gazeux le traversant Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre , d'une de ses formes possible de réalisation . n Il est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'un exemple et que toutes autres formes , proportions et dispositions pourraient être adoptées sans s'écarter du cadre de l'invention. Au cours de cette description, on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels La Fig. 1 est une vue partielle en perspective, avec arrachement, d'un échangeur de température suivant l'invention. La Fig. Z est une vue en plan par dessus . montrant le montage d'une plaque latérale La Fig. 3 est une vue en élévation d'une plaque frontale ou de répartition. La Fig. 4 est une coupe suivant IV-IV de la Fig. 3. La Fig. 5 est une vue de profiS dlune forme d'ailettes. La Fig. 6 est une vue en élévation d'une forme de plaque de répartition, correspondant à la forme d'ailettes de la Fig. 5 Comme le montre clairement la Fig. 1 , un échangeur suivant l'invention est constitué par un empilage de plaques minces 1 , avantageusement rectangulaires , formant ailettes , maintenues écartées, dans exemple traité , par des entretoises tubulaires , telles que 2 . D'autres moyens pourraient d'ailleurs être employés à cette fin , par exemple des bossages (non représentés) de forme et en nombre voulus , répartis de préférence en quinconce sur la surface des ailettes . La surface des ailettes n'est pas forcément plane , une rugosité éventuelle ne constituant pas un inconvénient, car elle augmente la tubulence des gaz et, ainsi , l'échange de température entre eux. Ces ailettes sont montées grâce à un procédé suivant l'invention qui sera exposé plus loin, sur des plaques constituant, les unes des faces latérales 3 , les autres des faces frontales ou d'extrémité 4 de l'échangeur. Les fluides gazeux sont admis dans le corps de l'échan geur , dans les canaux délimités chacun par deux ailettes consécutives , par les faces frontales qui assurent également la répartition des fluides gazeux traversant l'échangeur en deux courants de sens contraire . Dans ce but, ces faces frontales 4 présentent des ouvertures 5, 5' réparties sur chaque moitié d'une plaque , les ouvertures 5 d'une moitié étant décalées en hauteur par rapport à celles 5' de l'autre moitié . Ainsi , grâce aux dispositions de l'invention, l'échangeur est traversé de fluides sous la forme de courants non miscibles , de sens contraire , ce qui augmente encore les échanges thermiques entre les fluides. Pour faciliter l'entrée des fluides dans l'échangeur et leur sortie de l'appareil, on prévoit , avantageusement suivant l'invention, des sortes d'entonnoirstelsque 6 , de forme et de dimension quelconque convenables Le montage des plaques 3 , formant les parois latérales du caisson parallélépipédique constituant l'échangeur, dont les parois supérieure et inférieure consistent en des ailettes , supérieure et inférieure est réalisé , conformément à l'invention , de la façon suivante : (voir Fig. 2) On utilise des plaques de la dimension des faces latérales, embouties en forme de cuvette avec un rebord 3a de quelques millimètres Dans la cuvette ainsi formée . on met une matière, ou un produit de consis- tance plus ou moins liquide, formant prise ( ciment ou mastic durcissable par exemple) On y plonge les bords correspondants des ailettes du bloc. Une fois la prise de la matière faite, on répète l'opération pour l'autre côté des ailettes du bloc. On obtient ainsi un assemblage étanche des ailettes sur leurs faces latérales On utilise le même procédé (voir Fig. 4) pour l'assemblage étanche des plaques frontales de répartition 4 sur le bloc d'ailettes. Ces plaques sont en effet embouties en forme de cuvette, à rebord 4a, cuvette dans laquelle on coule la matière dont il a été question précédemment et l'on exécute , concernant les tranches des ailettes , ltopé- ration décrite précédemment. On obtiens, en définitive, un ensemble étanche 2 aussi bien intérieurement, entre les différents étages constituant les canaux dans lesquels circulent, dans les deux sens , les fluides passant dans l'échangeur, qu'extérieurement. La surface des plaques constituant les ailettes , au lieu d'être uniformémenrt plane, peut, comme dans la forme de réalisation pr sen er illustrée à la Fig. ondes parties convexes la coopérant avec des parties concaves lb que présente la surface de l'ailette consécutive Les ouvertures pratiquées dans les plaques de réparti tion 4 sont alors conformées de façon correspondante, l Elles affectent dans l'exemple traité , et comme on le voit en 4b une forme oblongue Ces dispositions, suivant l'invention, améliorent l'entrée et la sortie des fluides gazeux. Les échangeurs du type auquel s'appliquent les perfectionnements apportés par l'invention permettent en particulier de récupérer la chaleur des gaz chauds sortant des appareils de ventilation mécanique contrôlée des immeubles, des fumées à la sortie des chaudières et des fours, permettant ainsi de réchauffer l'air de combustion des appareils de chauffage à flamme REVENDICATIONS 1. Echangeur de température pour fluides gazeux, caractérisé en ce qu'il est constitué par un bloc parallèlépipédique de plaques minces parallèles formant ailettes , comportant des moyens destinés à assurer leur écartement et fixées d'une part sur des parois latérales , et d'autre part sur des parois frontales présentant des ouvertures par lesquelles le ou les fluides gazeux sont introduits dans le bloc dlailettes . 2. Echangeur de température suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les ouvertures des plaques frontales du bloc sont disposées et réparties de façon à répartir le ou les fluides traversant ltéchnngeur en deux courants de sens inverse , passant chacun dans un canal constitué par deux plaques consécutives 3. Echangeur de température suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures des plaques frontales de répartition sont décalées en hauteur dans chaque moitié des plaques , de façon à créer dans l'échangeur deux courants , non miscibles , de sens opposés > pour les fluides gazeux le traversant. 4. Echangeur de température suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes sont maintenues à écartement voulu par des tubes-entretoises ou par des bossages , disposés de préférence en quinconce sur la face adéquate de l'ailette. 5. Echangeur de température suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que la surface des ailettes présente des parties non rectilignes , de façon à créer , entre deux plaques consécutives, un élargissement de la section de passage des courants gazeux circulant dans l'échangeur, les ouvertures pratiquées dans les plaques de répartition affectant alors une forme correspondante à celle de cette section de passage 6. Echangeur de température suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que , tant à leur entrée dans l'appareil qu'à leur sortie de l'appareil, les fluides gazeux sont reçus dans des goulottes ou entonnoirs débouchant sur les plaques frontales de répartition. 7. Procédé pour la réalisation d'un échangeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'il consiste , pour assembler de façon étanche les ailettes aux plaques , frontales ou de répartition et aux plaques constituant les parois latérales de l'appareil, à constituer ces diverses plaques sous forme de cuvettes , à disposer dans chaque cuvette ainsi formée une matière à l'étant non solide mais faisant prise et à introduire dans cette cuvette les extrémités intéressées des ailettes , qui seront fixées de façon étanche sur les plaques après solidification de la matière