Brevet FR2329961A1 — publié le 19770527

L'invention concerne un échangeur de chaleur notamment (un) radiateur, servant à échanger de la chaleur entre un fluide et l'air, muni d'au moins un élément échangeur de chaleur contenant chacun plusieurs tuyaux à fluide, qui sont situés dans un plan et auxquels sont fixés, de façon à assurer la condition thermique, des moyens de transmission de chaleur, tels que des bandes ou de la toile, éléments qui présentent chacun une épaisseur I d'au maximum 25 mm et le diamètre hydraulique des canaux à air s'étendant entre les faces avant et arrière des éléments est d'au maximum 2 mm et d l'air avant son entrée dans l'échangeur de chaleur et chaque élément étant muni, à sa face arrière, vu dans la direction de déplacement relative de l'air, de plusieurs cloisons de guidage formant un angle avec la face arrière de 11 élément en question et assurant le guidage de l'air sortant de l'élément en question dans sa direction d'évacuation. Un échangeur de chaleur du genre mentionné cidessus a été décrit dans la demande de brevet français NO L250.CS9. Par suite de la disposition inclinée des éléments échangeurs de chaleur par rapport à l'air arrivant, la faible épaisseur des éléments et la structure très fine, c'est à-dire le faible diamètre des canaux compris entre les bandes, ces échangeurs de chaleur connus présentent une très grande capacité de refroidissement (puissance) par unité de face avant. il en ressort l'avantage que dans le cas où les échangeurs de chaleur plans, de structure normale sont trop volumineux, il est toujours possible d'utiliser les échangeurs de chaleur de ce genre, ceci grace à leur structure compacte. Un aspect curieux du genre d'échangeur de chaleur que concerne la présente invention est que, malgré les très étroits canaux de circulation d'air, l'échangeur de chaleur ne risque pas d'etre obstrué par les impuretés se trouvant dans l'air, telles que de la poussière, des insectes, etc. Il s'est avéré que ces impuretés sont déviées suivant la surface des éléments échangeurs de chaleur disposés de façon inclinée pour parvenir à l'arrière dans un bac accumulateur par exemple. Ainsi, ce genre d'échangeur convient particulièrement à etre utilisé comme radiateur pour automobiles. il s'est avéré qu'en l'absence de cloisons de guidage à l'arrière, la répartition du courant d'air sur les éléments échangeurs de chaleur n'est pas uniforme. Une partie improportionnellement grande de l'air traverse la partie de chacun des éléments, qui est la plus éloignée de la face d'entrée d'air de l'échangeur de chaleur. Cet effet est provoqué par le fait que la direction de circulation de l'air sortant des éléments n'est pas parallèle en principe à la direction de circulation principale de l'air traversant l'échangeur de chaleur. La conséquence directe de la circulation irrégulière de l'air traversant les éléments par rapport à une circulation uniformément répartie réside dans les pertes de circulation plus élevées provoquées par les vitesses de circulation et de sortie localement plus grandes de l'air sortant des éléments et par la contraction qui se produit. Une autre conséquence consiste dans une capacité de refroidissement réduite pour une différence donnée entre les températures du fluide contenu dans les tuyaux et l'air. L'application de cloisons de guidage pour l'air à la face arrière de chaque élément, cloisons qui s'étendent dans la direction dans laquelle peut circuler l'air sortant de l'échan- geur de chaleur permet d'obtenir une répartition uniforme de 1 'air arrivant sur chacun des éléments. Chaque élément est divisé pour ainsi dire, par les cloisons en plusieurs segments. Grâce à l'uniformité, chacun de ces segments sera traversé par une partie égale de 11 air, de sorte qu'on obtient une répartition pratiquement uniforme de l'air sur tout l'élément. La contraction du courant d'air pendant sa sortie des éléments est ainsi entièrement éliminée par les cloisons de guidage. Un inconvénient inhérent à l'utilisation de la cloison réside dans le fait que la construction de l'échangeur de chaleur est devenue plus compliquée, plus laborieuse et, de ce fait, plus coûteuse. L'invention vise à fournir une structure, qui obvie, au moins partiellement, audits inconvénients. L'échangeur de chaleur conforme à l'invention est remarquable en ce que chacune des cloisons de guidage est constituée par une plaque pré sentant une hauteur, qui correspond à la longueur desdits tuyaux de fluide, plaque dont une face est emboutie de façon à obtenir la forme d'un tube, la face libre étant reliée hermétiquement à la plaque, le tube ainsi formé servant de tuyau à fluide et la partie restante de la plaque faisant office de cloison de guidage. ainsi, on a obtenu un échangeur de chaleur dans lequel chacune des cloisons de guidage constitue un ensemble avec un tuyau de fluide de refroidissement. Ainsi, la composition de l'échangeur de chaleur est devenue moins compliquée. La description ci-après, en se référant aux is- sins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un échangeur de chaleur en deux vues perpendiculaires entre elles. Les figures 3 et 4 représentent deux possibilités de réalisation de la cloison de guidage et du tuyau à fluide de refroidissement à partir du même plaque. L'échangeur de chaleur selon les figures 1 et 2 est composé de plusieurs éléments 1, qui sont disposés en zigzag et qui sont assemblés hermétiquement à leurs faces avant en 2: et à leurs faces arrière en 3. En 3, la åonction est formée par un bac, permettant de capter les impuretés. Chaque élément 1 comprend plusieurs tuyaux à fluide de refroidissement 4, qui sont situés dans un plan et dont les extrémités inférieure et supérieure se raccordent à un canal accumulateur respectivement 5 et 6 pour le fluide de refroidissement. Entre les tuyaux 4 se trouvent des paquets de bandes pliées en zig-zag et, éventuellement, comprimées 7, paquets qui sont fixés par soudage aux tuyaux 4. Ces bandes 7 constituent une matrice de canaux de circulation 8 pour 1 'air. Le diamètre hydraulique dh de ces canaux est plus petit que 2 mm, alors que la longueur 1 des canaux, qui correspond à l'épaisseur des éléments 1, est inférieure à 25 cm. En pratique, dh = 0,44 mm et 1 = 4 mm. 1 et dh sont toujours choisis de façon que dh La figure I montre davantage que les éléments I présentent, à leur face arrière, plusieurs cloisons de guidage servant à guider l'air traurssnt les éléments 1. Comme il ressort des figures 3 et 4, chaque cloison de guidage est formée -ensem- ble avec un tuyau à fluide de refroidissement 4, à partir d'une même plaque, ce qui s'effectue par courbure d'un côté d'une plaque de façon qu'il se forme une enceinte en forme de tuyau, après quoi le bord libre Il est relié à la plaque par sertissage (figure 3) ou par soudage (figure 4). Ainsi, il s'est formé l'ensemble dlun tuyau à fluide de refroidissement 4 et d'une cloison de guidage 10. La structure de l'échangeur est ainsi notablement simplifiée du fait que les cloisons de guidage et le tuyau d'eau qui y est lié seront plus faciles à manipuler. L'alignement des cloisons peut ainsi être effectué pendant la réalisation de l'ensemble du tuyau à eau avec la cloison de guidage et le paquet d'ailettes. REVENDICATIONS - échangeur de chaleur notamment (un) radiateur, servant à échanger de la chaleur entre un fluide et I 'air, muni d'au moins un élément échangeur de chaleur contenant chacun plusieurs tuyaux à fluide, qui sont situés dans un plan et auxquels sont fixés,de façon à assurer la conduction thermique, des moyens de transmission de chaleur, tels que des bandes ou de la toile éléments qui présentent chacun une épaisseur 1 d'au maximum 25mm et le diamètre hydraulique des canaux à air s'étendant entre les faces avant et arrière des éléments est d'au maximum 2 mm et d1h 25, les éléments formant chacun un angle d'au maximum 45 avec la direction de déplacement de l'air avant son entrée dans 1 'échangeur de chaleur et chaque élément étant muni, à sa face arrière, vu dans la direction de déplacement relative de l'air, de plusieurs cloisons de guidage formant un angle avec la face arrière de l'élément en question et assurant le guidage de 1'air sortant de l'élément en question dans sa direction d'évacuation, caractérisé en ce que chacune des cloisons de guidage est constituée par une plaque présentant une hauteur, qui correspond à la longueur desdits tuyaux de fluide, plaque dont une face est emboutie de façon à obtenir la forme d'un tube, la face libre étant reliée hermétiquement à la plaque, le tube ainsi formé servant de tuyau à fluide et la partie restante de la plaque faisant office de cloison de guidage.