Brevet FR2453381A1 — publié le 19801031

La présente invention se rapporte aux échangeurs de chaleur et, notamment, aux appareils de ce genre qui comportent des tubes. arsin d'augmenter le coefficient d'échange de ces appareils, on a proposé de garnir leur surface d'éléments filiformes, par exemple en y enroulant des rubans formés de fils métalliques diversement conformés ou en y fixant par leur base des segments de fils métalliques repliés en U ou en V. Les gros inconvénients de telles garnitures résident d'une part dans la complexité de leur réalisation et, d'autre part, dans le fait qu'il est très difficile de les appliquer à autre chose que des tubes droits de section constante et de forme simple. la présente invention a pour principal objectif de remédier à ces inconvénients. À cet effet, elle propose de réaliser la garniture des éléments échangeurs au moyen de fils conducteurs de la chaleur, par exemple métalliques, auxquels sont fixés, de place en place et, de préférence, à intervalles réguliers, des picots, par exemple réalisés au moyen de segments de fils transversaux également conducteurs de la chaleur, convenablement repliés. Ces fils à picots peuvent être utilisés individuellement, par exemple par enroulement en hélice autour d'un élément tubulaire, ce qui convient surtout aux éléments de forme simple. De préférence les fils à picots sont groupés en nappes, par exemple avec l'aide de fils auxiliaires servant d'entretoises, ce qui permet de les adapter à des surfaces plus complexes, par exemple des tubulures d'échappement de véhicules, qui comportent des parties coudées peu accessibles. Un moyen très simple pour fabriquer des fils à picots permettant l'application de l'invention consiste à partir d'un treillis formé de deux familles de fils parallèles croisés, puis à sectionner les fils d'une première famille, entre les fils de la seconde famille, et à replier les extrémités des segments ainsi obtenus de façon à former les picots. Dans le cas d'une nappe on laissera intacts des fils de la première famille de façon qu'ils constituent des entretoises pour la nappe résultante. les fils ainsi non sectionnés peuvent être peu nombreux et, le cas échéant, choisis selon la forme de la surface d'échange sur laquelle la nappe à picots doit être appliquée. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention est réalisée, les particularités qui ressortent, tant du dessin que du texte, faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue schématique d'un segment de fil à picots conforme à l'invention. La figure 2 montre en perspective un tube sur lequel est enroulé un fil à picots. Les figures 3 à 8 sont des vues en plan illustrant un procédé de fabrication de fils et de nappes à picots. La figure 9 montre en perspective une nappe enroulée sur un tube. Les figures 10 à 12 montrent schématiquement quelques exemples de fixation de nappes. Sur la figure 1, un fil-métallique 1, de section quelconque, par exemple circulaire et de diamètre d porte, à intervalles réguliers a, des picots 2 constitués par des tron çons 3 de fil métallique, par exemple également à section circulaire, de diamètre d' égal à d ou non. Les tronçons de fil 3 sont situés dans une même surface (par-exemple un plan si le fil 1 est rectiligne) passant par le fil 1 et repliés, sur une plus ou moins grande partie de leur longueur, tous du mAeme cSté de ladite surface, pour former les picots 2. La partie supérieure de la figure 1 montre, à titre d'exemple-; trois picots repliés à angle droit, donc en U à branches parallèles; la partie inférieure montre des picots-repliés à angle aigu, donc en U à branches évasées.D'autres configurations de pliage, par exemple en V, sont possibles, l'essentiel étant que le fil 1 soit muni de picots 2 situés d'un même côté d'un plan passant par ladit fil. Afin d'augmenter le coefficient d'échange d'un tube de forme relativement simple, par exemple d'un tube 4 de section circulaire, on peut se contenter d'y enrouler en hélice un ou plusieurs fils à picots, de telle sorte que le fil 1 soit appliqué sur la surface du tube et que les picots 2 soient dirigés vers l'extérieur. La fixation du fil à bicots sur le tube peut se faire, naturellement, par sigle contact ou E & tout autre moyen connu, par exemple par trempage dans un bain de soudure approprie~e. le pas 2 de l'hélice peut être quelconque. Plusieurs fils peuvent être enroulés simuftanément. 4wel Que soit le mode de fixation utilisé, même si le fil est mal fixe, il ne forme pas écran entre le tube et l'air environnant et ne perturbé donc pays les échanges calorifiques. Les figures 3 à 5 illustrent un procédé commoae pour fabriquer des fils à picots tels que ceux que l'on vient de décrire. On confectionne d'abord un treillis en superposant en croix deux familles de fils métalliques parallèles et équidistants dans chaque famille et en réunissant les divers fils par soudure en leurs points de croisement 5. Sur la figure 3, on voit une première famille de fils 3, de diamètre i', espacés entre eux de a' et, à anOle droit, une seconde famille de fils 1 de diamètre d, espacés de a. Pour confectionner des fils à picots, il suffit de sectionner les fils 3 de la première famille entre les fils de la seconde, comme l'indiquent les lignes 6 de tirets, ce qui donne les fils 1, 3 représentés sur la-figure 4. Ensuite, on plie les divers tronçons de fils 3 pour obtenir-les picots que montre la figure 5. On peut fabriquer ainsi en série un nombre quelconque de fils à picots dont la longueur peut également eAtre quelconque. Pour fabriquer une nappe à picots, on peut partir d'un treillis du même genre, par exemple celui que représente la figure 6. Àu lieu de sectionner tous les fils de la première famille, on laissera subsister au moins deux d'entre eux, de préférence ceux qui sont situés sur les bords correspondants du treillis, de façon à obtenir la nappe que montre la figure 7 où les fils marginaux 3a forment un cadre avec les fils 1 d'extrémités. De préférence, on laisse subsister une courte portion 7 des fils 1 de part et d'autre des fils 3a marginaux, ces derniers présentant la même longueur que les autres fils 3 sectionnés et faisant donc saillie en 8, au-delà des fils 1 d'extrémité de la nappe. Pour terminer la nappe, on replie d'une part les segments des fils 3 pour former les picots 2 et, d'autre part, les bouts de fils 7 et 8 qui constituent des picots complémen- tires et peuvent, le cas échéant, servir à la fermeture de la nappe sur elle-même. Naturellement, d'autres fils 3 ou segments de fils 3 pourraient être laissés intacts pour servir d'entretoises, en fcnction notamment de la forme de la surface sur laquelle on veut appliquer la nappe. Les dimensions de la nappe à picots, les diamètres d et d', les distances a et a' peuvent varier selon les divers cas particuliers d'application. il est aisé d'adapter une nappe sur une surface quelconque, car les divers fils à picots et les entretoises sont déformables. La figure 9 montre une nappe enroulée sur un segment de tube cylindrique. Les fils 1 à picots ont une longueur telle que les fils marginaux 3a sont situés parallèlement l'un à l'autre et à faible distance les uns des autres de façon que leurs picots 7 aient à peu près la mEme densité que les picots 2. La fermeture de la nappe s'effectue au moyen de ligatures 9 en fil métallique torsadé. D'autres moyens d'assemblage des extrémités de la nappe peuvent etre utilisés. On voit par exemple sur la figure 10 l'utilisation de ligatures 9 fermées au moyen de colliers 10 éerasés; sur la figure 11 une ligature des extrénités libres 7 des fils 1 et sur la figure 12 un laçage au moyen d'un fil auxiliaire Il qui peut meme être le prolongement de l'un des fils 1 d'extrémité de la nappe. Pour augmenter la densité des picots dans le sens de la longueur du tube sans réduire leur dimension, on peut diminuer l'écartement mutuel des fils 1, en pliant ou déformant les fils marginaux 3a. Ces fils déformés peuvent en outre être utilisés pour la fermeture de la nappe sur elle-me à Ya P manière de boucles et crochets. Ii va de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnes qu'à titre d'exemples et qu'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans ue l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. REVESDICAGIONS 1. Dispositif de transmission de chaleur, destiné à être fixé à la surface d'un échangeur de chaleur afin d'augmenter le coefficient d'échange de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un fil conducteur de la chaleur auquel sont fixés des picots, également conducteurs de la chaleur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les picots sont réalisés au moyen de tronçons de fils fixés à un fil de base. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tronçons de fils sont sensiblement perpendiculaires au fil de base auquel ils sont soudés par leur milieu. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les tronçons de fils sont situés dans une même surface passant par le fil de base (par exemple un plan si ce fil de base est rectiligne), puis repliés tous d'un même côté de ladite surface. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qutil comporte plusieurs fils à picots réunis en une nappe par des fils auxiliaires. 6. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on part d'un treillis formé de deux familles de fils assemblés les uns aux autres d'une famille à 1' autre puis on sectionne au moins certains des fils de l'une des familles entre les fils de l'autre famille et on les replie de façon à constituer les picots. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux familles de fils sont formées de fils équidistants et qu'elles sont superposées sensiblement à angle droit, puis assemblées par soudage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on part d'un treillis rectangulaire dans lequel on sectionne tous les fils d'une même famille afin d'obtenir des fils à picots. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pourltune des familles, on ne sectionne pas certains fils, notamment les fils marginaux, afin qu'ils constituent des entretoises pour la nappe de fils à picots formée. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on déforme les fils non sectionnés afin de rapprocher les uns des autres les fils à picots de la nappe et, dnc, d'augmenter la densité des picots sans réduire les dimensions de ces derniers. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans le cas de fils non sectionnés marginaux, on les déforme de façon qu'ils puissent être utilisés pour la fermeture de la nappe sur elle-même, par exemple en constituant des crochets et des boucles. 12. les produits industriels nouveaux que constituent des échangeurs ou éléments d'échangeurs auxquels ont été fixés des dispositifs de transmission de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.