Brevet FR2441819A1 — publié le 19800613

L'invention concerne les échangeurs thermiques à serpentins constitués d'un tube, au moins, enroulé en forme de serpentin parcouru par un premier fluide et disposé à l'intérieur d'un réservoir parcouru par un second fluide, les deux extrémités du serpentin étant reliées respectivement å deux tubulures d'entrée et de sortie de fluide, Il est clair que, si à la suite d'un service pendant un temps relativement long, le serpentin se perfore, il se produit des fuites de fluide sous la plus forte pression qui stintrodui- sent dans le fluide de pression moindre.Or, un tel mélange peut titre considéré comme inacceptable, par exemple pour des raisons d'hygiène s'il s'agit de réchauffer de l'eau sanitaire au moyen d'eau de chauffage central, ou pour des raisons techniques s'il est nécessaire que l'un, au moins, des deux fluides en condition d'échange thermique doive demeurer parfaitement pur. Le but de l'invention est de perfectionner les échangeurs b serpentin en vue de remédier aux inconvénients précités. A cet effet, suivant l'invention, deux viroles coaxiales sont enfilées respectivement contre la face intérieure et contre la face extérieure des spires du serpentin, les extrémités des dites viroles étant fixées à des fonds correspondants du réservoir et l'espace annulaire compris entre les deux viroles et renfermant les spires du serpentin étant en communication seulement avec l'extérieur du réservoir, tandis que les deux espaces qui se trouvent respectivement à l'intérieur de la virole intérieure et entre la virole extérieure et la paroi du réservoir présentent des orifices d'entrée et de sortie de fluide. Grâce b cette structure particulière, toute fuite de fluide due à une perforation du serpentin, aussi bien que de l'une quelconque des deux viroles, s'échappe à l'extérieur du réservoir, de sorte que, non seulement on s'en aperçoit , mais, de plus, les fuites de ce fluide ne peuvent pas se mélanger à l'autre fluide, mdme si ce dernier se trouve à une pression moindre. En d'autres termes, tout fluide devrait traverser deux parois avant de pouvoir se mélanger à l'autre, ce qui est pratiquement impossible, car les de z parois ne se perforeraient pas simultanément. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé, dont la figure unique représente, en coupe, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'échangeur à serpentin suivant l'invention. L'échangeur thermique représenté sur le dessin comporte mi serpentin 1 de configuration générale cylindrique dans 1' exem- ple. Contre la face intérieure des spires du serpentin, est enfilée à force une première virole 2 et contre la face extérieure desdites spires est emmanchée à force une seconde virole 3. Les extrémités des deux viroles sont soudées respectivement à deux fonds 5, 6 d'un réservoir 7 également cylindrique dans l'exemple. L'espace cylindrique annulaire 8 compris entre les deux viroles est en communication seulement avec l'atmosphère par des orifices 11, 12, pratiqués respectivement dans les fonds 5, 6 du réservoir. L'intérieur 9 de la virole intérieure 2 est en communication avec une tubulure 15 d'arrivée de fluide secondaire à travers un orifice correspondant 16 du fond 5 du 3réservoir et avec une tubulure de sortie 17 à travers un orifice correspondant 18 du fond 6 du réservoir. L'espace annulaire 10 compris entre la virole extérieure 3 et la paroi du réservoir 7 est relié aussi aux deux mêmes tubulures 15 et 17 par deux orifices correspondants 21, 22 des deux fonde 5, 6 respectivement. Quant aux deux extrémités du serpentin 1, elles sont reliées respectivement à une tubulure d'entrée 23 et à une tubulure de sortie 24 d'un fluide primaire, ces deux tubulures traversant respectivement les deux fonds 5, 6 du réservoir à travers deux trous situés entre les deux viroles 2, 3. La circulation des fluides se fait normalement à contrecourant. Si le serpentin 1 ou l'une quelconque des deux viroles 2 ou 3 se perforent, il se produit des fuites du fluide correspondant primaire ou secondaire, mais ces fuites deviennent immé- diatement visibles, puisqu'elles s'écoulent dans l'espace cylindrique annulaire 8 compris entre les deux viroles et tombent à l'extérieur du réservoir par l'orifice n pratiqué dans le fond inférieur 5 de celui-ci. À titre de variante, les orifices 16 et 21 pourraient être reliés à des conduites distinctes d'arrivée d'un fluide secondaire et d'un fluide tertiaire, respectivement, et semblablement, les orifices 18 et 22, reliés respectivement à des conduites distinctes de sortie de ces mêmes fluides. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au môde de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans sortir pour cela de l'esprit de l'invention. -REVENDICATIONS- 1.- Echntgeur thermique à serpentin constitué d'un tube, au moines, enroulé en forme de serpentin parcouru par un premier fluide et disposé à l'intérieur d'un réservoir parcouru par un second fluide, les deux extrémités du serpentin étant reliées respectivement à deux tubulures d'entrée et de sortie de fluide qui traversent la paroi du réservoir, caractérisé en ce que deux viroles coaxiales (2,3) sont enfilées à force respectivement contre la face intérieure et contre la face extérieure des spires du serpentin (1), les extrémités desdites viroles étant fixées à des fonds correspondants (5,6) du réservoir (7) et l'espace annulaire (8) compris entre les deux viroles et renfermant les spires du serpentin étant en communication seulement avec l'ex- térieur du réservoir, tandis que les deux espaces (9, 10) qui se trouvent respectivement à l'intérieur de la virole intérieure (2) et entre la virole extérieure (3) et la paroi du réservoir (7) présentent des orifices d'entrée (16, 21) et de sortie (18, 22 de fluide. 2.- échangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux derniers espaces précités (9,10) présentent des ori fices reliés à aes conduits communs (15, 17) d'entrée et de sortie d'un fluide secondaire. 3.- Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des deux derniers espaces précités (9, 10) présente un orifice d'entrée (16) et un orifice de sortie (18) d'un fluide secondaire, tandis que l'autre présente un orifice d'entrde (21) et un orifice de sortie (22) d'un fluide tertiaire.