Brevet FR2520490A3 — publié le 19830729

FR 2520490 A3 19830729 FR 8221034 A 19821215 Unité d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air. L'invention concerne une unité d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air comportant deux échan- geurs de chaleur à refroidissement par air, dont les chambres de passage sont disposées l'une derrière l'au- tre sur le courant d'air de refroidissement. Des unités d'échangeurs de chaleur à refroi- dissement par air de ce type sont indispensables par exemple quand, dans un compresseur à vis, il faut dis- poser en prenant aussi peu de place que possible tant l'échangeur de chaleur à refroidissement par air pour le refroidissement d'un mélange d'huile et d'air que l'échangeur de chaleur à refroidissement par air pour le refroidissement de l'air comprimé dont l'huile est séparée Dans un tel cas, il faut disposer deux échan- geurs de chaleur ayant des puissances réfrigérantes très différentes (pour l'échangeur de chaleur destiné au refroidissement de l'huile,on n'a besoin que du tiers environ de la puissance réfrigérante nécessaire pour l'échangeur de chaleur destiné au refroidissement du mélange d'huile et d'air) l'un derrière l'autre, de manière à ce que le courant d'air de refroidissement passe d'abord dans l'échangeur de chaleur pour le mé- lange d'huile et d'air et ensuite dans l'échangeur de chaleur pour l'huile Les sections droites des chambres de passage de l'air de refroidissement de ces deux échan- geurs de chaleur doivent être de même dimension, car sinon l'air de refroidissement recherche la voie de moindre résistance et ne s'écoule qu'à travers la par- tie de la section droite de la chambre de passage de l'air de refroidissement du premier échangeur avec la- quelle la chambre de passage de l'air de refroidisse- ment du second échangeur ne communique pas en aval. Un autre cas, dans lequel on a besoin d'une unité d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air, ayant deux échangeurs de chaleur à refroidisse- ment par air, dont les chambres de passage de l'air de refroidissement sont pour des raisons d'encombre- ment disposées l'une derrière l'autre sur le courant d'air de refroidissement, se présente pour des machi- nes-outils à entraînement hydraulique, comme par exem- pleq des excavatrices ou engins semblables, dans les- quels l'huile hydraulique est refroidie dans le pre- mier échangeur de chaleur et l'huile à engrenages pour l'engrenage automatique est refroidie dans le se- cond échangeur Là aussi des puissances de réfrigéra- tion très différentes sont nécessaires pour les deux échangeurs de chaleur. Puisque, dans le cas d'unités d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air du type précité, on a besoin souvent pour les deux échangeurs de cha- leur d' une puissance réfrigérante très différente, il en résulte-que l'échangeur de chaleur de moindre puissance réfrigérante doit être conçu pour une puis- sance réfrigérante bien trop grande en l'espèce,puis- que sa chambre de passage de l'air de refroidissement doit, pour la raison précitée, s'étendre sur toute la section droite de la chambre de passage de l'air de refroidissement de l'échangeur de chaleur ayant la puis- sance réfrigérante la plus grande. Comme les coûts d'un échangeur de chaleur dé- 252 049 a pendent, entre autres,de sa puissance réfrigérante, une unité d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air ainsi constituée est nettement plus co Qteuse que celle qui correspondrait à la puissance réfrigérante nécessai- re effectivement. L'invention se propose de créer une unité d' échangeurs de chaleur à refroidissement par air du ty- pe mentionné ci-dessus, telle que les deux échangeurs de chaleur à refroidissement par air n'aient que la puissanoe réfrigérante qui est nécessaire dans le cas d' application concret et puisseainsi être fabriquée à un prix nettement plus bas que les unités d'échangeurs de chaleur à refroidissement par airclassiques. On y parvient, suivant l'invention,>dans une unité d'échangeurs de chaleur à refroidissement par air comportant deux échangeurs de chaleur à refroidissement par air en ce que les sections droites des chambres de passage de l'air de refroidissement des deux échangeurs de chaleur ont des dimensions différentes et en ce que pour la partie de la section droite de la chambre de passage de l'air de refroidissement ayant la section droite la plus grande, qui ne communique pas avec la chambre de passage de l'air de refroidissement ayant la section droite la plus petite, est prévu un frein à 1 ' écoulement d'air qui s'étend sur toute la partie de la section droite de la chambre de passage de l'air de re- froidissement ayant la section droite la plus grande et qui présente essentiellement le même coefficient de per- te de charge par unité de surface de la section droi- te que la chambre de passage de l'air de refroidissement de l'échangeur de chaleur à chambre de passage de l'air de refroidissement ayant la section droite la plus petite Ce frein à l'écoulement d'air fait que la chambre de passage de l'air de refroidissement de l'uni- té d'échangeurs de chaleur a la même résistance à l'écou- lement en tout point de sa section droite de sorte que le courant d'air s'écoule partout uniformément et assu- re ainsi que l'échangeur de chaleur ayant la puissance réfrigérante la plus petite est alimenté aussi par le courant d'air calculée à l'avance. Le frein à l'écoulement d'air utilisé à cet effet peut être constitué au choix de manière connue. Selon une variante particulièrement peu oné- reuse et qui convient très bien cependant, c'est une tôle perforée qui fait office de frein à l'écoulement d'air On peut adapter le coefficient de perte de charge de cette tôle perforée à tous les cas possibles d'utilisation par la dimension et l'agencement des per- forations de la tôle perforée. L'invention est explicitée en détail par la description qui va suivre d'un exemple de réalisation représenté au dessin. Le dessin est une vue en perspective de 1 ' exemple de réalisation avec arrachement partiel de la tôme perforée. L'unité dléchangeursde chaleur à:refroidissement par air représentée au dessin, présente un premier échangeur de chaleur à refroidissement par air désigné par 1 à la figure d'une puissance réfrigérante relativement grande-et un second échangeur de chaleur à refroidisse- ment par air désigné par 2 à la figure d'une puis- sance réfrigérante nettement plus petite Les deux échangeurs de chaleur 1 et 2 présentent des tubes plats 3 et 4 disposés à distance les uns des autres et pa- rallèlement les uns aux autres, dont les deux extrémi- tés débouchent dans des chambres collectrices 5 et 6, qui sont reliées à des raccords 7 et 8 pour des flui- des à refroidir. Les intervalles 9 entre les tubes plats 3 de l'échangeur de chaleur 1 forment dans leur ensemble la chambre de passage de l'air de refroidissement du pre- mier échangeur de chaleur 1 L'ensemble des intervalles 11 entre les tubes plats 4 de l'échangeur de chaleur 2 forme la chambre de passage de l'air de refroidissement du second échangeur de chaleur 2. Les deux échangeursde chaleur 1 et 2 sont,ain- si que le montre la figure, reliés l'un à l'autre, de manière qu'une partie des intervalles 9 du premier échan- geur 1 communique avec les intervalles 11 du second échangeur de chaleur 2 L'unité d'échangeurs de chaleur ainsi constitué est montée dans son lieu d'utilisation de manière à ce que le courant d'air de refroidissement soit dirigé perpendiculairement au courant des milieux & refroidir dans les tubes plats 3 et 4 et parallèlement aux parois larges de ces derniers, de telle sorte, dans l'exemple de réalisation représenté, que le courant d' air passe d'abord dans les intervalles 9 du premier échangeur de chaleur 1 et ensuite dans les intervalles il du second échangeur de chaleur 2 Afin d'augmenter les surfaces d'échange de chaleur, des lamelles ondulées 12 sont disposées dans les intervalles 9 et 11. Afin d'obtenir sensiblement la même valeur du coefficient de perte de charge par unité de surface de la section droite S 5 tendant perpendiculairement au courant d'air de refroidissement de la chambre de passa- ge de l'air de refroidissement de toute l'unité d'échan- geurs de chaleur à refroidissement par air, de sorte que tous les intervalles 9 et il soient parcourus par un cou- rant d'air uniforme, on recouvre ceux des intervalles 9 du premier échangeur de chaleur qui ne communiquent pas avec les intervalles il du second échangeur de chaleur d'une tôle perforée 13, qui présente essentiellement le même coefficient de perte de charge par unité de surface de la section droite d'air de refroidissement que la cham- bre de passage du second échangeur de chaleur 2 formée par les intervalles 11. Grâce à la tôle perforée 13, on parvient à ce que, pendant le fonctionnement, tous les intervalles 9 et il des deux échangeurs de chaleur 1 et 2, malgré le montage en série seulement partielde leurs chambres de passage de l'air de refroidissement, soient parcou- rus uniformément par 1 ' air de refroidissement. REVENDICATIONS 1 Unité d'échangeurs de chaleur à refroidisse- ment par air comportant deux échangeurs de chaleur à re- froidissement par air ( 1,2), dont les chambres de passa- ges pour le courant d'air de 7 refroidissement sont dispo- sées l'une derrière l'autre, caractérisée en ce que les sections droite des chambres de passage de l'air de re- froidissement des deux échangeurs de chaleur ( 1 et 2) ont des dimensions différentes et en ce que pour la par- tie de la section droite de la chambre de passage de 1 ' air de refroidissement ayant la section droite la plus grande, quine communique pas avec la chambre de passa- ge pour l'air de refroidissement ayant la section droite la plus petite, est prévu un frein à l'écoulernent d'air, qui s'étend sur toute la partie de la section droite de la chambre de passage de l'air de refroidissement ayant la section droite la plus grande et qui présente sensi- blement le même coefficient de perte de charge par uni- té de surface de la section droite que la chambre de pas- sage de l'air de refroidissement de l'échangeur de cha- leur ( 2) à chambre de passage de l'air de refroidisse- ment ayant la section droite la plus petite. 2 Unité selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'une tôle perforée est prévuecomme frein d'écoulement d'air. 3 Unité selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que l'échangeur de chaleur ( 2) à chambre de passage d'air de refroidissement ayant la section droite la pls petite est disposé en aval de l'autre échangeur de chaleur ( 1) par rapport au sens de passa- ge de l'air de refroidissement.