Brevet FR2588364A1 — publié le 19870410

Il aJSt connu le brevat.français n 8417040 qui décrit un radiateur axial pouvant fonctionner par convection naturelle ou mécanique. Des- possibilités ou des simplifications sont possibles et font l'objet de ce brevet; I1 est décrit un dispositif faisant appel à un ventilateur et à une pompe motorisés pour augmenter considérablement le rendement. En disposant à l'extrémité (8) qui est opposée à celle ou se trouve le ventilateur (12) une turbine aérienne (15) entrainant une pompe immergee (15a) disposée dans le cylindre (8) central amenant l'huile aux ailettes (2), cette turbine sera mise en rotation par l'air pulsé par le ventilateur à travers la gaine (11) dans laquelle se trouve le radiateur. I1 est ainsi possible de récupérer une partie de l'énergie fournie par le moteur du ventilateur et donc d'augmenter le bilan énergétique de l'ensemble. En inversant la position du ventilateur et de la turbine, une légère augmentation du rendement est obtenue par des effets thermo-dynamiques (cycle de carnot) et de comportement adiabatique de l'air. En effet, l'air aspiré par le ventilateur entraine la turbine dont l'énergie utilisée prise à l'air abaisse sa température dans la gaine en aval (36) de la turbine (ou est le radiateur), l'air est de plus en légère dépression dans la gaine ce qui provoque une seconde baisse de température. De ce fait, la difference de température entre l'air et l'huile à refroidir augmente ainsi que les échanges thermiques et donc le rendement. L'effet contraire se produit à l'extérieur (37) au dessus du ventilateur, ce qui n'a aucun effet négatif sur le rendement de l'ensemble. Une autre variante consiste à utiliser des radiateurs plats (40) fig.2 dont les ouvertures (41,42) ont ete disposées sur un côté. Ces ouvertures sont en commu nication avec deux cylindres (8) décrits dans le brevet n08417040 et comme eux reliés à la cuve par des tuyaux (4,4a). Dans ce dispositif, les radiateurs sont directement et également parcourus par l'huile. Ils sont vers l'extérieur d'une partie double (46) destinée à être soudée avec la gaine metallique (10) fig.l5 dans laquelle sont disposés le ventilateur (12) et la turbine (15). Dans ce cas particulier, la torpille (6) décrite dans le brevet n 8417040 est inutile puisque les radiateurs utilisés sont normalement fermes dans leur partie se trouvant au centre (45) du conduit qui est donc vide d'huile.Des déflecteurs (44) de forme adéquate facilitent la circulation de l'air. I1 est possible de réaliser un tel ensemble avec des tôles plus fines que celle utilisées pour les fabrications traditionnelles, à cause de sa conception symétrique et de la pré- sence de la gaine. Le gain de poids peut atteindre 50 %. De plus, la faible épaisseur utilisée confère aux radiateurs une souplesse permettant d'absorber les dilatations de l'huile dans le cas de remplissage total sans conservateur. Les dispositifs decrits sont utilisables dans tous les cas de refroidissement, que ce soit ONAN (circulation de l'huile et de l'air naturelles), ONAF (circulation de l'huile naturelle et de l'air forcée) ou OFAF (circulation de l'huile et de l'air forcées). Le principe de ne laisser pénétrer ou sortir 1 'hui le du radiateur qu'à ses deux extrémités (8)(8a) peut être étendu aux panneaux à ondes équipant les: cuves. des. transformateurs de faible puissance (fig.10). Pour cela, il suffit de disposer à l'intérieur de la cuve une tale (38) de hauteur inférieure aux ailettes (2) pour ménager deux passayes (8)(8a). Ainsi, on élimine toutes les convections secondaires (39) qui font baisser le rendement puisque la température et la longueur du parcours de 1 'huiledans l'ailette sont inférieures à cellesconcer- nant l'huile pénétrant dans le passage supérieur et sortant par le passage inferieur (flèche pleine). Ce principe est également applicable aux panneaux à ondes doubles (fig.9) en disposant entre les rangées d'ailettes (2) opposées une torpille (6) munie de deux déflecteurs (7). Cette torpille peut être remplie de liège tel que décrit dans le brevet n08417040 ou laissée vide si elle est soudée à ses deux extrémi- tés aux parois d'extrémité de l'ensemble. Dans les deux cas, il s'en suit un gain d'huile. f L'augmentation de rendement constatée d'un tel dispositif est de l'ordre de 20 à 25 %. I1 est également possible d'adapter le principe de la gaine à une batterie de radiateurs plats (27) en disposant deux joues (28) comme indiqué dans la figure 8. Le ventilateur (15) est dispose à la partie inférieure de la gaine et toute l'énergie dissipée est utilisée pour refroidir les radiateurs. 11 est à noter que l'adjonction de la turbine et de la pompe à tuile est possible car cela perturberait considérablement la circulation de l'huile, celle-ci ayant tendance à être poussée dans les radiateurs situes le plus près de l'arrivée et de la sortie de l'huile et qui sont les nioins refroidis. REVENDICATIONS 1- Refroidissement de transformateurs par ventilation naturelle ou mécanique utilisant des cuves à ailettes ou des radiateurs raccordés à la cuve caractérisé par le fait que le refroidissement du diélectrique du transformateur est assure par des radiateurs (1) constitués par un cylindre central (3) autour duquel sont disposées radialement des ailettes (2) communiquant avec ce cylindre central par ses deux extrémités (8), la partie centrale étant occupée par une torpille (6) terminée par deux ogives de telle façon que le diélectrique qui parcourt le radiateur passe integralement et régulièrement dans chaque ailette; dispositif qui peut être adapté à des cuves à ondes en disposant à l'intérieur de la cuve une tôle de dimension inférieure aux ailettes pour ménager deux passages pour l'huile qui permettra l'entrée et la sortie de l'huile, ou à un panneau double à ai- lettes en disposant dans la partie commune centrale une torpille de forme ade- quate. 2- Refroidissement de transformateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le radiateur est placé dans une gaine (lu) de façon a constituer un conduit (11) a travers lequel un ventilateur (12) pulse de l'air a yrande vitesse la totalité de cet air servant a refroidir les ailettes du radiateur placé dans le cuiduit , le dispositif étant circulaire et concentrique1 une forme particulière en @ pouvant etre donné à ces ailettes- leur permettant de remplace la galle (10), ce dispositif pouvant être appliqué a une batterie de radiateurs plats en disposant deux joues pour fouiner un conduit rectangulaire à l'extrémité inférieure duquel est placé un ventilateur. 3- Refroidissement de transformateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que dais le cylindre (3) amenant le diélectrique aux ailettes (2), est dispo- sée une pompe (15a) pour accélérer la circulation du diélectrique et augmenter les échanges thermiques, qui est actionnée par une turbine aérienne (15c), elle-mellle entrainée directement par l'air pulsé par le ventilateur disposé à l'autre extrémité de la gaine, dispositif qui est. adaptable aux batter,ies de radiateurs plats en dispusant deux parois pour former une gaine à l'intérieur de laquelle sera disposé le ventilateur, 4- Refroidissement de transformateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments destinés à réduire le volume du diélectrique sont en verre de forme sphérique ou ovoide dont l'épaisseur de leur paroi (c'est-à-dire le poids utilisé) permet d'obtenir des éléments d'une densité inferieure, égale ou supé rieure à celle du diélectrique ou de la résine dans lesquels ils sont immergés ou coulés, ces éléments de verre pouvant etre comme le liège enrobés pour aug menter leur solidité ou pour les agglomérer en des volumes de -forme et de di mension déterminées et remplies d'un gaz isolant. 5- Refroidissement de transformateur selon la revendication i caractérisé en ce que les deux extrémités (24) des ailettes du radiateur sont écrasées suivant une obliue ou une courbe Jour racililer la circulation du diélectrique en supprimant deux aigles morts, les parties ainsi écrasées servant la dissi patio; thermique et pouvant entre pliées suivant un angle pour faciliter la passage de l'air propulsé par le ventilateur et augmenter la poussée sur les pales de la turbi;ie. 6. Refroidissement de transformateur selon la revendication 1 caractérié en ce que pour obtenir une hauteur ou une capacité frigorifique déterminée, les radiateurs peuvent être esll > ilés bouL a bout eL rendus amovibles saiis arrêt du transformateur en disposant dans le conduit (4) menant à la cuve et dans le conduit récepteur de la cuve (42) deux vannes pouvant assurer une thermo-ré gulation.