EP1482269A2 - Tubes rainurés pour échangeurs thermiques à fluide monophasique, typiquement aqueux - Google Patents

Tubes rainurés pour échangeurs thermiques à fluide monophasique, typiquement aqueux Download PDF

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EP1482269A2
EP1482269A2 EP04007195A EP04007195A EP1482269A2 EP 1482269 A2 EP1482269 A2 EP 1482269A2 EP 04007195 A EP04007195 A EP 04007195A EP 04007195 A EP04007195 A EP 04007195A EP 1482269 A2 EP1482269 A2 EP 1482269A2
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EP
European Patent Office
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ribs
typically
tubes
tubes according
equal
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EP04007195A
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EP1482269A3 (fr
EP1482269B1 (fr
Inventor
Nicolas Avanan
Guy De Hollain
Pascal Leterrible
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Trefimetaux SAS
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Trefimetaux SAS
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Publication of EP1482269A3 publication Critical patent/EP1482269A3/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/51—Heat exchange having heat exchange surface treatment, adjunct or enhancement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49377—Tube with heat transfer means
    • Y10T29/49378—Finned tube
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49377—Tube with heat transfer means
    • Y10T29/49378—Finned tube
    • Y10T29/49382—Helically finned

Definitions

  • the invention relates to the field of tubes for heat exchangers, and more especially the field of heat exchanger tubes using a so-called fluid "monophasic", that is to say a fluid for which the heat exchange does not understand a cycle of evaporation and condensation, the so-called “two-phase” fluids being those which put into play the latent heat of vaporization and condensation.
  • Japanese Application No. 57-58088 discloses V-grooved tubes, with H between 0.02 mm and 0.2 mm, and with an angle ⁇ between 4 ° and 15 °. Neighboring tubes are described in Japanese Application No. 57-58094.
  • Japanese Application No. 52-38663 discloses tubes with V or U grooves, with H between 0.02 and 0.2 mm, a pitch P between 0.1 and 0.5 mm and an angle ⁇ between 4 and 15 °.
  • U.S. Patent No. 4,044,797 discloses V or U groove tubes adjacent to the preceding tubes.
  • Japanese Utility Model No. 55-180186 discloses trapezoidal grooved tubes and triangular ribs, with a height H of 0.15 to 0.25 mm, a pitch P of 0.56 mm, a apex angle ⁇ (angle called ⁇ in this document) typically equal to 73 °, an angle ⁇ of 30 °, and an average thickness of 0.44 mm.
  • U.S. Patent Nos. 4,545,428 and 4,480,684 disclose V-grooved tubes and triangular ribs, with the height H between 0.1 and 0.6 mm, a pitch P between 0.2 and 0.6 mm, an apex angle ⁇ between 50 and 100 °, an angle helix ⁇ between 16 and 35 °.
  • Japanese Patent No. 62-25959 describes tubes with grooves and trapezoidal ribs, with a groove depth H between 0.2 and 0.5 mm, a pitch P between 0.3 and 1.5 mm, the average width of the grooves being at least equal to the width average ribs.
  • the pitch P is 0.70 mm and the helix angle ⁇ is 10 °.
  • the European patent EP-B1-701 680 in the name of the applicant, describes tubes grooved, with grooves with flat bottom and with ribs of different heights H, angle with a helix ⁇ of between 5 and 50 °, with an apex angle ⁇ of between 30 and 60 °, so get better performance after crimping the tubes and fitting in the exchangers.
  • the present invention relates to tubes or exchangers in the field of fluids monophasic and for reversible applications, ie tubes or exchangers which may be used with water or brine as coolants or coolers, that is, typically to cool air in the heat exchangers air conditioners, typically to heat air in said exchangers.
  • said helix angle ⁇ may preferably range from 25 ° to 35 °. Indeed, it is the field which makes it possible to obtain a high coefficient of exchange Hi and which allows to be manufactured by grooving a tube, the exchange coefficient Hi decreasing substantially for the lower values of the helix angle ⁇ and the speed of decreasing manufacturing for higher values of ⁇ helix.
  • said apex angle ⁇ may be typically less than 45 ° and may be preferably between 15 and 30 °. Indeed, for higher values of the apex angle ⁇ , the exchange coefficient Hi tends to decrease, and for lower values, there are manufacturing difficulties, in particular because of the wear of tools or shaping mandrels, and in addition the acute angles tend to be destroyed during the formation of a battery with fin, during the expansion of the tubes.
  • the H / De ratio may be 0.028 ⁇ 0.3.
  • the ratio P / H can go from 3.5 to 7, but the best results are obtained when this report goes from preferably from 4 to 6 (see test A for example), and in particular for H values relatively high at least equal to 0.30 mm.
  • said ribs may be triangular, trapezoidal or quadrilateral, possibly at rounded corners.
  • said ribs may have a "trapezoid" type profile with a base and an apex, said vertex comprising a substantially flat central portion, and possibly sloping with respect to said base, as illustrated in FIG. 2c. .
  • the top of said rib forming a short side of the trapezium may have rounded edges, as is often the case when the profile of the ribs forms a triangle.
  • said rounded apex and / or said rounded edges may have radii of curvature less than 100 ⁇ m
  • the connection of ribs audits funds typically dishes having radii of curvature of less than 100 ⁇ m, preferably from 20 to 50 ⁇ m.
  • Said rounded vertex or rounded edges may have a radius of curvature preferably less than 80 ⁇ m, said radius of curvature being typically 40 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • said ribs may be symmetrical and connect to said typically flat bottoms with right and left connection angles ⁇ 1 and ⁇ 2 such that ⁇ 1 - ⁇ 2 is typically equal to 0 or at most equal to 10 °, so as to form symmetrical or quasi-symmetrical ribs.
  • said ribs may be connected to said typically flat bottoms with right and left connection angles ⁇ 1 and ⁇ 2 such that ⁇ 1 - ⁇ 2 is at least equal to 10 °, so to form asymmetrical or inclined ribs.
  • said ribs may form an alternating succession of ribs having right and left connection angles ⁇ 1 and ⁇ 2 for one, and ⁇ 2 and ⁇ 1 for the other.
  • said ribs may have a base of triangular shape over a height h B and a vertex of trapezoidal shape over a height h s , with H being equal to h B + h S , and h B / h S ranging from typically from 1 to 2.
  • said tubes may comprise secondary ribs of height H ' ⁇ 0.5.H and typically located at mid-distance between two ribs of height H or height H1 and H2.
  • said tubes can comprise in addition an axial grooving creating in said ribs profile notches typically triangular with rounded apex, said vertex having an angle ⁇ ranging from 25 to 65 °, said lower part or top is at a distance h from the bottom of said grooves ranging from 0 to 0.2 mm.
  • the grooved tubes according to the invention can be made of Cu and alloys of Cu, Al and alloys of Al, Fe and Fe alloys. These tubes, typically not fluted, can be obtained typically by grooving tubes, or possibly by flat grooving of a metal strip and forming a welded tube. These tubes may be of typically round cross section, oval or rectangular. They may be of oval or rectangular section, particularly in the case of welded tubes.
  • Another subject of the invention consists of heat exchangers using tubes according to the invention.
  • these exchangers may comprise heat exchange fins in contact with said tubes on a fraction of said tubes, in which the maximum distance between said fins and said tubes, on the fraction that is not in contact. is less than 0.01 mm, and preferably less than 0.005 mm.
  • Another object of the invention is constituted by the use of tubes according to the invention, and by the use of exchangers according to the invention, tubes and exchangers in which the coolant or coolant fluid is used as a monophasic fluid typically chosen. among: water, aqueous glycol solutions typically with 30% glycol, K formate and / or actetate solutions, sorbets, organic liquids, liquid CO 2 .
  • the coolant or heat transfer fluid can be used as a typically selected monophasic fluid with dynamic viscosity characteristics of between 0.5 and 30 mPa and a Prandtl number of between 5 and 160.
  • Grooved copper tubes according to the invention having a diameter of 12.0 mm outside diameter, tubes referenced A, B, C, D and G, and control tubes referenced E, F and G, the tube referenced L corresponding to a smooth control tube.
  • other tests have been carried out of other diameters De, tests which have shown that the grooving according to the invention made it possible to choose a thickness Tf with a groove bottom such that Tf / De is equal to 0.023 ⁇ 0.005, which leads to a thickness Tf substantially lower than the standard thickness and therefore a significant weight gain, the tube retaining satisfactory mechanical performance of use. Ref.
  • the tubes were tested with two types of monophasic fluids: on the one hand an aqueous solution of 30% by volume of monopropylene glycol, and on the other hand a K formate solution of up to -30.degree. last having a freezing temperature of -55 ° C, against -40 ° C for monopropylene glycol solution. The tests were carried out at + 5 ° C and at -5 ° C.
  • the dynamic viscosity (m.Pa.s) of the solutions used at these two temperatures was measured: T Monopropylene glycol (m.Pa.s) K formate solution - 5 ° C 20 4.5 + 5 ° C 10 2.5
  • the number of Prandtl for monopropylene glycol was measured: 142 to -5 ° C. and 80 to + 5 ° C.
  • the number of Prandtl is 20 to + 5 ° C.
  • the tubes A, B, C, D and G have a weight per meter of 125 g / m, whereas the control tubes E and F, which correspond to grooved tubes of the state of the art, have a weight per meter 140 g / m, the tube L having a weight per meter of 130 g / m.
  • the weight gain is 10% compared to the grooved tubes of the state of the art and 4% compared to the smooth tube generally used in this application.
  • the heat exchange coefficient Hi was measured as a function of the pressure drop dP (Pa / m).
  • the following table gives the values of Hi for a pressure drop of 14 KPa / m and 16 KPa / m: DP KPa / m HiA HiC HiG HiF HiE HiL 14 3209 2777 2640 2300 2300 2300 16 3664 3300 3050 2936 2709 2709
  • the tests at + 5 ° C. were carried out on the tubes A, B, C, E, F and L.
  • the heat exchange coefficient Hi was measured as a function of the pressure drop dP (Pa / m).
  • the following table gives the values of Hi for a pressure drop of 4 KPa / m. of 8 KPa / m and 12 KPa / m: Dp KPa / m HiA HiB HiC HiE HiF HiL 4 2545 2273 1591 1591 1591 1591 8 4000 3545 2455 2273 2273 2273 12 4545 4409 3409 3045 2909 2773
  • the heat exchange coefficient Hi was measured as a function of the pressure drop dP (Pa / m).
  • the following table gives the values of Hi for a pressure drop of 4, 8 and 12 KPa / m: Dp KPa / m HiA HiB HiC HiE HiF HiL 4 3256 2325 2791 2325 2325 2325 8 4000 3674 4280 3442 3674 3116 12 4744 4465 5000 4465 4465 3581
  • the tube A is extremely efficient and advantageous.
  • tubes B and C may be advantageous.
  • the tube B may be in the case of a heat exchange at + 5 ° C with an aqueous monopropylene glycol solution as a fluid flowing in the exchanger.
  • the tube C may be advantageous in the case of a heat exchange at + 5 ° C with an aqueous solution of K formate as a fluid flowing in the exchanger.
  • the invention has great advantages.
  • the invention allows on the one hand to have heat exchanger tubes of high efficiency with regard to heat exchange with a very high exchange coefficient Hi.
  • the relatively small number of ribs also helps to lighten the tubes.
  • the tubes according to the invention are particularly suitable for all single-phase fluid heat exchange circuits, especially those using aqueous solutions, which is very advantageous in practice.

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Abstract

Les tubes métalliques (1) rainurés, d'épaisseur Tf en fond de rainure, de diamètre extérieur De, rainurés intérieurement par N nervures hélicoïdales (2) d'angle d'apex α, de hauteur H, de largeur de base LN et d'angle d'hélice β, deux nervures consécutives étant séparées par une rainure (3) à fond typiquement plat de largeur LR, avec un pas P égal LR + LN, sont caractérisés en ce que :
  • a) l'épaisseur Tf dudit tube est telle que Tf /De soit égal à 0,023± 0,005, Tf,et De étant exprimés en mm, avec De allant 4 mm à 14,5 mm,
  • b) lesdites nervures sont de hauteur H telle que H/De soit égal à 0,028 ± 0,005, H et De étant exprimés en mm,
  • c) le nombre N de nervures est tel que N/De soit égal à 2,1 ± 0,4, le pas P correspondant étant égal à π.Di/N, avec Di égal à De-2.Tf, De étant exprimé en mm,
  • d) lesdites largeurs de base LN et LR sont telles que LN / LR soit compris entre 0,20 et 0,80,
  • d) ledit angle d'apex α va de 10° à 50°,
  • e) ledit angle d'hélice β va de 20° à 50°.
    • Avantages : ces tubes permettent d'obtenir simultanément un coefficient d'échange thermique élevé, une faible perte de charge, et un poids/mètre bas et sont adaptés à l'utilisation de fluides monophasiques, typiquement sous forme de solutions aqueuses.

    Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
    L'invention concerne le domaine des tubes pour échangeurs de chaleur, et plus spécialement le domaine des tubes à échangeurs de chaleur utilisant un fluide dit "monophasique", c'est-à-dire un fluide pour lequel l'échange thermique ne comprend pas un cycle d'évaporation et de condensation, les fluides dits "diphasiques" étant ceux qui mettent enjeu les chaleurs latentes de vaporisation et de condensation.
    ETAT DE LA TECHNIQUE
    On connaít un grand nombre de documents décrivant la géométrie de tubes rainurés utilisés dans les échangeurs de chaleur.
    A titre d'exemple, on peut citer la demande de brevet EP-A2-0 148 609 qui décrit des tubes à rainures triangulaires ou trapézoïdales présentant les caractéristiques suivantes :
    • un rapport H/Di compris entre 0,02 et 0,03, H désignant la profondeur des rainures (ou la hauteur des nervures), et Di le diamètre intérieur du tube rainuré,
    • un angle d'hélice β par rapport à l'axe de tube compris entre 7 et 30°,
    • un-rapport S/H compris entre 0,15 et 0,40, avec S désignant la section transversale de la rainure,
    • un angle d'apex α des nervures compris entre 30 et 60°.
    Ces caractéristiques de tubes sont adaptées à des fluides à transition de phase, les performances des tubes étant analysées de manière distincte lors de l'évaporation du fluide et lors de la condensation du fluide.
    La demande japonaise n° 57-58088 décrit des tubes à rainures en V, avec H compris entre 0,02 mm et 0,2 mm, et avec un angle β compris entre 4° et 15°.
    Des tubes voisins sont décrits dans la demande japonaise n°57-58094.
    La demande japonaise n° 52-38663 décrit des tubes à rainures en V ou U, avec H compris entre 0,02 et 0,2 mm, un pas P compris entre 0,1 et 0,5 mm et un angle β compris entre 4 et 15°.
    Le brevet US n° 4,044,797 décrit des tubes à rainures en V ou U voisins des tubes précédents.
    Le modèle d'utilité japonais n°55-180186 décrit des tubes à rainures trapézoïdales et nervures triangulaires, avec une hauteur H de 0,15 à 0,25 mm, un pas P de 0,56 mm, un angle d'apex α (angle appelé  dans ce document) typiquement égal à 73°, un angle β de 30°, et une épaisseur moyenne de 0,44 mm.
    Les brevets US n° 4,545,428 et n°4,480,684 décrivent des tubes à rainures en V et nervures triangulaires, avec la hauteur H comprise entre 0,1 et 0,6 mm, un pas P compris entre 0,2 et 0,6 mm, un angle d'apex α compris entre 50 et 100°, un angle d'hélice β compris entre 16 et 35°.
    Le brevet japonais n° 62-25959 décrit des tubes à rainures et nervures trapézoïdales, avec une profondeur de rainure H comprise entre 0,2 et 0,5 mm, un pas P compris entre 0,3 et 1,5 mm, la largeur moyenne des rainures étant au moins égale à la largeur moyenne des nervures. Dans un exemple, le pas P est de 0,70 mm et l'angle d'hélice β est de 10°.
    Enfin, le brevet européen EP-B1-701 680, au nom de la demanderesse, décrit des tubes rainurés , avec rainures à fond plat et avec des nervures de hauteur H différente, d'angle d'hélice β compris entre 5 et 50°, d'angle d'apex α compris entre 30 et 60°, de manière obtenir de meilleures performances après le sertissage des tubes et montage dans les échangeurs.
    D'une manière générale, les performances techniques et économiques des tubes, qui résultent du choix de la combinaison de moyens définissant les tubes (H, P, α, β, forme des rainures et nervures, etc...), sont généralement relatives à quatre types de considérations :
    • d'une part, les caractéristiques relatives au transfert de chaleur (coefficient d'échange thermique), domaine dans lequel les tubes rainurés sont très supérieurs aux tubes non rainurés, de sorte qu'à échange thermique équivalent, la longueur de tube rainurée nécessaire sera moindre que celle de tube non rainuré,
    • d'autre part, les caractéristiques relatives aux pertes de charge, de faibles pertes de charges permettant d'utiliser des pompes ou compresseurs de plus faible puissance, encombrement et coût,
    • en outre, la faisabilité industrielle des tubes et la vitesse de production qui conditionne le prix de revient du tube chez le fabricant de tubes,
    • enfin, les caractéristiques relatives aux propriétés mécaniques des tubes, typiquement en relation avec la nature des alliages utilisés ou avec l'épaisseur moyenne des tubes, épaisseur qui conditionne le poids du tube par unité de longueur, et donc influe sur son prix de revient.
    PROBLEMES POSES
    D'une part, comme cela résulte de l'état de la technique, il y a un grand nombre et une très grande diversité d'enseignements en ce qui concerne les tubes rainurés, sachant qu'ils visent généralement l'optimisation de l'échange thermique et la diminution de la perte de charge.
    D'autre part, chacun de ces enseignements offre lui-même le plus souvent une large étendue de possibilités, les paramètres étant généralement définis par des plages de valeurs relativement larges.
    Enfin, ces enseignements concernent, quand cela est spécifié, les échanges avec fluides diphasiques, c'est à dire ceux qui utilisent un fluide qui s'évapore dans une partie du circuit du fluide dans l'échangeur, et qui se condense dans une autre partie du circuit, un même tube rainuré n'étant pas également performant en évaporation et en condensation. En définitive, l'homme du métier a déjà beaucoup de difficultés pour tirer la quintessence de l'état de la technique, parmi un si grand nombre de données, parfois contradictoires.
    L'homme du métier sait par contre qu'un tube typique du commerce, à nervures triangulaires comme représenté à la figure 1, présente typiquement les caractéristiques suivantes : diamètre extérieur De = 12 mm, hauteur de nervure H = 0,25 mm, épaisseur de paroi du tube Tf = 0,35 mm, nombre de nervures N = 65, angle d'hélice β = 18°, angle d'apex α = 55°.
    La présente invention concerne les tubes ou échangeurs dans le domaine des fluides monophasiques et pour applications réversibles, c'est à dire des tubes ou échangeurs qui peuvent être utilisés avec de l'eau ou de l'eau glycolée comme fluides frigoporteurs ou caloporteurs, c'est-à-dire, soit typiquement pour refroidir de l'air dans les échangeurs de climatiseurs, soit typiquement pour réchauffer de l'air dans lesdits échangeurs.
    La demanderesse a donc recherché et mis au point des tubes et échangeurs à la fois économiques, avec un poids par mètre relativement peu élevé, des performances d'échange thermique élevées, et une faible perte de charge, pour les applications ou domaines qui utilisent des fluides monophasiques.
    DESCRIPTION DE L'INVENTION
    Selon l'invention, les tubes métalliques rainurés, d'épaisseur Tf en fond de rainure, de diamètre extérieur De, typiquement destinés à la fabrication d'échangeurs de chaleur utilisant un fluide frigoporteur ou caloporteur de type monophasique, rainurés intérieurement par N nervures hélicoïdales d'angle d'apex α, de hauteur H, de largeur de base LN et d'angle d'hélice β, deux nervures consécutives étant séparées par une rainure à fond typiquement plat de largeur LR, avec un pas P égal LR + LN , sont caractérisés en ce que :
  • a) l'épaisseur Tf dudit tube est telle que Tf /De soit égal à 0,023± 0,005, Tf et De étant exprimés en mm, avec De allant 4 mm à 14,5 mm,
  • b) lesdites nervures sont de hauteur H telle que H/De soit égal à 0,028 ± 0,005, H et De étant exprimés en mm,
  • c) le nombre N de nervures est tel que N/De soit égal à 2,1 ± 0,4, le pas P correspondant étant égal à π.Di/N, avec Di égal à De-2.Tf, et De étant exprimé en mm,
  • d) lesdites largeurs de base LN et LR sont telles que LN / LR soit compris entre 0,20 et 0,80,
  • d) ledit angle d'apex α va de 10° à 50°,
  • e) ledit angle d'hélice β va de 20° à 50°,
    • de manière à être apte à utiliser comme fluide frigoporteur ou caloporteur un fluide typiquement monophasique comprenant typiquement de l'eau ou de l'eau glycolée, de manière à obtenir simultanément un coefficient d'échange thermique élevé en chauffage et en refroidissement et une faible perte de charge, et de manière à avoir un poids/mètre bas.
    En effet, étudiant les systèmes échangeurs thermiques à fluide monophasique, par opposition aux systèmes avec fluide biphasique dans lesquels la partie du système en relation avec la source chaude est le siège d'une évaporation, tandis que la partie du système en relation avec la source froide est le siège d'une condensation, la demanderesse a pu observer que les tubes rainurés qui présentaient des performances élevées avec un fluide biphasique n'étaient pas adaptés aux fluides monophasiques.
    La demanderesse a réussi à obtenir des tubes à la fois adaptés aux fluides monophasiques, de faible perte de charge et de faible poids au mètre, grâce à la combinaison de moyens a) à e) qui précèdent.
    En particulier, contrairement à l'enseignement de l'état de la technique, ces tubes présentent simultanément un petit nombre de nervures et une épaisseur relativement faible.
    DESCRIPTION DES FIGURES
    Les différents paramètres utilisés pour définir les tubes selon l'invention sont représentés sur les figures 1a et 1c pour en illustrer la signification.
  • La figure 1a représente une vue partielle d'un tube rainuré (1), en coupe partielle selon l'axe du tube, de manière à illustrer l'angle d'hélice β.
  • La figure 1b représente une vue partielle d'un tube rainuré (1), en coupe partielle perpendiculairement à l'axe du tube, de manière à illustrer le cas d'un tube comprenant une succession de nervures (2) de hauteur H, nervures de forme sensiblement triangulaire, de largeur LN à la base et d'angle d'apex α, séparées par des rainures (3) de forme sensiblement trapézoïdale et de largeur LR, LR étant la distance entre deux rainures nervures. Ce tube a une épaisseur Tf, un diamètre extérieur De, un diamètre intérieur Di et un pas P égal LR + LN.
  • La figure 1 c est une vue partielle d'un tube rainuré dans lequel les nervures forment une alternance de nervures trapézoïdales de hauteur H1 et de hauteur H2 < H1.
  • La figure 2a, analogue aux figures 1b ou 1c, représente une nervure (2) du tube selon l'essai A.
  • La figure 2b, analogue à la figure 2a, représente une nervure (2) du tube selon l'essai C.
  • La figure 2c, analogue à la figure 2a, représente une nervure (2) du tube selon l'essai F.
  • La figure 3a, analogue à la figure 2a, représente une nervure (2) du tube selon l'essai A' voisin de A.
  • La figure 3b, analogue à la figure 2a, représente une nervure (2) du tube selon l'essai B.
  • La figure 3c, analogue à la figure 2b, en est une variante.
  • La figure 4a est une vue d'une portion de surface interne d'un tube rainuré selon l'invention doté d'une contre-rainure axiale (30), avec, au-dessous, sa représentation schématique.
  • La figure 4b est une vue schématique en perspective de la batterie (4) de tubes (1) avec ailettes (5) ayant servi aux tests.
  • Les figures 5a et 5b sont des graphiques donnant le coefficient d'échange Hi (en W/m2.K) en ordonnée en fonction de la perte de charge dP en Pa/m en abscisse quand le fluide frigoporteur est une solution aqueuse de formate de K, respectivement à +5°C (figure 4a) et à -5°C (figure 4b).
  • Les figures 6a et 6b sont analogues aux figures 4a et 4b, mais dans le cas où le fluide frigoporteur est une solution aqueuse de propylène glycol.
  • La figure 7 est un graphique donnant le coefficient d'échange Hi (en W/m2.K) en ordonnée en fonction du nombre de Reynolds en abscisse quand le fluide frigoporteur est une solution aqueuse de propylène glycol.
    • DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
    Selon l'invention, ledit angle d'hélice β peut aller de préférence de 25° à 35°. En effet, c'est le domaine qui permet d'obtenir un coefficient d'échange Hi élevé et qui permet d'être fabriqué par rainurage d'un tube, le coefficient d'échange Hi diminuant sensiblement pour les valeurs plus faibles de l'angle d'hélice β et la vitesse de fabrication diminuant pour les valeurs plus élevées de d'hélice β.
    Selon l'invention, ledit angle d'apex α peut être typiquement inférieur à 45° et peut être compris de préférence entre 15 et 30°.
    En effet, pour des valeurs plus élevées de l'angle d'apex α, le coefficient d'échange Hi tend à diminuer, et pour des valeurs plus faibles, il y a des difficultés de fabrication, notamment à cause de l'usure des outils ou mandrins de mise en forme, et en outre les angles aigus tendent à être détruits lors de la formation d'une batterie avec ailette, lors de l'expansion des tubes.
    Il a été trouvé avantageux en ce qui concerne notamment le coefficient d'échange Hi, que le rapport S/H, S étant la surface comprise entre deux rainures consécutives, soit compris entre 0,8 mm et 1,5 mm, S et H étant exprimés respectivement en mm2 et en mm.
    De préférence, le rapport H/De peut être égal à 0,028 ± 0,3. En effet, comme évoqué précédemment, il est avantageux d'avoir des nervures de hauteur assez élevée pour avoir un coefficient d'échange Hi élevé, et cependant de hauteur pas trop élevée pour que ces nervures soient à la fois faciles à fabriquer et relativement peu sensibles à l'expansion du tube lors de la fabrication d'une batterie de tubes avec ailettes.
    Comme cela apparaít notamment en en considérant les essais réalisés, le rapport P/H peut aller de 3,5 à 7, mais les meilleurs résultats sont obtenus quand ce rapport va de préférence de 4 à 6 (voir l'essai A par exemple), et en particulier pour des valeurs de H relativement élevées au moins égales à 0,30 mm.
    Selon l'invention, lesdites nervures peuvent être de section triangulaire, trapézoïdale ou quadrilatère, à angles au sommet éventuellement arrondis.
    Comme illustré sur la figure 2a, lesdites nervures peuvent avoir un profil de type "trapèze" avec une base et un sommet, ledit sommet comprenant une partie centrale sensiblement plate, et éventuellement en pente par rapport à ladite base, comme illustré sur la figure 2c.
    Notamment lorsque le profil des nervures forme un trapèze, le sommet de ladite nervure formant un petit côté du trapèze peut présenter des bords arrondis, comme c'est le souvent le cas lorsque le profil des nervures forme un triangle.
    Ainsi, ledit sommet arrondi et/ou lesdits bords arrondis peuvent présenter des rayons de courbure inférieurs à 100 µm, le raccordement des nervures audits fonds typiquement plats présentant des rayons de courbure inférieurs à 100 µm, allant de préférence de 20 à 50 µm.
    Ledit sommet arrondi ou lesdits bords arrondis peuvent présenter un rayon de courbure de préférence inférieur à 80 µm, ledit rayon de courbure pouvant aller typiquement de 40 µm à 80 µm.
    Selon une modalité préférée de l'invention, et comme illustré par exemple sur les figures 2a, 3a ou 3b, lesdites nervures peuvent être symétriques et se raccorder audits fonds typiquement plats avec des angles de raccordement droit et gauche 1 et 2 tels que 1-2 soit typiquement égal à 0 ou au plus égal à 10°, de manière à former des nervures symétriques ou quasi-symétriques.
    Cependant, comme illustré sur les figures 2b et 2c, lesdites nervures peuvent se raccordent audits fonds typiquement plats avec des angles de raccordement droit et gauche 1 et 2 tels que 1- 2 soit au moins égal à 10°, de manière à former des nervures asymétriques ou inclinées.
    Comme illustré sur la figure 3c, lesdites nervures peuvent former une succession alternée de nervures présentant des angles de raccordement droit et gauche 1 et 2 pour l'une, et 2 et 1 pour l'autre.
    Comme illustré sur la figure 3b, lesdites nervures peuvent présenter une base de forme triangulaire sur une hauteur hB et un sommet de forme trapézoïdale sur une hauteur hs, avec H égal à hB + hS, et hB / hS allant typiquement de 1 à 2.
    Comme illustré sur la figure 1c, lesdites nervures peuvent former une succession de nervures de hauteur H1=H et de hauteur H2 = a.H1, avec a compris entre 0,1 et 0,9, la nervure de hauteur H1 étant la nervure principale, et la nervure de hauteur H2 étant la nervure secondaire. Typiquement, ladite succession peut être une alternance de nervures de hauteur H1 et de nervures de hauteur H2 séparées par une rainure à fond plat. Voir essai E avec H1 = 0,25 mm et H2 = 0,22 mm.
    Comme illustré sur les figures 3a et 3b, lesdits tubes peuvent comprendre des nervures secondaires de hauteur H' < 0,5.H et localisées typiquement à mi-distance entre deux nervures de hauteur H ou de hauteur H1 et H2.
    Selon l'invention, et comme illustré sur la figure 4a, lesdits tubes peuvent comprendre en outre un rainurage axial créant dans lesdites nervures des encoches à profil typiquement triangulaire à sommet arrondi, ledit sommet présentant un angle γ allant de 25 à 65°, ladite partie inférieure ou sommet est à une distance h du fond desdites rainures allant de 0 à 0,2 mm.
    Les tubes rainurés selon l'invention peuvent être en Cu et alliages de Cu, Al et alliages d'Al, Fe et alliages de Fe.
    Ces tubes, typiquement non cannelés, peuvent être obtenus typiquement par rainurage de tubes, ou éventuellement, par rainurage à plat d'une bande métallique puis formation d'un tube soudé.
    Ces tubes peuvent être de section transversale typiquement ronde, ovale ou rectangulaire. Ils peuvent être de section ovale ou rectangulaire, en particulier dans le cas de tubes soudés.
    Un autre objet de l'invention est constitué par les échangeurs de chaleur utilisant des tubes selon l'invention.
    Comme illustré sur la figure 4b, ces échangeurs peuvent comprendre des ailettes d'échange thermique en contact avec lesdits tubes sur une fraction desdits tubes, dans lesquels la distance maximale entre lesdites ailettes et lesdits tubes, sur la fraction qui n'est pas en contact, est inférieure à 0,01 mm, et de préférence inférieure à 0,005 mm.
    Un autre objet de l'invention est constitué par l'utilisation de tubes selon l'invention, et par l'utilisation d'échangeurs selon l'invention, tubes et échangeurs dans lesquels le fluide frigoporteur ou caloporteur est utilisé comme fluide monophasique typiquement choisi parmi : l'eau, les solutions aqueuses glycolées typiquement à 30% de glycol, les solutions de formate et/ou d'actétate de K, les sorbets, les liquides organiques, le CO2 liquide.
    Selon l'invention, le fluide frigoporteur ou caloporteur peut être utilisé comme fluide monophasique typiquement choisi avec des caractéristiques de viscosité dynamique comprise entre 0,5 et 30 m.Pa et de nombre de Prandtl compris entre 5 et 160.
    EXEMPLES DE REALISATION A) Fabrication des tubes
    On a fabriqué des tubes de cuivre rainurés selon l'invention de 12,0 mm de diamètre extérieur De, tubes référencés A, B, C, D et G, ainsi que des tubes témoins référencés E, F et G, le tube référencé L correspondant à un tube témoin lisse.
    Par ailleurs d'autres essais ont été effectués d'autres diamètres De, essais qui ont montré que le rainurage selon l'invention permettait de choisir une épaisseur Tf à fond de rainure telle que Tf/De soit égal à 0,023 ± 0,005, ce qui conduit à une épaisseur Tf sensiblement inférieure à l'épaisseur standard et donc à un gain de poids significatif, le tube en conservant des performances mécaniques d'usage satisfaisantes.
    Réf. H mm Angle α° Angle β° N Type Tf mm LN/LR P/H P mm S/H
    A 0,337 29 24 22 T1 0,30 0,28 4,84 1,63 1,36
    B 0,280 33 25 20 T1-2 0,30 0,29 6,89 1,93 1,47
    C 0,227 70 30 40 T2 0,30 0,77 4 0,91 0,61
    D 0,304 41 25 29 T1 0,32 0,51 4,12 1,25 0,85
    E 0,25
    0,22    		 40 18 70 T2 0,35 1,15 2,56 0,64 0,35
    F 0,23 53 28 65 T1 0,35 1,8 2,39 0,55 0,26
    G 0,280 70 10 22 T1 0,30 0,28 5,80 1,62 1,36
    L - - - - 0,40 - - -
    A noter que les tubes C et G présentent des rainures dissymétriques alors que les rainures des tubes A, B, D, E et F sont symétriques.
    B) Résultats obtenus :
    Les tubes ont été testés avec deux types de fluides monophasiques : d'une part une solution aqueuse de monopropylène glycol à 30% en volume, et d'autre part une solution de formate de K pouvant aller jusqu'à -30°C, cette dernière présentant une température de congélation de -55°C, contre -40°C pour la solution de monopropylène glycol.
    Les tests ont été réalisés à +5°C et à -5°C.
    On a mesuré la viscosité dynamique (m.Pa.s) des solutions utilisées à ces deux températures :
    T Monopropylène glycol (m.Pa.s) Solution de formate de K
    - 5°C 20 4,5
    +5°C 10 2,5
    Par ailleurs, on a mesuré le nombre de Prandtl pour le monopropylène glycol : soit 142 à - 5°C, et 80 à +5°C.
    Pour la solution de formate de K, le nombre de Prandtl est de 20 à +5°C
    B1) Poids au mètre
    Les tubes A, B, C, D et G présentent un poids au mètre de 125 g/m, alors que les tubes témoins E et F, qui correspondent à des tubes rainurés de l'état de la technique, ont un poids au mètre de 140 g/m, le tube L présentant un poids au mètre de 130 g/m.
    En conclusion, avec les tubes selon l'invention, le gain en poids est de 10 % par rapport aux tubes rainurés de l'état de la technique et de 4% par rapport au tube lisse utilisé généralement dans cette application.
    B2) Essais avec une solution aqueuse de monopropylène glycol à 30% en volume 1) Essais à - 5°C :
    Dans le cas des tubes A, C et L, on a mesuré le coefficient d'échange Hi (W/m2.K) en fonction de Re, le nombre de Reynolds, pour un régime laminaire, ce qui correspond au domaine 2000 < Re < 3200.
    Le tableau qui suit donne la valeur de Hi pour trois valeurs de Re : 2400, 2600 et 2800.
    Re Hi tube A=HiA Hi tube C=HiC Hi tube L=HiL HiA/HiL HiC/HiL
    2400 3250 2300 2125 1,53 1,08
    2600 3500 2550 2325 1,50 1,10
    2800 3750 2750 2500 1,50 1,10
    Dans le cas des tubes A, C, E, F, G et L, on a mesuré le coefficient d'échange Hi en fonction de la perte de charge dP (Pa/m). Le tableau qui suit donne les valeurs de Hi pour une perte de charge de 14 KPa/m et 16 KPa/m :
    DP KPa/m HiA HiC HiG HiF HiE HiL
    14 3209 2777 2640 2300 2300 2300
    16 3664 3300 3050 2936 2709 2709
    Le tableau qui suit donne les rapports des coefficients d'échange, le tube lisse L étant pris comme référence :
    DP KPa/m HiA/HiL HiC/HiL HiG/HiL HiF/HiL HiEHiL HiL/HiL
    14 1,395 1,21 1,15 1 1 1
    16 1,35 1,22 1,13 1,08 1
    Ainsi, pour une perte de charge de 14KPa/m, le tube A présente, par rapport au tube lisse L, et également par rapport aux tubes rainurés F et E de l'état de la technique, un gain de 39%, ce qui est considérable.
    Pour les tubes de l'invention référencés A et G, il a été étudié l'influence de l'angle d'hélice, les autres paramètres de rainures étant égaux par ailleurs.
    Le tableau qui suit donne les coefficients d'échange et le rapport de ceux-ci pour des pertes de charge identiques de 14 KPa/m et 18KPa/m.
    DP KPa/m HiA HiG HiA/HiG
    14 3239 2630 1,23
    18 3674 3090 1,19
    2) Essais à + 5°C :
    Les essais à +5°C ont été effectués sur les tubes A, B, C, E, F et L. On a mesuré le coefficient d'échange Hi en fonction de la perte de charge dP (Pa/m). Le tableau qui suit donne les valeurs de Hi pour une perte de charge de 4 KPa/m. de 8 KPa/m et 12 KPa/m :
    Dp KPa/m HiA HiB HiC HiE HiF HiL
    4 2545 2273 1591 1591 1591 1591
    8 4000 3545 2455 2273 2273 2273
    12 4545 4409 3409 3045 2909 2773
    Le tableau qui suit donne les rapports des coefficients d'échange, le tube lisse L étant pris comme référence :
    Dp KPa/m HiA/HiL HiB/HiL HiC/HiL HiE/HiL HiF/HiL HiL/HiL
    4 1,60 1,43 1 1 1 1
    8 1,76 1,47 1,08 1 1 1
    12 1,64 1,59 1,23 1,10 1,05 1
    B3) Essais avec une solution aqueuse de formate de potassium 1) Essais à -5°C
    Dans le cas des tubes A, B, C, E, F, et L, on a mesuré le coefficient d'échange Hi en fonction de la perte de charge dP (Pa/m). Le tableau qui suit donne les valeurs de Hi pour une perte de charge de 4, 8 et 12 KPa/m :
    Dp KPa/m HiA HiB HiC HiE HiF HiL
    4 2423 1769 1769 1769 1769 1769
    8 3615 2615 3000 2615 2615 2615
    12 4231 3539 4000 3269 3385 3077
    Le tableau qui suit donne les rapports des coefficients d'échange, le tube lisse L étant pris comme référence :
    Dp KPa/m HiA/HiL HiB/HiL HiC/HiL HiE/HiL HiF/HiL HiL/HiL
    4 1,37 1 1 1 1 1
    8 1,38 1 1,15 1 1 1
    12 1,38 1,15 1,30 1,06 1,10 1
    2) Essais à +5°C
    Dans le cas des tubes A, B, C, E, F, et L, on a mesuré le coefficient d'échange Hi en fonction de la perte de charge dP (Pa/m). Le tableau qui suit donne les valeurs de Hi pour une perte de charge de 4, 8 et 12 KPa/m :
    Dp KPa/m HiA HiB HiC HiE HiF HiL
    4 3256 2325 2791 2325 2325 2325
    8 4000 3674 4280 3442 3674 3116
    12 4744 4465 5000 4465 4465 3581
    Le tableau qui suit donne les rapports des coefficients d'échange, le tube lisse L étant pris comme référence :
    Dp KPa/m HiA/HiL HiB/HiL HiC/HiL HiE/HiL HiF/HiL HiL/HiL
    4 1,40 1 1,2 1 1 1
    8 1,28 1,18 1,37 1,10 1,18 1
    12 1,32 1,25 1,40 1,25 1,25 1
    C) Conclusions
    Dans tous les cas de fluides monophasiques étudiés et à toutes les températures étudiées, le tube A est extrêmement performant et avantageux.
    Cependant, dans des cas particuliers, les tubes B et C peuvent être avantageux. Ainsi, le tube B peut l'être dans le cas d'un échange thermique à +5°C avec une solution aqueuse de monopropylèneglycol comme fluide circulant dans l'échangeur. De même, le tube C peut être avantageux dans le cas d'un échange thermique à +5°C avec une solution aqueuse de formate de K comme fluide circulant dans l'échangeur.
    AVANTAGES DE L'INVENTION
    L'invention présente de grands avantages.
    En effet, elle permet d'une part d'avoir des tubes échangeurs d'une grande efficacité en ce qui concerne l'échange thermique grâce à un coefficient d'échange Hi très élevé.
    D'autre part, elle permet d'avoir des tubes de faible poids au mètre, à la fois parce que l'invention permet d'avoir des tubes à la fois de petit diamètre et de faible épaisseur à fond de rainure, tubes très performants notamment en ce qui concerne le coefficient d'échange thermique et qui sont aptes à remplacer des tubes de plus grand diamètre et avec une plus grande épaisseur à fond de rainure. De plus, le nombre relativement faible de nervures contribue également à alléger les tubes.
    Enfin, les tubes selon l'invention sont particulièrement adaptés à tous les circuits d'échange thermique à fluide monophasique, notamment ceux qui utilisent des solutions aqueuses, ce qui est très avantageux en pratique.
    LISTE DES REPERES DES FIGURES
    Tube rainuré 1
    Nervure 2
    Rainure 3
    Rainure axiale 30
    Batterie 4
    Ailette 5
    Axe du tube 6

    Claims (20)

    1. Tubes métalliques (1) rainurés, d'épaisseur Tf en fond de rainure, de diamètre extérieur De, typiquement destinés à la fabrication d'échangeurs de chaleur utilisant un fluide frigoporteur ou caloporteur de type monophasique, rainurés intérieurement par N nervures hélicoïdales (2) d'angle d'apex α, de hauteur H, de largeur de base LN et d'angle d'hélice β, deux nervures consécutives étant séparées par une rainure (3) à fond typiquement plat de largeur LR, avec un pas P égal LR + LN , caractérisés en ce que :
      a) l'épaisseur Tf dudit tube est telle que Tf /De soit égal à 0,023± 0,005, Tf et De étant exprimés en mm, avec De allant 4 mm à 14,5 mm,
      b) lesdites nervures sont de hauteur H telle que H/De soit égal à 0,028 ± 0,005, H et De étant exprimés en mm,
      c) le nombre N de nervures est tel que N/De soit égal à 2,1 ± 0,4, le pas P correspondant étant égal à π.Di/N, avec Di égal à De-2.Tf, et De étant exprimé en mm,
      d) lesdites largeurs de base LN et LR sont telles que LN / LR soit compris entre 0,20 et 0,80,
      d) ledit angle d'apex α va de 10° à 50°,
      e) ledit angle d'hélice β va de 20° à 50°,
      de manière à être apte à utiliser comme fluide frigoporteur ou caloporteur un fluide typiquement monophasique comprenant typiquement de l'eau ou de l'eau glycolée, de manière à obtenir simultanément un coefficient d'échange thermique élevé en chauffage et en refroidissement et une faible perte de charge, et de manière à avoir un poids/mètre bas.
    2. Tubes selon la revendication 1 dans lesquels ledit angle d'hélice β va de préférence de 25° à 35°.
    3. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel ledit angle d'apex α est typiquement inférieur à 45° et est compris de préférence entre 15 et 30°.
    4. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le rapport S/H, S étant la surface comprise entre deux rainures consécutives, est compris entre 0,8 et 1,5, S et H étant exprimés respectivement en mm2 et en mm.
    5. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel H/De est égal à 0,028 ± 0,003.
    6. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel P/H va de 3,5 à 7, et préférence de 4 à 6.
    7. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans lesquels lesdites nervures sont de section triangulaire, trapézoïdale ou quadrilatère, à angles au sommet éventuellement arrondis.
    8. Tubes selon la revendication 7 dans lequel lesdites nervures ont un profil de type "trapèze" avec une base et un sommet, ledit sommet comprenant une partie centrale sensiblement plate, et éventuellement en pente par rapport à ladite base, ledit sommet de ladite nervure formant un petit côté du trapèze présentant typiquement des bords arrondis.
    9. Tubes selon une quelconque des revendications 7 à 8 dans lequel ledit sommet arrondi et/ou lesdits bords arrondis présentent des rayons de courbure inférieurs à 100 µm, le raccordement des nervures audits fonds typiquement plats présentant des rayons de courbure inférieurs à 100 µm, allant de préférence de 20 à 50 µm.
    10. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 9 dans lesquels lesdites nervures sont symétriques et se raccordent audits fonds typiquement plats avec des angles de raccordement droit et gauche 1 et 2 tels que 1- 2 soit typiquement égal à 0 ou au plus égal à 10°, de manière à former des nervures symétriques ou quasi-symétriques.
    11. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 10 dans lesquels lesdites nervures se raccordent audits fonds typiquement plats avec des angles de raccordement droit et gauche 1 et 2 tels que 1 - 2 soit au moins égal à 10°, de manière à former des nervures asymétriques ou inclinées.
    12. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans lesquels lesdites nervures présentent une base de forme triangulaire sur une hauteur hB et un sommet de forme trapézoïdale sur une hauteur hS, avec H égal à hB + hS, et hB / hS allant typiquement de 1 à2.
    13. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lesquels lesdites nervures forment une succession de nervures de hauteur H1=H et de hauteur H2 = a.H1, avec a compris entre 0,1 et 0,9, la nervure de hauteur H1 étant la nervure principale, et la nervure de hauteur H2 étant la nervure secondaire, ces deux nervures étant séparées par une rainure à fond plat.
    14. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 13 qui comprennent en outre un rainurage axial créant dans lesdites nervures des encoches à profil typiquement triangulaire à sommet arrondi, ledit sommet présentant un angle γ allant de 25 à 65°, ladite partie inférieure ou sommet est à une distance h du fond desdites rainures allant de 0 à 0,2 mm.
    15. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 14 en Cu et alliages de Cu, Al et alliages d'Al, Fe et alliages de Fe.
    16. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 15, typiquement non cannelés, obtenus typiquement par rainurage de tubes, ou éventuellement, par rainurage à plat d'une bande métallique puis formation d'un tube soudé.
    17. Tubes selon une quelconque des revendications 1 à 16 de section transversale typiquement ronde, ovale ou rectangulaire.
    18. Echangeurs de chaleur utilisant des tubes selon une quelconque des revendications 1 à 17.
    19. Utilisation de tubes selon une quelconque des revendications 1 à 17 et d'échangeurs selon la revendication 18, dans lesquels le fluide frigoporteur ou caloporteur est utilisé comme fluide monophasique typiquement choisi parmi : l'eau, les solutions aqueuses glycolées typiquement à 30% de glycol, les solutions de formate et/ou d'actétate de K, les sorbets, les liquides organiques, le CO2 liquide.
    20. Utilisation de tubes selon une quelconque des revendications 1 à 17 et d'échangeurs selon la revendication 18, pour échangeurs de chaleur dans lesquels le fluide frigoporteur ou caloporteur est utilisé comme fluide monophasique typiquement choisi avec des caractéristiques de viscosité dynamique comprise entre 0,5 et 30 m.Pa et de nombre de Prandtl compris entre 5 et 160.
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