EP1790933B1 - Tubes Coaxiales, en particulier pour un échangeur de chaleur - Google Patents

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    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation

Claims (27)

  1. Tube coaxial pour la conduite séparée d'au moins deux milieux, où il est prévu, concernant le tube coaxial (7), au moins un et, dans une surface de section transversale, de préférence au maximum seize générateur(s) de turbulences (11) qui est ou sont disposé(s) dans la zone intérieure (2) du tube intérieur (3),
    caractérisé en ce que le côté basse pression, dans le sens radial, est disposé en étant plus près de l'axe longitudinal médian que le côté haute pression, et la section d'écoulement libre du côté haute pression est, au total, inférieure à la section d'écoulement libre du côté basse pression, et où le tube intérieur et le tube extérieur sont extrudés à partir d'un alliage d'aluminium, comme un tube coaxial formant une seule et même pièce avec les ailettes s'étendant de façon continue suivant la direction longitudinale, dans le sens radial, entre le tube intérieur et le tube extérieur.
  2. Tube coaxial selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans une surface de section transversale, au maximum douze générateurs de turbulences (11).
  3. Tube coaxial selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le générateur de turbulences (11) est formé par une hélice s'étendant dans la direction longitudinale du tube coaxial (1).
  4. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, comme générateur de turbulences (11), au moins une, en particulier au moins quatre et au maximum douze ailettes intérieures (21) placées dans le tube intérieur (3).
  5. Tube coaxial selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes intérieures (21) présentent une épaisseur d'ailette comprise entre 0,1 mm et 0,2 mm.
  6. Tube coaxial selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les ailettes intérieures (21) présentent une hauteur d'ailette comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm, dans le cas d'un diamètre intérieur du tube intérieur (3) compris entre 4 mm et 8 mm.
  7. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les ailettes intérieures (21) sont configurées en s'étendant dans le sens radial.
  8. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les ailettes intérieures (21) sont disposées en étant réparties, à intervalles équidistants, sur la circonférence intérieure du tube intérieur (3).
  9. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, comme générateur de turbulences (11), au moins une, en particulier deux ou trois barrettes (22) placées dans le tube intérieur (3).
  10. Tube coaxial selon la revendication 9, caractérisé en ce que la barrette (22) au moins au nombre de un est configurée en s'étendant dans le sens radial.
  11. Tube coaxial selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la barrette (22) au moins au nombre de un présente une épaisseur de barrette comprise entre 0,2 mm et 0,6 mm.
  12. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des générateurs de turbulences (11) et / ou au moins l'une des ailettes (6) placée entre le tube intérieur et le tube extérieur (3 et 5) sont disposés de façon oblique par rapport à l'axe longitudinal du tube.
  13. Tube coaxial selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins l'un des générateurs de turbulences (11) et / ou au moins l'une des ailettes (6) placée entre le tube intérieur et le tube extérieur (3 et 5) sont configurés de façon oblique par rapport à l'axe longitudinal du tube, en ayant un pas tel, qu'il se produit une rotation de 360° sur une longueur de tube comprise entre 15 mm et 40 mm, en particulier entre 20 mm et 30 mm.
  14. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur d'au moins l'un des générateurs de turbulences (11) et / ou d'au moins l'une des ailettes intérieures (21) et / ou d'au moins l'une des barrettes (22) et / ou d'au moins l'une des ailettes (6) placée entre le tube intérieur et le tube extérieur (3 et 5) correspond de 0,3 fois à 0,5 fois, de préférence à 0,4 fois la longueur du tube.
  15. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section d'écoulement libre du côté haute pression est au total, au maximum, à moitié aussi importante et, au minimum, un quart aussi importante, en particulier un tiers +/- 10 % aussi importante que la section d'écoulement libre du côté basse pression.
  16. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du tube extérieur est de 10 mm à 20 mm, en particulier de 12 mm à 18 mm.
  17. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre intérieur du tube intérieur est de 3 mm à 10 mm, en particulier de 4 mm à 8 mm.
  18. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur d'ailettes (6) ou de barrettes, entre le tube intérieur et le tube extérieur (3 et 5), est de 0,3 mm à 1,1 mm, en particulier de 0,5 mm à 1,0 mm.
  19. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures d'arrivée des deux milieux sont disposées sur des côtés différents du tube coaxial.
  20. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube extérieur est subdivisé en au moins six, en particulier en au moins huit, douze conduits partiels et, au maximum, en vingt, de préférence au maximum en seize conduits partiels.
  21. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi de la paroi extérieure est plus importante ou de même importance que l'épaisseur de paroi de la paroi comprise entre le tube extérieur et le tube intérieur.
  22. Tube coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur des ailettes ou barrettes, qui subdivise les différents conduits partiels du tube extérieur, est moins importante
    ou de même importance que l'épaisseur de paroi de la paroi du tube extérieur.
  23. Echangeur de chaleur du type à tubes coaxiaux, caractérisé par au moins un tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 22.
  24. Echangeur de chaleur selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une pièce de raccordement (8) servant à introduire au moins un milieu, laquelle pièce de raccordement permet d'introduire le milieu suivant une direction coaxiale par rapport au tube coaxial (1).
  25. Système de climatisation, en particulier pour un véhicule automobile, caractérisé par au moins un tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 22.
  26. Utilisation d'un tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, d'un échangeur de chaleur selon la revendication 23 ou 24, ou bien d'un système de climatisation selon la revendication 25, où au moins l'un des milieux est un fluide frigorigène.
  27. Utilisation d'un tube coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 ou 26, ou bien d'un échangeur de chaleur selon la revendication 23 ou 24 dans un circuit de fluide frigorigène.
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