EP2487443A1 - Condenser for optimized heat exchange and heating installation of the liquid comprising the same - Google Patents

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EP2487443A1
EP2487443A1 EP12155236A EP12155236A EP2487443A1 EP 2487443 A1 EP2487443 A1 EP 2487443A1 EP 12155236 A EP12155236 A EP 12155236A EP 12155236 A EP12155236 A EP 12155236A EP 2487443 A1 EP2487443 A1 EP 2487443A1
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EP
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condenser
condensation
liquid
circulation
channels
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Withdrawn
Application number
EP12155236A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Merlet
Lionel Mathieu
Alexandre Louineau
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Atlantic Industrie SAS
Original Assignee
Atlantic Industrie SAS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
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    • F28F3/14—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels by separating portions of a pair of joined sheets to form channels, e.g. by inflation

Definitions

  • the invention relates to the field of liquid heating installations, in particular sanitary water, by heat exchange between a refrigerant and the liquid to be heated. It relates in particular to heating installations comprising a liquid balloon outside of which is disposed a condenser defining a path for the refrigerant.
  • the collection and distribution channels can be inclined from 0 ° to 10 ° relative to the horizontal, preferably 2 °.

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Abstract

The condenser (1) has flow/condensation channels (2) allowing condensation liquid of refrigerant e.g. R134a refrigerant, to descent through gravity in use position. A distribution channel (3) comprises an inlet (4) of the condenser. Each of the flow/condensation channels has an upper end (2a) opening on the distribution channel and a lower end (2b) opening on a collection channel (5) to collect the liquid in end position. The collection channel comprises an outlet (6) of the condenser, and the flow/condensation channels are independent to each other between the upper and lower ends. An independent claim is also included for a heating installation of liquid i.e. domestic supply water.

Description

L'invention concerne le domaine des installations de chauffage de liquides, en particulier d'eau sanitaire, par échange thermique entre un fluide frigorigène et le liquide à chauffer. Elle concerne en particulier les installations de chauffage comprenant un ballon de liquide à l'extérieur duquel est disposé un condenseur définissant un parcours pour le fluide frigorigène.The invention relates to the field of liquid heating installations, in particular sanitary water, by heat exchange between a refrigerant and the liquid to be heated. It relates in particular to heating installations comprising a liquid balloon outside of which is disposed a condenser defining a path for the refrigerant.

Dans de telles installations, l'énergie libérée par le fluide frigorigène lorsque celui-ci circule dans le condenseur et passe de l'état gazeux à l'état liquide, est transmise au liquide à chauffer par un échange thermique ayant lieu par l'intermédiaire de la paroi du condenseur et de la paroi du ballon en contact l'une avec l'autre.In such installations, the energy released by the refrigerant when it flows in the condenser and goes from the gaseous state to the liquid state, is transmitted to the liquid to be heated by a heat exchange taking place via the wall of the condenser and the wall of the balloon in contact with each other.

Un premier type de condenseur connu est formé de tubes en cuivre ou en aluminium enroulés en hélice autour du ballon et en contact avec la paroi de ce dernier.A first type of known condenser is formed of copper or aluminum tubes wound helically around the balloon and in contact with the wall of the latter.

Un second type de condenseur connu, de type « roll bond », est formé de deux plaques co-laminées à froid entre elles de façon à définir un circuit continu dans lequel circule le fluide frigorigène à condenser et généralement formé de canaux disposés en spirale et reliés par des coudes.A second type of known condenser, of "roll-bond" type, is formed of two cold co-laminated plates with each other so as to define a continuous circuit in which circulates the refrigerant to be condensed and generally formed of channels arranged in a spiral and connected by elbows.

Le brevet français n° 1 369 057 divulgue un condenseur analogue au second type de condenseur mentionné ci-dessus, dans lequel le circuit de circulation du fluide frigorigène est formé par un réseau de petits canaux longitudinaux et de petits canaux latéraux en communication les uns avec les autres, étant prévues plusieurs colonnes formées chacune de petits canaux longitudinaux, l'extrémité supérieure de chaque petit canal longitudinal débouchant dans les deux petits canaux latéraux au-dessus tandis que l'extrémité inférieure débouche dans les deux petits canaux latéraux en-dessous.French Patent No. 1,369,057 discloses a condenser analogous to the second type of condenser mentioned above, wherein the refrigerant circulation circuit is formed by a network of small longitudinal channels and small lateral channels in communication with each other, being provided several columns formed each of the small longitudinal channels, the end upper of each small longitudinal channel opening into the two small side channels above while the lower end opens into the two small side channels below.

Du fait que chaque petit canal longitudinal communique avec des canaux latéraux, le fluide frigorigène, qu'il soit à l'état gazeux avant condensation ou à l'état liquide après condensation, rencontre des obstacles qui le force à s'écouler suivant un dessin en zig-zag de canaux en canaux et à se disperser ainsi dans le condenseur d'une manière aléatoire et non uniforme.Since each small longitudinal channel communicates with lateral channels, the refrigerant, whether in the gaseous state before condensation or in the liquid state after condensation, encounters obstacles which force it to flow according to a drawing. zig-zag channels in channels and thus disperse in the condenser in a random and non-uniform manner.

De plus, la structure du condenseur est rendue complexe par la présence d'une section d'entretoise séparant le condenseur en deux régions et visant à rendre égales les quantités de fluide frigorigène présentes dans lesdites deux régions.In addition, the structure of the condenser is made complex by the presence of a spacer section separating the condenser into two regions and aimed at making equal the amounts of refrigerant present in said two regions.

Un bon fonctionnement des installations de chauffage de liquide, permettant notamment un chauffage rapide et sensiblement uniforme du liquide, est difficile à obtenir pour des installations équipées des condenseurs décrits ci-dessus.A proper operation of the liquid heating installations, in particular allowing rapid and substantially uniform heating of the liquid, is difficult to obtain for installations equipped with the condensers described above.

En effet, ce bon fonctionnement requiert d'une part une condensation continue le long du parcours du fluide frigorigène et, d'autre part, que le circuit recouvre une partie substantielle du ballon.Indeed, this good operation requires on the one hand a continuous condensation along the path of the refrigerant and, on the other hand, that the circuit covers a substantial portion of the balloon.

Cependant, la Société déposante s'est rendu compte qu'en raison de la disposition en hélice ou en spirale des condenseurs connus, le parcours du fluide frigorigène dans ces condenseurs doit être très long, généralement de 35 m à 70 m, pour qu'ils puissent recouvrir une partie substantielle du ballon, et le liquide de condensation n'est pas correctement évacué et s'accumule à certains endroits. Pour ces deux raisons, le circuit se trouve encombré par du fluide frigorigène à l'état liquide qui ne participe plus à l'échange thermique et qui empêche le fluide frigorigène à l'état gazeux restant de se condenser car n'étant pas au contact direct de la paroi du condenseur en contact avec le ballon. La performance de l'installation est donc très amoindrie. Les mêmes problèmes se posent avec le condenseur divulgué dans le brevet français n° 1 369 057 .However, the Applicant Company has realized that because of the spiral or spiral disposition of known condensers, the path of the refrigerant in these condensers must be very long, generally from 35 m to 70 m, for they can cover a substantial part of the flask, and the condensate is not properly evacuated and accumulates in some places. For these two reasons, the circuit is is congested by refrigerant in the liquid state which no longer participates in the heat exchange and which prevents the refrigerant in the gaseous state remaining to condense because not being in direct contact with the wall of the condenser in contact with the ball. The performance of the installation is therefore very low. The same problems arise with the condenser disclosed in French Patent No. 1,369,057 .

La présente invention vise à améliorer l'efficacité de l'échange thermique dans la condensation d'un gaz en liquide pour chauffer un liquide, afin de résoudre le problème mentionné ci-dessus.The present invention aims to improve the efficiency of heat exchange in the condensation of a liquid gas to heat a liquid, in order to solve the problem mentioned above.

La présente invention a donc pour objet un condenseur comportant un circuit de canaux définissant un parcours pour la circulation et la condensation d'un fluide frigorigène entrant à l'état gazeux dans le circuit par une entrée, le condenseur étant destiné à être appliqué, en position d'utilisation, à la verticale contre un ballon contenant un liquide à chauffer, dont le chauffage est obtenu par transfert de la chaleur libérée par la condensation progressive du fluide frigorigène à l'état gazeux en liquide de condensation, lequel est évacué du circuit par une sortie, le condenseur étant caractérisé par le fait que les canaux de circulation/condensation sont orientés pour permettre, en position d'utilisation, la descente par gravité du liquide de condensation formé, le condenseur comprenant en outre un distributeur d'entrée comportant l'entrée du condenseur, distributeur d'entrée dans lequel débouchent les extrémités côté gaz desdits canaux, et un collecteur de sortie dans lequel débouchent les extrémités côté liquide desdits canaux, de façon à recueillir le liquide de condensation en fin de course, le collecteur de sortie comportant la sortie du condenseur, les canaux de circulation/condensation étant indépendants les uns des autres entre leur extrémité côté gaz et leur extrémité côté liquide.The subject of the present invention is therefore a condenser comprising a channel circuit defining a path for the circulation and the condensation of a refrigerant entering the gaseous state in the circuit via an inlet, the condenser being intended to be applied, position of use, vertically against a balloon containing a liquid to be heated, the heating is obtained by transferring the heat released by the progressive condensation of the refrigerant in the gaseous state into the condensation liquid, which is removed from the circuit an outlet, the condenser being characterized in that the circulation / condensation channels are oriented to allow, in the use position, the descent by gravity of the formed condensation liquid, the condenser further comprising an inlet distributor comprising the inlet of the condenser, inlet distributor into which the gas-side ends of said channels open, and an adhesive outlet outlet into which the liquid-side ends of said channels open, so as to collect the condensation liquid at the end of the stroke, the outlet collector comprising the outlet of the condenser, the circulation / condensation channels being independent of one another between their gas-side end and their liquid-side end.

On entend par l'expression « indépendants les uns des autres » que les canaux de circulation/condensation ne communiquent pas les uns avec les autres entre leurs extrémités, de sorte que du fluide frigorigène à l'état gazeux ou à l'état liquide se trouvant dans un canal ne peut s'écouler dans un autre canal.The expression "independent of each other" is understood to mean that the circulation / condensation channels do not communicate with one another between their ends, so that refrigerant in the gaseous state or in the liquid state becomes in one channel can not flow into another channel.

Grâce à un tel agencement des canaux de circulation/condensation et du collecteur de sortie, lorsque ce condenseur enveloppe le ballon, le fluide frigorigène à l'état gazeux est réparti de manière uniforme dans l'ensemble du condenseur, ce qui permet un chauffage uniforme du liquide à chauffer, et le liquide issu de la condensation du gaz chute au bas du condenseur, sans rencontrer d'obstacles, et est ainsi évacué rapidement, laissant place au gaz non condensé. Cela permet d'améliorer très sensiblement l'échange thermique du fait que le liquide de condensation n'encombre plus le volume où a lieu la condensation.Thanks to such an arrangement of the circulation / condensation channels and the outlet manifold, when this condenser envelops the flask, the gaseous refrigerant is distributed uniformly throughout the condenser, which allows uniform heating. liquid to be heated, and the liquid resulting from the condensation of the gas drops to the bottom of the condenser, without encountering obstacles, and is thus evacuated rapidly, leaving room for the uncondensed gas. This makes it possible to very substantially improve the heat exchange because the condensation liquid no longer encumbrates the volume in which the condensation takes place.

Un encombrement important du circuit par le liquide de condensation peut par exemple se traduire par un faible taux de vide dans les canaux de circulation/condensation. En d'autres termes, la présente invention permet de rendre maximal le taux de vide dans les canaux de circulation/condensation.A large size of the circuit by the condensation liquid may for example result in a low void rate in the circulation / condensation channels. In other words, the present invention makes it possible to maximize the void ratio in the circulation / condensation channels.

Un tel agencement présente également l'avantage de réduire la quantité de fluide frigorigène utilisée, puisque la longueur parcourue par le fluide sous forme gazeuse puis liquide peut être réduite de manière considérable, par exemple à environ 2,5 m, au lieu des 35 m à 70 m des installations connues, tout en recouvrant une partie substantielle du ballon.Such an arrangement also has the advantage of reducing the amount of refrigerant used, since the length traveled by the fluid in gaseous and then liquid form can be considerably reduced, for example to about 2.5 m, instead of 35 m at 70 m from the known installations, while covering a substantial part of the balloon.

En résumé, la présente invention permet à la fois de diminuer la quantité de fluide frigorigène tout en améliorant la qualité de l'échange thermique.In summary, the present invention makes it possible at the same time to reduce the quantity of refrigerant while improving the quality of the heat exchange.

Les canaux de circulation/condensation peuvent être avantageusement disposés de façon à être orientés verticalement ou sensiblement verticalement en position d'utilisation du condenseur.The circulation / condensation channels may advantageously be arranged to be oriented vertically or substantially vertically in the position of use of the condenser.

La verticalité de ces canaux permet d'obtenir l'écoulement le plus rapide du liquide de condensation jusque dans le collecteur de sortie.The verticality of these channels makes it possible to obtain the fastest flow of the condensation liquid into the outlet manifold.

En variante, les canaux de circulation/condensation sont disposés de façon à être inclinés par rapport à la verticale en position d'utilisation du condenseur, avec une inclinaison pouvant notamment aller jusqu'à 45°.Alternatively, the circulation / condensation channels are arranged to be inclined relative to the vertical position of use of the condenser, with an inclination of up to 45 °.

Les canaux de circulation/condensation sont avantageusement régulièrement espacés les uns des autres. De cette manière, lesdits canaux sont régulièrement répartis sur la circonférence du ballon en position d'utilisation du condenseur, conduisant à un chauffage uniforme, et donc plus efficace, du liquide à chauffer.The circulation / condensation channels are advantageously regularly spaced from each other. In this way, said channels are regularly distributed over the circumference of the balloon in the position of use of the condenser, leading to a uniform, and therefore more efficient, heating of the liquid to be heated.

De préférence, le collecteur de sortie peut se présenter sous la forme d'un canal de collecte positionné transversalement aux canaux de circulation/condensation.Preferably, the outlet manifold may be in the form of a collection channel positioned transversely to the circulation / condensation channels.

De préférence, le canal de collecte peut être incliné de façon à présenter, en position d'utilisation du condenseur, un point haut et un point bas, la sortie du condenseur se trouvant au point bas. Ainsi, le liquide de condensation s'écoule rapidement hors du circuit du condenseur.Preferably, the collection channel may be inclined so as to have, in the position of use of the condenser, a high point and a low point, the outlet of the condenser being at the low point. Thus, the condensation liquid flows rapidly out of the condenser circuit.

Le distributeur d'entrée se présente avantageusement sous la forme d'un canal de distribution positionné transversalement aux canaux de circulation/condensation.The inlet distributor is advantageously in the form of a distribution channel positioned transversely to the circulation / condensation channels.

De préférence, le canal de distribution est incliné de façon à présenter, en position d'utilisation du condenseur, un point haut et un point bas, l'entrée du condenseur se trouvant au point bas.Preferably, the distribution channel is inclined so as to have, in the position of use of the condenser, a high point and a low point, the entry of the condenser being at the low point.

Cette configuration en escalier du canal de distribution et des canaux de circulation/condensation, à savoir un canal de distribution incliné et des canaux de circulation/condensation répartis uniformément le long de celui-ci, permet la répartition équitable du fluide dans les canaux de circulation/condensation.This stepped configuration of the distribution channel and the circulation / condensation channels, namely an inclined distribution channel and circulation / condensation channels distributed uniformly along it, allows the equitable distribution of the fluid in the circulation channels. /condensation.

Les canaux de collecte et de distribution peuvent être inclinés de 0° à 10° par rapport à l'horizontale, de préférence de 2°.The collection and distribution channels can be inclined from 0 ° to 10 ° relative to the horizontal, preferably 2 °.

De préférence, le condenseur est formé de deux tôles dont au moins l'une comporte des zones en creux de telle sorte que, par l'application l'une contre l'autre de ces deux tôles, sont formés les canaux de circulation/condensation, le distributeur d'entrée et le collecteur de sortie.Preferably, the condenser is formed of two sheets of which at least one has recessed areas so that, by the application against each other of these two sheets, are formed the circulation channels / condensation , the inlet distributor and the outlet manifold.

Un tel condenseur est obtenu par exemple par le procédé dit « roll bond », bien connu dans la technique.Such a condenser is obtained for example by the so-called "roll bond" method, well known in the art.

En particulier, on peut utiliser des tôles en aluminium.In particular, aluminum sheets can be used.

En variante, le circuit du condenseur peut être formé de tubes raccordés les uns aux autres et dont les espaces internes constituent les canaux de circulation/condensation, le distributeur d'entrée et le collecteur de sortie.In a variant, the condenser circuit may be formed of tubes connected to each other and whose internal spaces constitute the circulation / condensation channels, the inlet distributor and the outlet manifold.

La présente invention a également pour objet une installation de chauffage de liquides, notamment d'eau sanitaire, comprenant un ballon contenant un liquide à chauffer et caractérisée par le fait qu'un condenseur tel que défini ci-dessus est appliqué contre le ballon.The present invention also relates to an installation for heating liquids, in particular domestic water, comprising a flask containing a liquid to be heated and characterized in that a condenser as defined above is applied against the flask.

De préférence, une pâte conductrice de la chaleur peut être intercalée entre le condenseur et le ballon de liquide, de façon à améliorer encore le transfert de chaleur entre le fluide frigorigène et le liquide à chauffer.Preferably, a heat conductive paste may be interposed between the condenser and the liquid tank, so as to further improve the heat transfer between the refrigerant and the liquid to be heated.

Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés.To better illustrate the object of the present invention, a preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.

Sur ces dessins :

  • la Figure 1 est une vue schématique du circuit d'un condenseur selon la présente invention, représenté à plat ;
  • la Figure 2 est une vue en élévation du condenseur selon le mode de réalisation préféré de la présente invention ;
  • la Figure 3 est une vue en élévation du condenseur de la Figure 3, mis en place sur une cuve de ballon d'eau chaude ; et
  • la Figure 4 est une vue en coupe partielle transversalement au ballon et au condenseur représentés sur la Figure 3.
On these drawings:
  • the Figure 1 is a schematic view of the circuit of a condenser according to the present invention, shown flat;
  • the Figure 2 is an elevational view of the condenser according to the preferred embodiment of the present invention;
  • the Figure 3 is an elevation view of the condenser of the Figure 3 , set up on a tank of hot water tank; and
  • the Figure 4 is a partial sectional view transversely to the balloon and the condenser shown in FIG. Figure 3 .

Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir que l'on y a représenté à plat le circuit du condenseur 1 selon la présente invention.If we refer to the Figure 1 it can be seen that the circuit of the condenser 1 according to the present invention is shown flat.

Ce circuit est défini par des canaux de circulation/condensation 2 sensiblement verticaux, parallèles entre eux et régulièrement espacés.This circuit is defined by substantially vertical circulation / condensation channels 2, parallel to each other and regularly spaced.

L'extrémité supérieure 2a de chaque canal 2 est raccordée à un canal de distribution 3 par lequel est introduit, par l'intermédiaire d'une entrée 4, un fluide frigorigène, tel que R134a ou R290 ou autre, à l'état gazeux, lequel circule et se condense dans les canaux de circulation/condensation 2. Le canal de distribution 3 est incliné, les points bas et haut du canal de distribution 3 se trouvant respectivement sur la gauche et la droite du condenseur sur les Figures 1 et 2, l'entrée 4 étant prévue au point bas du canal de distribution 3.The upper end 2a of each channel 2 is connected to a distribution channel 3 through which is introduced, via an inlet 4, a refrigerant, such as R134a or R290 or other, in the gaseous state, which circulates and condenses in the circulation channels / condensation 2. The distribution channel 3 is inclined, the low and high points of the distribution channel 3 being respectively on the left and right of the condenser on the Figures 1 and 2 , the inlet 4 being provided at the low point of the distribution channel 3.

L'extrémité inférieure 2b de chaque canal de circulation/condensation 2 est raccordée à un canal de collecte 5 destiné à recueillir le liquide de condensation du fluide frigorigène, ledit liquide étant évacué par une sortie 6. Le canal de collecte 5 est également incliné, les points bas et haut du canal de collecte 5 se trouvant respectivement sur la droite et la gauche du condenseur 1 sur les Figures 1 et 2, la sortie 6 se trouvant au point bas du canal de collecte 5.The lower end 2b of each circulation / condensation channel 2 is connected to a collection channel 5 intended to collect the condensing liquid of the refrigerant, said liquid being discharged through an outlet 6. The collection channel 5 is also inclined, the low and high points of the collection channel 5 located respectively on the right and the left of the condenser 1 on the Figures 1 and 2 , the outlet 6 being at the low point of the collection channel 5.

Il convient de souligner ici que l'entrée 4 et la sortie 6 se trouvent, en position d'utilisation du condenseur 1, globalement sur une même verticale, ce qui permet, d'un point de vue industriel, une gestion plus simple de l'arrivée et de la sortie du fluide frigorigène.It should be emphasized here that the inlet 4 and the outlet 6 are, in the position of use of the condenser 1, generally on the same vertical, which allows, from an industrial point of view, a simpler management of the arrival and exit of the refrigerant.

Le condenseur 1 peut être réalisé de diverses manières.The condenser 1 can be made in various ways.

On a représenté sur les Figures 2 à 4 un circuit obtenu par le procédé « roll bond », bien connu dans la technique et qui consiste de manière générale à lier/assembler deux tôles métalliques l'une à l'autre par laminage, sauf aux endroits où l'on souhaite former le circuit de fluide frigorigène.We have shown on Figures 2 to 4 a circuit obtained by the "roll bond" method, well known in the art and which generally consists of bonding / assembling two metal sheets to each other by rolling, except where it is desired to form the circuit of refrigerant.

Pour ce faire, on dépose, sur une surface d'une première tôle métallique 7 et par exemple au moyen d'un écran, une pâte anti-adhésive suivant le chemin destiné à être formé par les canaux de circulation/condensation 2, le canal de distribution 3 et le canal de collecte 5 et l'on vient placer une seconde tôle métallique 8 contre la face portant la pâte adhésive. Ensuite, on co-lamine à froid les deux tôles 7, 8, conduisant à la soudure de celles-ci sauf dans les zones séparées par la pâte anti-adhésive. Enfin, on gonfle ces zones non soudées par voie hydraulique ou pneumatique, formant ainsi le circuit de fluide frigorigène. Ce circuit peut être à deux faces déformées ou à une face plane et une face déformée. Le circuit représenté sur les Figures 2 à 4 est de type à une face plane et une face déformée, la face plane étant constituée par la première tôle 7 et destinée à être appliquée contre le ballon de liquide à chauffer.To do this, a non-stick paste is deposited on a surface of a first metal sheet 7 and, for example, by means of a screen, along the path intended to be formed by the circulation / condensation channels 2, the channel 3 and the collection channel 5 and it comes to place a second metal sheet 8 against the face carrying the adhesive paste. Then, the two sheets 7, 8 are co-laminated cold, leading to the welding thereof except in the areas separated by the release paste. Finally, these non-welded zones are inflated hydraulically or pneumatically, thus forming the refrigerant circuit. This circuit may be two deformed faces or a flat face and a deformed face. The circuit represented on Figures 2 to 4 is of the type with a flat face and a deformed face, the flat face being constituted by the first sheet 7 and intended to be applied against the liquid tank to be heated.

L'entrée 4 et la sortie 6 du condenseur 1 sont définies par des ouvertures débouchant sur les bords du panneau formant condenseur ainsi obtenu, ouvertures dans lesquelles sont placés des tubes respectivement de distribution et de sortie de fluide frigorigène.The inlet 4 and the outlet 6 of the condenser 1 are defined by openings opening on the edges of the condenser panel thus obtained, openings in which are placed respectively distribution tubes and refrigerant outlet.

Le circuit pourrait également être obtenu par l'assemblage, par exemple par soudage, de deux tôles préalablement mises en forme de façon à former, une fois assemblées ensemble, le circuit du condenseur 1. La mise en forme préalable des tôles consiste, par exemple, à réaliser dans l'une des tôles une rainure suivant le parcours du circuit souhaité.The circuit could also be obtained by assembling, for example by welding, two previously shaped sheets so as to form, once assembled together, the circuit of the condenser 1. The prior shaping of the sheets consists, for example , at realize in one of the sheets a groove following the course of the desired circuit.

Une fois que l'on a obtenu de cette manière le condenseur 1, on le met en forme pour l'adapter à la cuve du ballon sur lequel on souhaite l'installer, lequel est la plupart du temps cylindrique, comme représenté sur la Figure 2.Once the condenser 1 has been obtained in this manner, it is shaped to adapt it to the tank of the flask on which it is desired to install it, which is most of the time cylindrical, as shown in FIG. Figure 2 .

Après cette dernière mise en forme, le condenseur 1 est mis en place sur la cuve C du ballon, comme représenté sur la Figure 3, et est maintenu contre celle-ci par tout moyen approprié. Cela peut être fait par exemple par un cerclage, ou par le fait que les bords libres du panneau formant condenseur 1 sont repliés d'équerre et assemblés l'un à l'autre par tout moyen approprié, par exemple par boulonnage. Le condenseur est soit en contact direct avec la cuve C, soit avec une pâte thermique interposée entre le condenseur 1 et la cuve C.After this last shaping, the condenser 1 is put in place on the tank C of the balloon, as shown in FIG. Figure 3 and is held against it by any appropriate means. This can be done for example by a strapping, or by the fact that the free edges of the condenser panel 1 are folded square and assembled to each other by any suitable means, for example by bolting. The condenser is either in direct contact with the tank C, or with a thermal paste interposed between the condenser 1 and the tank C.

Il convient de souligner ici que le condenseur 1 enveloppe la cuve C du ballon et que, les canaux de circulation/condensation 2 étant régulièrement espacés les uns des aux autres, ils sont également régulièrement répartis sur la circonférence de la cuve C, permettant d'obtenir un chauffage uniforme, les canaux de distribution 3 et de collecte 5 s'étendant sur presque toute la circonférence de la cuve C.It should be emphasized here that the condenser 1 envelops the tank C of the tank and that, the circulation / condensation channels 2 being regularly spaced from each other, they are also regularly distributed over the circumference of the tank C, allowing to achieve uniform heating, the distribution channels 3 and collection 5 extending over almost the entire circumference of the tank C.

On va maintenant décrire ci-après le fonctionnement du condenseur 1 avec référence aux Figures 1 et 4.We will now describe the operation of the condenser 1 with reference to Figures 1 and 4 .

Le fluide frigorigène entre dans le circuit à l'état gazeux, par l'entrée 4, puis monte le long du canal de distribution 3 et entre au fur et à mesure dans tous les canaux de circulation/condensation 2 jusqu'à les remplir.The refrigerant enters the circuit in the gaseous state, through the inlet 4, then rises along the distribution channel 3 and enters as and when in all channels of circulation / condensation 2 until fill.

En raison du transfert de chaleur du fluide frigorigène à l'état gazeux, donc plus chaud, avec le liquide à chauffer, donc plus froid, le fluide frigorigène se condense et le liquide de condensation chute au bas des canaux de circulation/condensation 2, sous l'effet de la gravité, pour être recueilli dans le canal de collecte 5. Le canal de collecte 5 étant incliné, le liquide de condensation est amené à s'écouler jusqu'à la sortie 6 par laquelle il sort du condenseur 1.Due to the heat transfer of the refrigerant to the gaseous state, therefore warmer, with the liquid to be heated, and therefore colder, the refrigerant condenses and the condensing liquid falls at the bottom of the circulation / condensation channels 2, under the effect of gravity, to be collected in the collection channel 5. The collection channel 5 being inclined, the condensation liquid is allowed to flow to the outlet 6 through which it leaves the condenser 1.

Le condenseur selon l'invention est donc un condenseur à contre-courant, le fluide frigorigène à l'état gazeux se condensant par refroidissement pendant sa descente tandis que l'eau, par convection naturelle, monte en se réchauffant.The condenser according to the invention is therefore a counter-current condenser, the refrigerant in the gaseous state condensing by cooling during its descent while the water, by natural convection, rises warming up.

Comme indiqué ci-dessus, la verticalité des canaux de circulation/condensation 2 permet de faire sortir le liquide de condensation du condenseur 1 bien plus rapidement.As indicated above, the verticality of the circulation / condensation channels 2 makes it possible to let the condensation liquid out of the condenser 1 much faster.

Par conséquent, le condenseur 1 selon l'invention permet d'obtenir un chauffage efficace et uniforme du liquide à chauffer, grâce à un circuit de longueur plus courte et permettant une évacuation rapide du liquide de condensation.Consequently, the condenser 1 according to the invention makes it possible to obtain efficient and uniform heating of the liquid to be heated, thanks to a circuit of shorter length and allowing rapid evacuation of the condensation liquid.

Il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.It is understood that the embodiment which has been described above has been given as an indication and not limitation and that modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (12)

Condenseur (1) comportant un circuit de canaux (2) définissant un parcours pour la circulation et la condensation d'un fluide frigorigène entrant à l'état gazeux dans le circuit par une entrée (4), le condenseur (1) étant destiné à être appliqué, en position d'utilisation, à la verticale contre un ballon contenant un liquide à chauffer, dont le chauffage est obtenu par transfert de la chaleur libérée par la condensation progressive du fluide frigorigène à l'état gazeux en liquide de condensation, lequel est évacué du circuit par une sortie (6), le condenseur (1) étant caractérisé par le fait que les canaux de circulation/condensation (2) sont orientés pour permettre, en position d'utilisation, la descente par gravité du liquide de condensation formé, le condenseur (1) comprenant en outre un distributeur d'entrée (3) comportant l'entrée (4) du condenseur (1), distributeur d'entrée (3) dans lequel débouchent les extrémités (2a) côté gaz desdits canaux (2), et un collecteur de sortie (5) dans lequel débouchent les extrémités (2b) côté liquide desdits canaux (2), de façon à recueillir le liquide de condensation en fin de course, le collecteur de sortie (5) comportant la sortie (6) du condenseur (1), les canaux de circulation/condensation (2) étant indépendants les uns des autres entre leur extrémité (2a) côté gaz et leur extrémité (2b) côté liquide.Condenser (1) comprising a channel circuit (2) defining a path for the circulation and condensation of a refrigerant entering the gaseous state into the circuit via an inlet (4), the condenser (1) being intended for in the use position, it is applied vertically against a flask containing a liquid to be heated, the heating of which is obtained by transfer of the heat released by the progressive condensation of the refrigerant in the gaseous state into the condensation liquid, which is removed from the circuit by an outlet (6), the condenser (1) being characterized in that the circulation / condensation channels (2) are oriented to allow, in the use position, the descent by gravity of the condensation liquid formed, the condenser (1) further comprising an inlet distributor (3) having the inlet (4) of the condenser (1), inlet distributor (3) into which the ends (2a) on the gas side of said channels (2) , and an outlet manifold (5) into which the liquid-side ends (2b) of said channels (2) open, so as to collect the condensation liquid at the end of the stroke, the outlet manifold (5) having the outlet (6) ) of the condenser (1), the circulation / condensation channels (2) being independent of each other between their end (2a) gas side and their end (2b) liquid side. Condenseur (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait les canaux de circulation/condensation (2) sont disposés de façon à être orientés verticalement ou sensiblement verticalement en position d'utilisation du condenseur (1).Condenser (1) according to claim 1, characterized in that the circulation / condensation channels (2) are arranged to be oriented vertically or substantially vertically in the use position of the condenser (1). Condenseur (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les canaux de circulation/condensation (2) sont disposés de façon à être inclinés par rapport à la verticale en position d'utilisation du condenseur (1), avec une inclinaison pouvant notamment aller jusqu'à 45°.Condenser (1) according to Claim 1, characterized in that the circulation / condensation channels (2) are arranged inclined relative to the vertical in the position of use of the condenser (1), with an inclination especially go up to 45 °. Condenseur (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les canaux de circulation/condensation (2) sont régulièrement espacés les uns des autres.Condenser (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circulation / condensation channels (2) are regularly spaced from each other. Condenseur (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le collecteur de sortie (5) se présente sous la forme d'un canal de collecte (5) positionné transversalement aux canaux de circulation/condensation (2).Condenser (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outlet manifold (5) is in the form of a collection channel (5) positioned transversely to the circulation / condensation channels (2). ). Condenseur (1) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le canal de collecte (5) est incliné de façon à présenter, en position d'utilisation du condenseur (1), un point haut et un point bas, la sortie (6) du condenseur (1) se trouvant au point bas.Condenser (1) according to claim 5, characterized in that the collection channel (5) is inclined so as to have, in the position of use of the condenser (1), a high point and a low point, the output ( 6) of the condenser (1) at the low point. Condenseur (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le distributeur d'entrée (3) se présente sous la forme d'un canal de distribution (3) positionné transversalement aux canaux de circulation/condensation (2).Condenser (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet distributor (3) is in the form of a distribution channel (3) positioned transversely to the circulation / condensation channels ( 2). Condenseur (1) selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le canal de distribution (3) est incliné de façon à présenter, en position d'utilisation du condenseur (1), un point haut et un point bas, l'entrée (4) du condenseur (1) se trouvant au point bas.Condenser (1) according to claim 7, characterized in that the distribution channel (3) is inclined so as to have, in the position of use of the condenser (1), a high point and a low point, the input (4) the condenser (1) at the low point. Condenseur (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est formé de deux tôles (7, 8) dont au moins l'une comporte des zones en creux de telle sorte que, par l'application l'une contre l'autre de ces deux tôles (7, 8), sont formés les canaux de circulation/condensation (2), le distributeur d'entrée (3) et le collecteur de sortie (5).Condenser (1) according to one of Claims 1 to 8, characterized in that it consists of two plates (7, 8), at least one of which has zones hollow so that, by the application against each other of these two sheets (7, 8), are formed the circulation / condensation channels (2), the inlet distributor (3) and the collector output (5). Condenseur (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le circuit du condenseur (1) est formé de tubes raccordés les uns aux autres et dont les espaces internes constituent les canaux de circulation/condensation (2), le distributeur d'entrée (3) et le collecteur de sortie (5).Condenser (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the circuit of the condenser (1) is formed of tubes connected to each other and whose internal spaces constitute the circulation / condensation channels (2) , the inlet distributor (3) and the outlet manifold (5). Installation de chauffage de liquides, notamment d'eau sanitaire, comprenant un ballon contenant un liquide à chauffer et caractérisée par le fait qu'un condenseur (1) tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 10 est appliqué contre le ballon.Plant for heating liquids, in particular domestic water, comprising a flask containing a liquid to be heated and characterized in that a condenser (1) as defined in any one of Claims 1 to 10 is applied against the flask . Installation de chauffage de liquides selon la revendication 11, caractérisée par le fait qu'une pâte conductrice de la chaleur est intercalée entre le condenseur (1) et le ballon de liquide.Liquid heating plant according to Claim 11, characterized in that a heat-conducting paste is inserted between the condenser (1) and the liquid balloon.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3077629A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-09 Atlantic Industrie MICRO-CHANNEL CONDENSER OPTIMIZED FOR MINIMUM REFRIGERANT FLUID LOAD
DE102022204096A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Mahle International Gmbh Heat exchanger

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR917129A (en) * 1943-02-25 1946-12-26 Mytton S Ltd heat exchanger
FR1369057A (en) 1963-08-21 1964-08-07 Thermon Equipment Corp Panel and sealant for heat transmission
FR1478113A (en) * 1966-04-29 1967-04-21 Dean Products Elastic heat exchange plate
US4206805A (en) * 1978-03-30 1980-06-10 Beckett Ralph R Heat recovery unit
US4213498A (en) * 1978-11-15 1980-07-22 American Hcp Low-cost flexible plastic heat exchanger
DE3244104A1 (en) * 1982-11-29 1984-05-30 Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach Hot-fluid pipeline with external cooling
DE19703719A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Zenit Energietechnik Gmbh Pressureless plastics hot water accumulator
WO1999058920A1 (en) * 1998-05-12 1999-11-18 Omega Engineering Holding B.V. Method of manufacturing a curved container wall

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR917129A (en) * 1943-02-25 1946-12-26 Mytton S Ltd heat exchanger
FR1369057A (en) 1963-08-21 1964-08-07 Thermon Equipment Corp Panel and sealant for heat transmission
FR1478113A (en) * 1966-04-29 1967-04-21 Dean Products Elastic heat exchange plate
US4206805A (en) * 1978-03-30 1980-06-10 Beckett Ralph R Heat recovery unit
US4213498A (en) * 1978-11-15 1980-07-22 American Hcp Low-cost flexible plastic heat exchanger
DE3244104A1 (en) * 1982-11-29 1984-05-30 Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach Hot-fluid pipeline with external cooling
DE19703719A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Zenit Energietechnik Gmbh Pressureless plastics hot water accumulator
WO1999058920A1 (en) * 1998-05-12 1999-11-18 Omega Engineering Holding B.V. Method of manufacturing a curved container wall

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3077629A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-09 Atlantic Industrie MICRO-CHANNEL CONDENSER OPTIMIZED FOR MINIMUM REFRIGERANT FLUID LOAD
EP3524914A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-14 Atlantic Industrie Thermodynamic heating device with optimised micro channel condenser for a minimum refrigerant load
DE102022204096A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Mahle International Gmbh Heat exchanger

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