EP3728978B1 - Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés - Google Patents

Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés Download PDF

Info

Publication number
EP3728978B1
EP3728978B1 EP18833962.6A EP18833962A EP3728978B1 EP 3728978 B1 EP3728978 B1 EP 3728978B1 EP 18833962 A EP18833962 A EP 18833962A EP 3728978 B1 EP3728978 B1 EP 3728978B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
corrugation
channels
exchanger according
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18833962.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3728978A1 (fr
Inventor
Frédéric Crayssac
Raphaël FAURE
Nicolas Richet
Marc Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP3728978A1 publication Critical patent/EP3728978A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3728978B1 publication Critical patent/EP3728978B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • 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
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • 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
    • F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • 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
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • 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
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins
    • F28F2215/10—Secondary fins, e.g. projections or recesses on main fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger of the plate and fin type as well as an intermediate element suitable for such an exchanger.
  • the present invention finds particular application in the field of gas separation by cryogenics, in particular air separation by cryogenics (known by the acronym "ASU" for air separation unit) used for the production of gaseous oxygen under pressure.
  • ASU air separation by cryogenics
  • the present invention can be applied to a heat exchanger which vaporizes a liquid flow, for example liquid oxygen, nitrogen and / or argon by heat exchange with a circulating gas, for example example air or nitrogen.
  • the heat exchanger is located in the bottom of a distillation column, it can constitute a vaporizer operating in thermosiphon for which the exchanger is immersed in a liquid bath descending the column or a vaporizer operating in film vaporization fed directly by the liquid falling from the column and / or by a recirculation pump.
  • the present invention can also be applied to a heat exchanger which vaporizes at least one flow of liquid-gas mixture, in particular a flow of mixture with several constituents, for example a mixture of hydrocarbons, by heat exchange with at least another fluid, for example natural gas.
  • the technology currently used for an exchanger is that of brazed aluminum plate and fin or wave exchangers, which make it possible to obtain very compact devices offering a large exchange surface.
  • These exchangers include separating plates between which are inserted heat exchange structures, generally corrugated or wave structures, formed of a succession of fins or wave legs, thus constituting a stack of passages for the different fluids to be placed. in heat exchange relationship.
  • the performance of an exchanger is linked to the heat exchange coefficient of the heat exchange structures in contact with the fluids.
  • the heat exchange coefficient of a structure depends in particular on the nature of the material constituting it, on the porosity of this material, on its roughness and on the flow regime of the fluids.
  • Exchanger passages are also known comprising a superposition of exchange structures. These structures form within the passages fluid flow channels which extend parallel to each other.
  • WO-A-2004/109211 describes a method of depositing a porous coating on the surface of a separator plate of a heat exchanger.
  • a problem which arises with the use of surfaces intensified by texturing in brazed aluminum exchangers relates to the assembly of elements comprising such surfaces during the manufacture of the exchanger.
  • connection of the constituent elements of the exchanger is carried out by brazing with the use of a filler metal, called brazing or brazing agent, the assembly being obtained by melting and diffusion of the brazing agent within parts to be brazed, without melting them.
  • a filler metal called brazing or brazing agent
  • one solution is to texturize the heat exchange structures after the brazing of these structures in the exchanger has been carried out.
  • a more general problem concerns the mechanical strength of the exchanger during its manufacture. Indeed, the passages of the exchanger are subjected to significant compressive forces during the vacuum brazing operation. In certain configurations, in particular when structures with a low density of fins are used, the rigidity of the heat exchange structures arranged in the passages may prove to be insufficient to guarantee their resistance to compression.
  • the object of the present invention is to resolve all or part of the above-mentioned problems, in particular to improve the mechanical strength of a heat exchanger of the brazed plate and fin type and to improve the manufacture of such an exchanger. when it presents exchange structures with improved thermal properties.
  • a heat exchanger comprises a stack of plates arranged parallel one above the other with spacing and thus forming several series of passages of parallelepipedal and flat shape for the flow of a first fluid. and at least one second fluid to be placed in an indirect heat exchange relationship via the plates.
  • the first fluid comprises a refrigerant to be vaporized at least partially.
  • the Figure 1 schematically illustrates an example of passage 33 of an exchanger 1 of the vaporizer-condenser type supplied with liquid oxygen.
  • This vaporizer-condenser vaporizes the liquid oxygen OL under low pressure (typically slightly higher than atmospheric pressure) collected at the bottom of a column, by condensation of medium pressure nitrogen (typically 5 to 6 bars absolute) circulating in passages adjacent passages 33 (not shown) dedicated to the circulation of oxygen.
  • the medium pressure nitrogen is most often taken in the gaseous state at the top of a medium pressure air distillation column to which the low pressure column mentioned above is connected. After passing through and at least partial condensation in the vaporizer-condenser, this nitrogen is returned to the medium pressure column.
  • the exchanger 1 can vaporize at least one flow of liquid-gas mixture, in particular a flow of mixture with several constituents, for example a mixture of hydrocarbons, by heat exchange with at least one other fluid, for example natural gas.
  • the invention may relate to a method of exchanging heat between a first fluid and at least a second fluid in a heat exchanger according to the invention, said first fluid flowing in passage 33 at a lower pressure or equal to 5 bar, preferably a pressure of between 1 and 2 bar.
  • All or part of the vaporization passages 33 of the exchanger 1 are provided with intermediate elements 221 defining, within the passages 33, channels 26 for the circulation of liquid oxygen and which can take different shapes.
  • the spacers 221 may have wavy shapes, as shown in Figure 7 , and comprise wave legs 123 connected alternately by wave tops 121 and wave bases 122.
  • the term “fins” is used to refer to the wave legs which connect the successive peaks and bases of the wave. 'wave.
  • the spacers 221 can take other particular shapes defined according to the desired fluid flow characteristics. More generally, the term “fins” covers blades or other secondary heat exchange surfaces, which extend between the primary heat exchange surfaces, that is to say the plates of the exchanger, in the passages of the exchanger.
  • the intermediate elements 221 are connected by brazing to the separator plates of the exchanger.
  • the connection is made by vacuum brazing with the use of a filler metal 30, called brazing or brazing agent, the assembly being obtained by melting and diffusion of brazing agent 30 within the parts to be brazed, that is to say in the base metal, without melting them.
  • the Figure 2 is a partial view of a first intermediate element 221 assembled to a first plate 6 adapted to define, in association with a another second parallel plate 7 (not shown), a passage 33 of the exchanger 1.
  • the first intermediate element 221 and the plate 6 respectively comprise assembly portions 121, 60 intended to be brazed with one another.
  • the assembly portions 121, 60 are positioned against each other, preferably with a slight clearance between them in order to interpose the brazing agent 30 therein.
  • the assembly portions 121, 60 may be those where the clearance between the parts 221, 6 is the smallest, typically the portions at which the parts 221, 6 are in contact with one another or in quasi-contact, that is to say with a very low clearance existing between all or part of said portions, one with the other.
  • a small clearance is between 0 and 0.1 mm, more preferably between 0 and 0.05 mm.
  • the plates 6, 7 of the exchanger are co-laminated plates comprising a central sheet 40, each face of which is coated with a layer 30.
  • the brazing agent 30 may take the form of 'a strip or a surface coating layer 30.
  • the coating layer 30 can be deposited by spraying or brushing the brazing agent 30 in the form of a powder suspension containing the powder, a dispersant. , a binder, additives to control viscosity.
  • the brazing agent 30 has a thickness e of between 50 and 300 ⁇ m, preferably between 100 and 250 ⁇ m.
  • the brazing agent 30 is preferably formed of a metallic material having a melting temperature lower than that of the constituent materials of the parts 6, 221.
  • the parts 6, 221 and 30 are preferably formed of an aluminum alloy.
  • the plates and the intermediate elements of the exchanger are advantageously formed from a first aluminum alloy of the 3XXX family, preferably of the 3003 type (ASME SB-2019 SECTION 2-B standard).
  • the brazing agent 30 is formed from a second aluminum alloy, preferably an alloy of the 4XXX type (ASME SB-2019 SECTION 2-B standard), in particular of the 4004 type.
  • the exchanger comprises a first intermediate element 221 and a second intermediate element 222 superimposed in the height H of a passage 33 for the first fluid.
  • the first intermediate element 221 extends opposite the first plate 6 and the second intermediate element 222 extends opposite the second plate 7.
  • the superposition of the first and second intermediate elements forms an assembly of generally parallelepipedal shape. .
  • the first intermediate element 221 defines a first set of channels 26 extending parallel to a first direction z1 and the second intermediate element 222 defines a second set of channels 27 extending parallel to a second direction z2.
  • the first and second directions z1, z2 are parallel to the plates 6, 7 and form between them, in section in a plane parallel to the first and second plates 6, 7, an acute angle A with the second direction z2.
  • the Figure 3 thus shows an example of an arrangement according to the invention according to two cross-sectional planes P1 and P2 arranged at different positions in the longitudinal direction z, that is to say in the length L of the passage 33.
  • This arrangement is also schematically in longitudinal section in a plane parallel to the plates 6, 7 on the Figure 4 .
  • intermediate elements promotes the compressive strength of the passages during vacuum brazing of the exchanger.
  • this makes it possible to use intermediate elements of reduced heights, which is advantageous when it is desired to work with greater densities of fins.
  • channels of reduced height are more accessible, which facilitates the realization of surface texturings when this is desirable.
  • the acute angle A is non-zero.
  • the acute angle A is less than or equal to 30 °, more preferably less than or equal to 20 °. More preferably, the acute angle A is greater than or equal to 5 °, preferably greater than or equal to 10 °.
  • the flow of the first fluid takes place generally in the longitudinal direction z, which is preferably vertical during operation of the exchanger.
  • the first direction z1 forms a first angle ⁇ with the longitudinal direction z and / or the second direction z2 forming a second angle ⁇ with the longitudinal direction z, the first and second angles ⁇ , ⁇ being less than or equal to 15 °, preferably between 1 and 10 °. It being specified that the first and second angles are not necessarily equal.
  • the mechanical strength of the passage 33 is improved while limiting, or even avoiding, the risk of disturbing the flow of the first fluid or of creating dead zones within the passage. ie areas of fluid stagnation.
  • one of the intermediate elements, the first 221 on the Figure 5 comprises channels 26 which extend parallel to a first direction z1 which is parallel to the longitudinal direction z.
  • the first angle ⁇ is equal to 0 °.
  • the first intermediate element 221 may comprise a first set of fins or wave legs 123 delimiting the first set of channels 26 and the second intermediate element 222 may comprise a second set of fins or wave legs 223 delimiting the second set of channels 27.
  • the fins or wave legs 123, 223 form the side walls of the channels 26, 27 and extend generally in the first and second directions z1, z2.
  • the fins or wave legs 223 of the first set succeeding each other in a first lateral direction x1 parallel to the plates 6, 7 and orthogonal to the first direction z1 and the fins or wave legs 223 of the second set succeeding each other in a second direction lateral x2 parallel to the plates 6, 7 and orthogonal to the second direction z2.
  • the channels 26 of the first set and the channels 27 of the second set are arranged so that each channel 26 of the first set crosses at least one channel 27 of the second set at a point of intersection i, as illustrated in FIG. Figure 3 .
  • the exchange structure formed by the superposition of the first and second intermediate elements 221, 222 extends generally from the first plate 6 to the second plate 7, the first and second intermediate elements coming at least in part to rest on the 'one on top of the other, so as to stiffen the passage 33.
  • the passage 33 comprises several superimpositions of first and second intermediate elements 221, 222 succeeding one another, preferably in juxtaposition, in the longitudinal direction z.
  • first and second intermediate elements 221, 222 succeeding one another, preferably in juxtaposition, in the longitudinal direction z.
  • the first and second directions z1, z2 can optionally vary depending on the superposition 221, 222 considered.
  • the Figure 6 illustrates the case where the first and second directions z1, z2 are the same for each superposition.
  • first intermediate element 221 is intended to be assembled by brazing to the first plate 6 and the second intermediate element 222 is intended to be assembled by brazing to the second plate 7.
  • the first element 221 preferably comprises at least a first assembly portion 121 positioned against the first plate 6 (not illustrated on Figure 4 ).
  • the first assembly portion 121 comprises a first pair of opposing surfaces 121a, 121b, one 121a oriented towards the side of the first plate 6 and the other 121b oriented towards the side of the second plate 7.
  • the Figure 8 shows a second intermediate element 222 comprising at least a second assembly portion 321 positioned against the second plate 7.
  • the second portion 321 comprises a second pair of opposing surfaces 321a, 321b, one 321a being oriented towards the side of the first plate 6 and the other 321b being oriented towards the side of the second plate 7.
  • positioned against are understood to mean an assembly portion juxtaposed to a plate, with or without play existing between all or part of the portion and the plate.
  • first and second intermediate elements 221, 222 comprise at least one surface texturing 23 in the form of a porous structure or reliefs formed on surfaces of the first and second intermediate elements 221, 222.
  • the intermediate elements may have one or more predetermined shapes of surface texturing distributed over different areas of its surface, it being understood that a surface texturing may as well be carried out in the surfaces of the material constituting the intermediate elements as well as 'be deposited there, that is to say result from an addition of additional material on the surfaces of the spacers.
  • the intermediate elements 221, 222 each comprise a solid substrate, in particular a non-porous substrate, on which the texturing 23 is formed.
  • the substrates may comprise one or more first and / or second assembly portions, the fins or wave legs.
  • each intermediate element is preferably in one piece, that is to say formed from a single piece.
  • the surface texturing 23 may result from a surface coating deposited on the element or else from a modification of the surface condition of said element parts.
  • the surface texturing 23 may result from a surface coating deposited on the substrates of the intermediate elements, in particular a coating deposited by the liquid route, in particular by dipping, spraying or by the electrolytic route, by the dry route, in particular by deposition.
  • Chemical Vapor Deposition (CVD) or Physical Vapor Deposition (CVD ) or by thermal spraying, in particular by flame or by plasma.
  • the modification of the surface condition of said parts can be obtained by a chemical treatment or by a mechanical treatment, for example by sandblasting, grooving, etc.
  • the surface texturing is formed from aluminum or an aluminum alloy comprising, for 100% of its mass, at least 80% by mass of aluminum, preferably at least 90%, more preferably at least. minus 99% aluminum.
  • the surface texturing 23 is in the form of a porous structure, preferably a porous layer.
  • the porous structure can for example be formed from a deposit of lightly sintered aluminum particles, entangled aluminum filaments, semi-molten aluminum particles stuck to each other, such as aluminum particles which are obtained after projection obtained by thermal projection by flame.
  • the surface texturing 23 has, before brazing, an open porosity of between 15 and 60%, preferably between 20 and 45%, more preferably an initial open porosity of between 25 and 35% (% by volume).
  • the open porosity is defined as the ratio between the volume of the open pores, that is to say the pores fluidly communicating with the external environment in which the intermediate element considered is located, and the total volume of the porous structure.
  • the pores of the porous structure 23 preferably have a diameter of between 1 and 200 ⁇ m, preferably between 5 and 100 ⁇ m. It being noted that the pores are not necessarily of circular section but may have irregular shapes.
  • the term “diameter” therefore also covers an equivalent hydraulic diameter which can be calculated from measurement of the pressure drop undergone by a gas flow through the porous structure and assuming that the pores have a regular shape, in particular spherical, cylindrical, ...
  • the size of the pores can also be characterized by their volume.
  • the pores of the porous structure 23 have a volume of between 1,000 and 1,000,000 ⁇ m 3 .
  • the volume of the pores may for example be determined by tomography or by analysis of images of polished sections of samples taken in a multitude of directions in space.
  • the surface texturing 23 may be in the form of reliefs, or patterns, printed or produced in or on the material constituting the substrate of an intermediate element.
  • these reliefs define, in cross section, cavities open to the surface of the element.
  • micro-reliefs or various size or morphology, such as grooves, discrete or uninterrupted, striations, protuberances, ... could be formed or deposited on the surface of the element considered.
  • the reliefs forming the surface texturing 23 can be produced by laser or mechanical and / or chemical machining.
  • insert elements 221, 222 with surface texturing can be arranged in a zone 3 of a passage 33 of the exchanger into which the rising oxygen penetrates, the elements thus having on the surface porosities or reliefs multiplying the sites of initiation for the formation of the oxygen gas bubbles OG.
  • At least one fin or wave leg 123 of the first set and at least one fin or wave leg 223 of the second set having said surface texturing 23, the first assembly portion 121 being free of texturing 23 at the bottom. less on its surface 121a oriented towards the side of the first plate 6 and said second assembly portion 321 being free from texturing 23 at least on its surface 321b oriented towards the side of the second plate 7.
  • the wettability and good solderability of the surfaces of the first and second intermediate elements intended to be positioned against the adjacent plates to be assembled there by soldering are preserved.
  • the distribution of the brazing agent at the joint can be controlled, which results in a joint having good mechanical and thermal properties.
  • the surfaces 6a, 6b, and 7a, 7b of the plates 6, 7 are free from surface texturing. This preserves the quality of the brazing joints formed with the plates.
  • the first assembly portion 121 has the surface texturing 23 on its surface 121b oriented towards the side of the second plate 7, preferably on all or almost all of said surface 121b, and the second assembly portion 221 has the surface texturing 23 on its surface 321a oriented towards the side of the first plate 6, preferably on all or almost all of said surface 321a.
  • the first assembly portion 121 of the first intermediate element 221 is arranged between two successive fins or wave legs 123 of the first set, the surface 121b oriented towards the side of the second plate 7 having two ends each connected to a surface connecting 123a of each of the two fins or wave legs 123.
  • the fins or wave legs 123 define between them a channel 26 whose bottom, formed by the first assembly portion, and the side walls, formed by the two fins 123, has internal surfaces with an exchange coefficient. improved thermal.
  • the second assembly portion 321 of the second intermediate element 222 can be arranged between two fins or wave legs 223 of the second set, the surface 321a of the second pair oriented towards the side of the first plate 6 having two connected ends. each to a connecting surface 223a, 223b of each of the two fins or wave legs 223, said surface 321a of the second pair and said connecting surfaces 223a exhibiting the surface texturing 23, preferably over all or substantially all.
  • the fins or wave legs 223 define between them a channel 27 whose bottom, formed by the first assembly portion 121, and the side walls, formed by the two fins 223, has internal surfaces with a coefficient of improved heat exchange.
  • the surfaces 123b, 223b opposite to said connecting surfaces 123a, 223a are free from surface texturing 23.
  • almost all of a surface, a face or an element means a portion representing at least 90%, preferably at least 95%, of more preferably at least 98% of the surface area of this surface or face or of the total surface area of this element.
  • the first and second intermediate elements 221, 222 are corrugated products each comprising a succession of wave legs 123, 223 connected alternately by wave tops 121, 321 and wave bases 122 , 322.
  • FIGS. 7 and 8 show cross-sectional views of corrugated products 221, 222.
  • Each of the corrugated products 221, 222 comprises several elongated wave legs 123, 223 which extend parallel to each other and generally in a longitudinal direction z.
  • the wave legs follow one another in a lateral direction x, which is perpendicular to the longitudinal direction z, and are connected alternately by wave tops 121, 321 and wave bases 122, 322.
  • the tops and the wave bases of the first and second corrugated products are planar in shape and extend parallel to each other and perpendicular to the wave legs 123, 223.
  • the channels 26, 27 for the first fluid, which are formed between two successive wave legs and a top or a base arranged between said successive wave legs of each corrugated product thus have cross sections of generally rectangular shape.
  • FIGS. 7 and 8 illustrate straight waves having wave legs 123, 223 with planar surfaces.
  • Other configurations of intermediate elements 221, 222 are of course conceivable, in particular configurations of the perforated straight wave, partially offset wave, wave with waves or herringbone (“herringbone”) type.
  • the first and second corrugated products 221, 222 according to Figures 7 and 8 are visible on the Figure 3 in the mounted state, that is to say mounted between a first and a second directly adjacent plate 6, 7 forming an exchanger passage 33.
  • the passage 33 is of generally parallelepipedal shape and configured to channel the first fluid parallel to the longitudinal direction z.
  • the first fluid flows over the width of the passage 33, measured in the lateral direction x, between an inlet and an outlet of the passage 33 located at two opposite ends along the length of the passage 33, measured in the longitudinal direction z .
  • the wave legs 123, 223 define, within the passage 33, a plurality of channels 26, 27 which extend parallel to the longitudinal direction z.
  • the corrugated products 221, 222 are arranged in a so-called “ easyway " configuration in the passage 33, that is to say that the wave legs 123, 223 extend generally in the direction of flow of the first. fluid in passage 33.
  • the direction of flow of the first fluid is preferably vertical, the direction of flow may be upward or downward.
  • the first corrugated product 221 extends generally parallel to the first plate 6 and has wave peaks 121 positioned against the first plate 6 to be assembled there.
  • the second corrugated product 222 extends generally parallel to the second plate 7 and has wave peaks 321 positioned against the second plate 7 to be assembled there.
  • the first and second corrugated products 221, 222 are free from surface texturing.
  • the first and second corrugated products 221, 222 can have at least one surface texturing 23 on all or part of their surfaces.
  • the wave tops 121 of the first corrugated product 221 are free from surface texturing 23 on their surface 121a oriented towards the side of the first plate 6, which allows them to be soldered solidly to a reciprocal assembly portion on the first plate 6 during the manufacture of the exchanger, but have the surface texturing 23 on their surface 121b oriented towards the side of the second plate 7, which promotes the thermal performance of the exchanger.
  • the wave tops 321 of the second corrugated product 222 are free from surface texturing 23 on their surface 321b oriented towards the side of the second plate 7, which allows them to be soldered solidly to a reciprocal assembly portion on the second plate 7. during the manufacture of the exchanger, but have the surface texturing 23 on the surface 321a of the second pair oriented towards the side of the first plate 6, which promotes the thermal performance of the exchanger.
  • corrugated products 221, 222 include wave bases 122, 322 each having opposing surfaces 122a, 122b, 322a, 322b.
  • each corrugated product 221, 222 is assembled only to one of the first and second plates 6, 7 by its respective wave tops 121, 122.
  • the wave bases 122, 322 of the first and second corrugated products 221, 222 are not intended to be brazed with the plates 6, 7 and can advantageously have a surface texturing 23 on their surfaces 122b oriented towards the side of the second plate 7 with respect to the first corrugated product 221, and on their oriented surfaces 322a oriented on the side of the first plate 6 with respect to the second corrugated product 222.
  • This makes it possible to maximize the surface area of the surface texturing surfaces 23 present in the passage 23 and therefore to maximize the efficiency of heat transfer within said passage 33 .
  • the first and second corrugated products 221, 222 may each be formed from a flat product.
  • the flat product Before being shaped, the flat product comprises two opposite faces 221a, 221b or 222a, 222b.
  • the surface texturing 23 is first formed on the flat product, then the flat product is shaped, usually by stamping.
  • the flat product for example a sheet or strip, has a thickness of at least 0.15 mm, preferably between 0.2 and 0.5 mm.
  • At least one surface texturing 23 is formed on only one of said opposite faces 221a, 221b or 222a, 222b.
  • the opposite faces 221b, 222a on which the surface texturing 23 is formed exhibit said texturing, on their whole or almost all of them.
  • the face 221b on which the texturing is formed gives rise, after shaping, to the surfaces 123a, 121b, 122b of the first corrugated product identified above.
  • the face 222a on which the texturing is formed gives rise, after shaping, to the surfaces 123a, 321a, 322a of the second corrugated product identified above.
  • all the surfaces of the first product 221 located, in the mounted state, on the side of the second plate 7 therefore have a surface texturing 23 and all the surfaces of the first product 221 located, in the mounted state. , on the side of the first plate 6 are free from surface texturing 23.
  • all the surfaces of the second corrugated product 222 located, in the mounted state, on the side of the first plate 6 have a surface texturing 23 and all the surfaces of the second corrugated product 222 located, in the mounted state, on the side of the second plate 7 are free from surface texturing 23.
  • the manufacturing process is simplified since the surface texturing can be formed or deposited on an entire face of the corrugated products without requiring an additional masking or post-treatment step. aimed at eliminating the surface texturing of the portions to be assembled since this face is not intended to form assembly portions with a plate. No texturing is carried out on the other side of the corrugated products so as to preserve the quality of the brazing joints of the corrugated products with the plates.
  • the first and second corrugated products 221, 222 have densities, defined as the number of wave legs per unit length measured along the lateral x direction, less than 18 legs per 2.54 centimeters, preferably less than 10 wave legs per 2.54 cm, more preferably less than or equal to 5 legs per 2.54 cm.
  • the density can be between 1 and 5 legs per 2.54 centimeters. Note that these density values are applicable to intermediate elements which are not necessarily corrugated products, the fins following one another in the lateral direction x and the density then being defined as the number of fins per unit length, measured according to the lateral direction x.
  • the use of a relatively low density makes it possible to facilitate the phase of depositing the surface texturing on the fins or wave legs, their surface being more accessible.
  • the use of lower density spacers facilitates the removal of bubbles created in the surface texturing.
  • each wave base 122 of the first corrugated product 221 has at least one zone of contact or quasi-contact with at least one wave base 322 of the second corrugated product 222.
  • the rigidity of the passage 33 is thus improved, while by having the possibility of using corrugated products of relatively low density.
  • Such contact or quasi-contact zones are visible on the Figure 3 in the cross-sectional plane P1.
  • quad-contact is meant that there is a very small clearance between all or part of said wavebases, preferably a clearance between 0 and 0.1 mm, more preferably between 0 and 0.05. mm.
  • the bases can only be brought into contact without requiring soldering between them.
  • the channels 26, 27 channel a first fluid whose pressure is relatively low, typically less than or equal to 5 bar, preferably a pressure between 1 and 2 bar, as is the case. in the passages for oxygen of the vaporizer-condenser described above.
  • At least one wave top 121, 321, preferably each wave top 121, 321 has two ends connected to wave legs. 123, 223 respective separated by a first width L1, measured in the lateral direction x.
  • At least one wave base 122, 322, preferably each wave base 122, 322, has two ends connected to respective wave legs 123, 223 separated by a second width L2, measured in the lateral direction x.
  • the widths L1, L2 correspond to the spacing between two successive wave legs, measured in the lateral direction x, typically in section in a median plane of the wave which is parallel to the plates
  • the first and second corrugated products are configured so that the L2 / L1 ratio is strictly less than 1, preferably between 0.1 and 0.4, more preferably between 0.1 and 0.35.
  • widths L1, L2 are equal to each other.
  • first set of struts 123 and the second set of struts 223 each comprise a periodic arrangement of pairs of struts, the period of this arrangement corresponding to the distance L1 + L2.
  • the first width L1 is between 3 and 20 mm, preferably between 5 and 15 mm
  • the second width L2 is between 1.2 and 7 mm, preferably between 2 and 5 mm.
  • first corrugated product may have widths and / or heights identical to those of the second corrugated product, but not necessarily.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes ainsi qu'un élément intercalaire adapté à un tel échangeur.
  • La présente invention trouve notamment application dans le domaine de la séparation de gaz par cryogénie, en particulier de la séparation d'air par cryogénie (connue sous l'acronyme anglais « ASU » pour unité de séparation d'air) exploitée pour la production d'oxygène gazeux sous pression. En particulier, la présente invention peut s'appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise un débit liquide, par exemple de l'oxygène liquide, de l'azote et/ou de l'argon par échange de chaleur avec un gaz calorigène, par exemple l'air ou l'azote.
  • Si l'échangeur de chaleur se trouve dans la cuve d'une colonne de distillation, il peut constituer un vaporiseur fonctionnant en thermosiphon pour lequel l'échangeur est immergé dans un bain de liquide descendant la colonne ou un vaporiseur fonctionnant en vaporisation à film alimenté directement par le liquide tombant de la colonne et/ou par une pompe de recirculation.
  • La présente invention peut également s'appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise au moins un débit de mélange liquide-gaz, en particulier un débit de mélange à plusieurs constituants, par exemple un mélange d'hydrocarbures, par échange de chaleur avec au moins un autre fluide, par exemple du gaz naturel.
  • La technologie couramment utilisée pour un échangeur est celle des échangeurs en aluminium à plaques et à ailettes ou ondes brasés, qui permettent d'obtenir des dispositifs très compacts offrant une grande surface d'échange.
  • Ces échangeurs comprennent des plaques séparatrices entre lesquelles sont insérées des structures d'échange thermique, généralement des structures ondulées ou ondes, formées d'une succession d'ailettes ou jambes d'onde, constituant ainsi un empilement de passages pour les différents fluides à mettre en relation d'échange thermique.
  • Les performances d'un échangeur sont liées au coefficient d'échange thermique des structures d'échange thermique se trouvant en contact avec les fluides. Le coefficient d'échange thermique d'une structure dépend notamment de la nature du matériau la constituant, de la porosité de ce matériau, de sa rugosité et du régime d'écoulement des fluides.
  • On connait par exemple des documents US 2 782 009 A , EP 0 338 704 A1 , FR 2 308 892 A1 ou EP 1 172 625 A2 différentes configurations de structures d'échange thermique. US 1 782 009 divulgue un échangeur de chaleur tel que défini dans le préambule de la revendication 1.
  • On connait également des passages d'échangeur comprenant une superposition de structures d'échange. Ces structures forment au sein des passages des canaux d'écoulement de fluide qui s'étendent parallèlement les uns aux autres.
  • Il est possible de modifier le coefficient d'échange thermique d'une structure d'échange en modifiant la géométrie ou les propriétés physico-chimiques de sa surface. Ceci permet d'augmenter la surface effective d'échange et/ou de modifier les interactions entre le fluide et la surface, en changeant des propriétés de la surface considérée comme sa mouillabilité ou sa capacité à intensifier l'ébullition d'un fluide. On parle alors de surfaces intensifiées.
  • Par exemple, on peut réaliser des dépôts de surface de revêtements poreux ou formant des reliefs à la surface des structures, ou bien créer de tels états de surfaces par des traitements mécaniques ou par attaque chimique.
  • On connait du document WO-A-2005/075920 différentes techniques de dépôt de revêtements poreux ou de reliefs à la surface d'une onde pour échangeur de chaleur.
  • Le document WO-A-2004/109211 décrit un procédé de dépôt d'un revêtement poreux à la surface d'une plaque séparatrice d'un échangeur de chaleur.
  • Un problème qui se pose avec l'utilisation de surfaces intensifiées par texturation dans des échangeurs en aluminium brasés concerne l'assemblage d'éléments comportant de telles surfaces lors de la fabrication de l'échangeur.
  • En effet, la liaison des éléments constitutifs de l'échangeur est réalisée par brasage avec utilisation d'un métal d'apport, appelé brasure ou agent de brasage, l'assemblage étant obtenu par fusion et diffusion de l'agent de brasage au sein des pièces à braser, sans fusion de celles-ci.
  • Or, la présence d'un revêtement poreux ou de reliefs au niveau de la zone de liaison entre les pièces à assembler pose problème, puisqu'au jeu existant entre les pièces à assembler, s'ajoute la porosité ouverte du revêtement ou les cavités ménagées sur les surfaces texturées. Lors de sa fusion, le métal d'apport comble ces porosités ou cavités avant le jeu entre les pièces, ce qui peut engendrer des défauts dans le joint brasé, tels des porosités, un manque de brasure, voire une absence de joint. Ceci affecte les propriétés mécaniques et/ou thermiques du joint, et donc celles de l'échangeur qui sont directement liées à la qualité du joint brasé.
  • Pour tenter de remédier à ces inconvénients, une solution est de réaliser la texturation des structures d'échange thermique après que le brasage de ces structures dans l'échangeur a été réalisé.
  • Toutefois, il est difficile d'accéder aux canaux formés par les structures d'échange dans les passages de l'échangeur. Il devient alors impossible d'utiliser des techniques de texturation mécanique ou de revêtement par projection thermique. D'autres techniques de traitement de surface sont difficiles à mettre en œuvre. Par exemple, pour les techniques impliquant des étapes préalables de traitement thermique ou de dépôt d'une couche d'imprégnation pour assurer l'adhésion du revêtement, c'est l'échangeur entier qu'il faut traiter. Il y a alors des risques de boucher les canaux, de débraser des pièces de l'échangeur ou de créer des phases métallurgiques fragiles et d'endommager la matrice brasée.
  • Par ailleurs, il a été proposé de réaliser des texturations de surface sur les plaques séparatrices avant brasage. Mais dans ce cas, il n'y a pas de structure d'échange thermique brasée aux plaques et il est nécessaire de procéder à un recuit des plaques. Or, les structures d'échange ont aussi un rôle d'entretoises. Elles contribuent à la rigidité des passages de l'échangeur et à leur résistance à la compression lors du brasage sous vide de l'échangeur. De plus, les plaques recuites perdent de leur résistance mécanique. Il est alors nécessaire d'agencer des barres de renfort supplémentaires dans les passages et de doubler l'épaisseur des plaques.
  • Une autre solution est de ne pas réaliser de texturation sur l'élément sur les portions de surface au niveau desquelles le joint brasé doit être formé. Toutefois, cela implique de modifier localement l'état de surface des pièces, ce qui complexifie le procédé de fabrication. On peut par exemple masquer les zones où le brasage doit avoir lieu ou retirer le revêtement de ces zones. Mais ces étapes supplémentaires entraînent une complexification et des difficultés de mise en œuvre.
  • Un problème plus général concerne la tenue mécanique de l'échangeur lors de sa fabrication. En effet, les passages de l'échangeur sont soumis à des forces de compression importantes lors de l'opération de brasage sous vide. Dans certaines configurations, notamment lorsqu'on utilise des structures à faible densité d'ailettes, la rigidité des structures d'échange thermique agencées dans les passages peut s'avérer insuffisante pour garantir leur résistance à la compression.
  • La présente invention a pour but de résoudre en tout ou partie les problèmes mentionnés ci-avant, notamment d'améliorer la résistance mécanique d'un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes brasés et d'améliorer la fabrication d'un tel échangeur lorsqu'il présente des structures d'échanges à propriétés thermiques améliorées.
  • La solution selon l'invention est alors un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes brasées comprenant une pluralité de plaques agencées parallèlement entre elles de façon à définir une série de passages pour l'écoulement d'un premier fluide à mettre en relation d'échange thermique avec au moins un deuxième fluide, au moins un passage étant formé entre une première plaque et une deuxième plaque successives et comprenant :
    • au moins un premier élément intercalaire s'étendant en regard de la première plaque et définissant, au sein du passage, un premier ensemble de canaux pour l'écoulement du premier fluide,
    • au moins un deuxième élément intercalaire s'étendant en regard de la deuxième plaque et définissant, au sein du passage, un deuxième ensemble de canaux pour l'écoulement du premier fluide,
      • lesdits premier et deuxième éléments intercalaires étant superposés dans la hauteur H du passage, mesurée perpendiculairement aux plaques,
      • caractérisé en ce que les canaux du premier ensemble s'étendent globalement parallèlement à une première direction z1 parallèle aux première et
      • deuxième plaques et les canaux du deuxième ensemble s'étendent globalement parallèlement à une deuxième direction z2 parallèle aux première et deuxième plaques, la première direction z1 formant, en section dans un plan parallèle aux première et deuxième plaques, un angle aigu A avec la deuxième direction z2.
  • Selon le cas, l'échangeur selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :
    • l'angle aigu A est inférieur ou égal à 30°, de préférence inférieur ou égal à 20°.
    • les passages s'étendent sur une longueur L, mesurée suivant une direction longitudinale z, de préférence verticale lors du fonctionnement de l'échangeur, la première direction z1 formant un premier angle β avec la direction longitudinale z et/ou la deuxième direction z2 formant un deuxième angle α avec la direction longitudinale z, les premier et deuxième angles β, α étant inférieurs ou égaux à 15 °, de préférence compris entre 1 et 10 °.
    • le premier élément intercalaire comprend un premier ensemble d'ailettes ou jambes d'onde délimitant le premier ensemble de canaux et le deuxième élément intercalaire comprend un deuxième ensemble d'ailettes ou jambes d'onde délimitant le deuxième ensemble de canaux, les ailettes ou jambes d'onde du premier ensemble se succédant suivant une première direction latérale x1 parallèle aux première et deuxième plaques et orthogonale à la première direction z1 et les ailettes ou jambes d'onde du deuxième ensemble se succédant suivant une deuxième direction latérale parallèle aux première et deuxième plaques et orthogonale à la deuxième direction.
    • les canaux du premier ensemble et les canaux du deuxième éléments intercalaires présentent respectivement une première hauteur h1 et une deuxième hauteur h2, mesurées suivant une direction d'empilement y qui est perpendiculaire aux plaques, telles que h1+h2=H.
    • chaque canal du premier ensemble croise au moins un canal du deuxième ensemble en un point d'intersection.
    • le passage comprend plusieurs superpositions de premiers et deuxièmes éléments intercalaires se succédant suivant la direction longitudinale.
    • le premier et le deuxième éléments intercalaires comprenant au moins une texturation de surface sous la forme d'une structure poreuse ou de reliefs formés sur des surfaces du premier et du deuxième éléments intercalaires,
    • le premier élément intercalaire comprend au moins une première portion d'assemblage positionnée contre la première plaque et comprenant une première paire de surfaces opposées, l'une des surfaces de la première paire étant orientée du côté de la première plaque et l'autre des surfaces de la première paire étant orientée du côté de la deuxième plaque, et le deuxième élément intercalaire comprenant au moins une deuxième portion d'assemblage positionnée contre la deuxième plaque et comprenant une deuxième paire de surfaces opposées, l'une des surfaces de la deuxième paire étant orientée du côté de la première plaque et l'autre des surfaces de la deuxième paire étant orientée du côté de la deuxième plaque.
    • la première portion d'assemblage est exempte de texturation de surface sur au moins celle des surfaces de la première paire orientée du côté de la première plaque,
    • la deuxième portion d'assemblage étant exempte de texturation de surface sur au moins l'autre des surfaces de la deuxième paire orientée du côté de la deuxième plaque.
    • la première portion d'assemblage présente la texturation de surface sur la surface de la première paire orientée du côté de la deuxième plaque.
    • la deuxième portion d'assemblage présente la texturation de surface sur la surface de la deuxième paire orientée du côté de la première plaque.
    • la texturation de surface est sous la forme d'une structure poreuse ayant une porosité ouverte comprise entre 15 et 60 % en volume, de préférence une porosité ouverte comprise entre 20 et 45 % en volume ou sous la forme de reliefs définissant, en coupe transversale, des cavités ouvertes à la surface des premier et deuxième éléments intercalaires.
    • les premier et deuxième éléments intercalaires sont sous la forme respectivement d'un premier et d'un deuxième produits ondulés comprenant chacun une succession de jambes d'onde reliées alternativement par des sommets d'onde et des bases d'onde, le premier produit ondulé comprenant un premier ensemble de jambes d'onde délimitant le premier ensemble de canaux et le deuxième produit ondulé comprenant un deuxième ensemble de jambes d'onde délimitant le deuxième ensemble de canaux.
    • les sommets d'onde du premier produit ondulé sont positionnés contre la première plaque.
    • les sommets d'onde du deuxième produit ondulé sont positionnés contre la deuxième plaque.
    • au moins une base d'onde du premier produit ondulé présente au moins une zone de contact ou quasi-contact avec au moins une base d'onde du deuxième produit ondulé.
    • au moins un sommet d'onde des premier et deuxième produits ondulés présente deux extrémités reliées à des jambes d'onde respectives séparées par une première largeur L1, mesurée suivant la direction latérale x, et chaque base d'onde des premier et deuxième produits ondulés présente une deuxième largeur, mesurée suivant la direction latérale x, le rapport L2/L1 entre la deuxième largeur et la première largeur étant inférieur à 1, de préférence compris entre 0,1 et 0,4, de préférence encore compris entre 0,1 et 0,35.
    • au moins une base d'onde du premier produit ondulé comprend une troisième paire de surfaces opposées dont l'une orientée du côté de la première plaque est exempte de texturation de surface et l'autre orientée du côté de la deuxième plaque présente la texturation de surface.
    • au moins une base d'onde du deuxième produit ondulé comprend une quatrième paire de surfaces opposées dont l'une orientée du côté de la première plaque présente la texturation de surface et l'autre orientée du côté de la deuxième plaque est exempte de texturation de surface.
  • La présente invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux schémas ci-annexés, parmi lesquels :
    • la Figure 1 illustre un exemple d'échangeur de chaleur selon l'invention ;
    • la Figure 2 est une vue schématique partielle d'un exemple de configuration de brasage dans un échangeur selon l'invention ;
    • la Figure 3 montre deux vues en coupe transversale d'un assemblage d'éléments intercalaires dans un passage d'un échangeur selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la Figure 4 montre une vue en coupe longitudinale d'éléments intercalaires selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • les Figures 5 et 6 illustrent d'autres modes de réalisation de l'invention ;
    • les Figures 7 et 8 illustrent des éléments intercalaires selon un mode de réalisation de l'invention,
    • la Figure 9 illustre des éléments intercalaires selon un mode de réalisation de l'invention.
  • De façon connue en soi, un échangeur de chaleur comprend un empilement de plaques disposées parallèlement l'une au-dessus de l'autre avec espacement et formant ainsi plusieurs séries de passages de forme parallélépipédique et plate pour l'écoulement d'un premier fluide et d'au moins un deuxième fluide à mettre en relation d'échange de chaleur indirect via les plaques. De préférence, le premier fluide comprend un liquide frigorigène à vaporiser au moins partiellement.
  • La Figure 1 illustre de façon schématique un exemple de passage 33 d'un échangeur 1 du type vaporiseur-condenseur alimenté en oxygène liquide. Ce vaporiseur-condenseur vaporise l'oxygène liquide OL sous basse pression (typiquement légèrement supérieure à la pression atmosphérique) recueilli en bas d'une colonne, par condensation d'azote moyenne pression (typiquement de 5 à 6 bars absolus) circulant dans des passages adjacents des passages 33 (non illustrés) dédiés à la circulation d'oxygène. L'azote moyenne pression est le plus souvent prélevé à l'état gazeux en tête d'une colonne de distillation d'air à moyenne pression à laquelle la colonne basse pression citée ci-dessus est connectée. Après son passage et sa condensation au moins partielle dans le vaporiseur-condenseur, cet azote est renvoyé dans la colonne moyenne pression.
  • C'est plus spécifiquement dans le cadre de cette application que l'invention sera décrite par la suite, étant entendu que son application peut être envisagée dans d'autres contextes, notamment avec des fluides d'une autre nature. Ainsi, l'échangeur 1 peut vaporiser au moins un débit de mélange liquide-gaz, en particulier un débit de mélange à plusieurs constituants, par exemple un mélange d'hydrocarbures, par échange de chaleur avec au moins un autre fluide, par exemple du gaz naturel.
  • En particulier, l'invention peut concerner un procédé d'échange de chaleur entre un premier fluide et au moins un deuxième fluide dans un échangeur de chaleur selon l'invention, ledit premier fluide s'écoulant dans le passage 33 à une pression inférieure ou égale à 5 bar, de préférence une pression comprise entre 1 et 2 bar.
  • Tout ou partie des passages de vaporisation 33 de l'échangeur 1 sont pourvus d'éléments intercalaires 221 définissant, au sein des passages 33, des canaux 26 pour la circulation de l'oxygène liquide et pouvant revêtir différentes formes.
  • Les éléments intercalaires 221 peuvent avoir des formes ondulées, comme montré sur la Figure 7, et comprendre des jambes d'onde 123 reliées alternativement par des sommets d'onde 121 et des bases d'onde 122. Dans ce cas, on appelle « ailettes » les jambes d'onde qui relient les sommets et les bases successifs de l'onde.
  • Les éléments intercalaires 221 peuvent revêtir d'autres formes particulières définies selon les caractéristiques d'écoulement de fluide souhaitées. De manière plus générale, le terme « ailettes » couvre des lames ou autres surfaces secondaires d'échange thermique, qui s'étendent entre les surfaces primaires d'échange thermique, c'est-à-dire les plaques de l'échangeur, dans les passages de l'échangeur.
  • Les éléments intercalaires 221 sont liés par brasage aux plaques séparatrices de l'échangeur. Avantageusement, la liaison est réalisée par brasage sous vide avec utilisation d'un métal d'apport 30, appelé brasure ou agent de brasage, l'assemblage étant obtenu par fusion et diffusion d'agent de brasage 30 au sein des pièces à braser, c'est-à-dire dans le métal de base, sans fusion de celles-ci.
  • La Figure 2 est une vue partielle d'un premier élément intercalaire 221 assemblé à une première plaque 6 adaptée pour définir, en association avec une autre deuxième plaque 7 parallèle (non illustrée), un passage 33 de l'échangeur 1.
  • Le premier élément intercalaire 221 et la plaque 6 comportent respectivement des portions d'assemblage 121, 60 destinées à être brasées l'une avec l'autre. Les portions d'assemblage 121, 60 sont positionnées l'une contre l'autre, de préférence avec un faible jeu entre elles afin d'y interposer l'agent de brasage 30. Typiquement les portions d'assemblage 121, 60 peuvent être celles où le jeu entre les pièces 221, 6 est le plus faible, typiquement les portions au niveau desquelles les pièces 221, 6 sont en contact l'une avec l'autre ou en quasi-contact, c'est-à-dire avec un jeu très faible existant entre tout ou partie desdites portions, l'une avec l'autre. De préférence, un jeu faible est compris entre 0 et 0,1 mm, de préférence encore compris entre 0 et 0,05 mm.
  • De préférence, les plaques 6, 7 de l'échangeur sont des plaques colaminées comprenant une feuille centrale 40 dont chaque face est revêtue d'une couche 30. Selon un autre mode de réalisation, l'agent de brasage 30 peut prendre la forme d'un feuillard ou d'une couche de revêtement de surface 30. La couche de revêtement 30 peut être déposée par pulvérisation ou par application au pinceau de l'agent de brasage 30 sous forme d'une suspension de poudre contenant la poudre, un dispersant, un liant, des additifs pour contrôler la viscosité.
  • De préférence, l'agent de brasage 30 a une épaisseur e comprise entre 50 et 300 µm, de préférence comprise entre 100 et 250 µm.
  • L'agent de brasage 30 est de préférence formé d'un matériau métallique ayant une température de fusion inférieure à celle des matériaux constitutifs des pièces 6, 221. Les pièces 6, 221 et 30 sont de préférence formées d'alliage d'aluminium. Les plaques et les éléments intercalaires de l'échangeur sont avantageusement formées d'un premier alliage d'aluminium de la famille 3XXX, de préférence du type 3003 (norme ASME SB-2019 SECTION 2-B). L'agent de brasage 30 est formé d'un deuxième alliage d'aluminium, de préférence un alliage du type 4XXX (norme ASME SB-2019 SECTION 2-B), en particulier du type 4004.
  • Comme on le voit en coupe transversale sur la Figure 3, l'échangeur selon l'invention comprend un premier élément intercalaire 221 et un deuxième élément intercalaire 222 superposés dans la hauteur H d'un passage 33 pour le premier fluide. Le premier élément intercalaire 221 s'étend en regard de la première plaque 6 et le deuxième élément intercalaire 222 s'étend en regard de la deuxième plaque 7. De préférence, la superposition des premier et deuxième éléments intercalaires forme un ensemble de forme globalement parallélépipédique.
  • Selon l'invention, le premier élément intercalaire 221 définit un premier ensemble de canaux 26 s'étendant parallèlement à une première direction z1 et le deuxième élément intercalaire 222 définit un deuxième ensemble de canaux 27 s'étendant parallèlement à une deuxième direction z2. Les première et deuxième directions z1, z2 sont parallèles aux plaques 6, 7 et forment entre elles, en section dans un plan parallèle aux première et deuxième plaques 6, 7, un angle aigu A avec la deuxième direction z2.
  • La Figure 3 montre ainsi un exemple d'agencement selon l'invention suivant deux plans de coupe transversale P1 et P2 agencés à des positions différentes suivant la direction longitudinale z, c'est-à-dire dans la longueur L du passage 33. Cet agencement est également schématisé en coupe longitudinale dans un plan parallèle aux plaques 6, 7 sur la Figure 4.
  • L'agencement d'éléments intercalaires selon l'invention favorise la résistance à la compression des passages lors du brasage sous vide de l'échangeur. De plus, cela permet d'utiliser des éléments intercalaires de hauteurs réduites, ce qui est intéressant lorsque l'on souhaite travailler avec des densités d'ailettes plus importantes. De plus, des canaux de hauteur réduite sont plus accessibles, ce qui facilite la réalisation de texturations de surface lorsque cela est souhaitable.
  • En outre, le fait de disposer deux éléments intercalaires 221, 222 distincts dans le passage 33 de l'échangeur, l'un s'étendant en regard de la première plaque 6, et l'autre s'étendant en regard de la deuxième plaque 7, est particulièrement intéressant lorsque l'on souhaite utiliser des éléments intercalaires à texturation de surface. On dispose en effet d'un plus grand degré de liberté quant aux surfaces des éléments qui peuvent présenter la texturation de surface 23. En particulier, les surfaces de chaque élément qui sont situées à l'opposé de la plaque à laquelle cet élément doit être assemblé peuvent, en tout ou partie, présenter une texturation de surface.
  • Cela permet de maximiser la part de surface interne des canaux 26, 27 formés au sein du passage 33 qui peut présenter une texturation de surface, tout en continuant d'utiliser les procédés traditionnels de fabrication d'échangeurs à plaques et ailettes brasés puisque les joints de brasage peuvent être réalisés au niveau de surfaces sans texturation.
  • Notons que dans le cadre de l'invention, l'angle aigu A est non-nul.
  • De préférence, l'angle aigu A est inférieur ou égal à 30 °, de préférence encore inférieur ou égal à 20 °. De préférence encore, l'angle aigu A est supérieur ou égal à 5°, de préférence supérieur ou égal à 10°.
  • Selon un mode de réalisation illustré sur la Figure 4, l'écoulement du premier fluide a lieu globalement suivant la direction longitudinale z, qui est de préférence verticale lors du fonctionnement de l'échangeur. La première direction z1 forme un premier angle β avec la direction longitudinale z et/ou la deuxième direction z2 formant un deuxième angle α avec la direction longitudinale z, les premier et deuxième angles β, α étant inférieurs ou égaux à 15 °, de préférence compris entre 1 et 10 °. Etant précisé que les premier et deuxième angles ne sont pas nécessairement égaux.
  • En utilisant des angles d'inclinaison relativement faibles, on améliore la résistance mécanique du passage 33 tout en limitant, voire en évitant, le risque de perturber l'écoulement du premier fluide ou de créer des zones mortes au sein du passage, c'est-à-dire des zones de stagnation de fluide.
  • Selon une variante illustrée sur la Figure 5, l'un des éléments intercalaires, le premier 221 sur la Figure 5, comprend des canaux 26 qui s'étendent parallèlement à une première direction z1 qui est parallèle à la direction longitudinale z. Dans ce cas, le premier angle α est égal à 0°.
  • Comme illustré sur la Figure 4, le premier élément intercalaire 221 peut comprendre un premier ensemble d'ailettes ou jambes d'onde 123 délimitant le premier ensemble de canaux 26 et le deuxième élément intercalaire 222 peut comprendre un deuxième ensemble d'ailettes ou jambes d'onde 223 délimitant le deuxième ensemble de canaux 27.
  • Les ailettes ou jambes d'onde 123, 223 forment les parois latérales des canaux 26, 27 et s'étendent globalement selon les première et deuxième directions z1, z2. Les ailettes ou jambes d'onde 223 du premier ensemble se succédant suivant une première direction latérale x1 parallèle aux plaques 6, 7 et orthogonale à la première direction z1 et les ailettes ou jambes d'onde 223 du deuxième ensemble se succédant suivant une deuxième direction latérale x2 parallèle aux plaques 6, 7 et orthogonale à la deuxième direction z2.
  • De préférence, les canaux 26 du premier ensemble et les canaux 27 du deuxième ensemble sont agencés de sorte que chaque canal 26 du premier ensemble croise au moins un canal 27 du deuxième ensemble en un point d'intersection i, comme illustré sur la Figure 3.
  • Comme on le voit sur la Figure 3, les canaux 26, 27 des premier et deuxième ensembles peuvent présenter respectivement une première hauteur h1 et une deuxième hauteur h2, mesurées suivant la direction d'empilement y perpendiculaire aux plaques 6, 7, telles que h1+h2=H. Ainsi, la structure d'échange formée par la superposition des premier et deuxième éléments intercalaires 221, 222 s'étend globalement de la première plaque 6 à la deuxième plaque 7, les premier et deuxième éléments intercalaires venant au moins en partie s'appuyer l'un sur l'autre, de manière à rigidifier le passage 33. De préférence, les premier et deuxième éléments présentent la même hauteur h1=h2=H/2.
  • Selon un mode de réalisation illustré sur la Figure 6, le passage 33 comprend plusieurs superpositions de premiers et deuxièmes éléments intercalaires 221, 222 se succédant, de préférence en juxtaposition, suivant la direction longitudinale z. En disposant plusieurs blocs de premiers et deuxièmes éléments intercalaires dans la longueur du passage, on homogénéise sa résistance à la compression.
  • Les première et deuxième directions z1, z2 peuvent éventuellement varier selon la superposition 221, 222 considérée. La Figure 6 illustre le cas où les première et deuxième directions z1, z2 sont les mêmes pour chaque superposition.
  • Avantageusement, le premier élément intercalaire 221 est destiné à être assemblé par brasage à la première plaque 6 et le deuxième élément intercalaire 222 est destiné à être assemblé par brasage à la deuxième plaque 7.
  • Comme on le voit sur la Figure 7, le premier élément 221 comprend de préférence au moins une première portion d'assemblage 121 positionnée contre la première plaque 6 (non illustrée sur la Figure 4). La première portion d'assemblage 121 comprend une première paire de surfaces 121a, 121b opposées, l'une 121a orientée du côté de la première plaque 6 et l'autre 121b orientée du côté de la deuxième plaque 7.
  • La Figure 8 montre un deuxième élément intercalaire 222 comprenant au moins une deuxième portion d'assemblage 321 positionnée contre la deuxième plaque 7. La deuxième portion 321 comprend une deuxième paire de surfaces 321a, 321b opposées, l'une 321a étant orientée du côté de la première plaque 6 et l'autre 321b étant orientée du côté de la deuxième plaque 7.
  • Notons que les termes « positionnée contre », s'entendent d'une portion d'assemblage juxtaposée à une plaque, avec ou sans jeu existant entre tout ou partie de la portion et la plaque.
  • Optionnellement, le premier et le deuxième éléments intercalaires 221, 222 comprennent au moins une texturation de surface 23 sous la forme d'une structure poreuse ou de reliefs formés sur des surfaces du premier et du deuxième éléments intercalaires 221, 222.
  • Il est à noter que les éléments intercalaires peuvent présenter une ou plusieurs formes prédéterminées de texturation de surface réparties sur différentes zones de sa surface, étant entendu qu'une texturation de surface peut aussi bien être réalisée dans les surface du matériau constitutif des éléments intercalaires qu'y être déposée, c'est-à-dire résulter d'un apport de matière supplémentaire sur les surfaces des éléments intercalaires.
  • De préférence, les éléments intercalaires 221, 222 comprennent chacun un substrat massif, en particulier un substrat non-poreux, sur lequel la texturation 23 est formée. Selon les structures des éléments intercalaires, les substrats peuvent comprendre une ou plusieurs premières et/ou deuxièmes portions d'assemblage, les ailettes ou jambes d'onde.
  • A noter que chaque élément intercalaire est de préférence monobloc, c'est-à-dire formé d'une seule pièce.
  • Dans le cadre de l'invention, la texturation de surface 23 peut résulter d'un revêtement de surface déposé sur l'élément ou bien d'une modification de l'état de surface dudit élément pièces.
  • En particulier, la texturation de surface 23 peut résulter d'un revêtement de surface déposé sur les substrats des éléments intercalaires, en particulier un revêtement déposé par voie liquide, notamment par trempage, pulvérisation ou par voie électrolytique, par voie sèche, notamment par dépôt chimique en phase vapeur (en anglais Chemical Vapor Deposition ou CVD) ou dépôt physique en phase vapeur (en anglais Physical Vapor Deposition ou CVD), ou par projection thermique, en particulier par flamme ou par plasma.
  • La modification de l'état de surface desdites pièces pourra être obtenu par un traitement chimique ou par un traitement mécanique, par exemple par sablage, rainurage....
  • De préférence, la texturation de surface est formée d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium comprenant, pour 100% de sa masse, au moins 80% en masse d'aluminium, de préférence au moins 90%, de préférence encore au moins 99% d'aluminium.
  • Selon un mode préféré de réalisation, la texturation de surface 23 est sous la forme d'une structure poreuse, de préférence une couche poreuse. La structure poreuse peut par exemple être formé d'un dépôt de particules d'aluminium légèrement frittées, de filaments d'aluminium enchevêtrés, de particules d'aluminium semi fondues collées les unes aux autres, telles les particules d'aluminium qui sont obtenues après projection que l'on obtient en projection thermique par flamme.
  • De préférence, la texturation de surface 23 présente avant brasage une porosité ouverte comprise entre 15 et 60%, de préférence entre 20 et 45%, de préférence encore une porosité ouverte initiale comprise entre 25 et 35% (% en volume). A noter que la porosité ouverte est définie comme le rapport entre le volume des pores ouverts, c'est-à-dire les pores communiquant fluidiquement avec l'environnement extérieur dans lequel se situe l'élément intercalaire considéré, et le volume total de la structure poreuse.
  • Les pores de la structure poreuse 23 ont de préférence un diamètre compris entre 1 et 200 µm, de préférence compris entre 5 et 100 µm. Etant noté que les pores ne sont pas nécessairement de section circulaire mais peuvent présenter des formes irrégulières. Le terme « diamètre », couvre donc également un diamètre hydraulique équivalent qui peut être calculé à partir de mesure de la perte de charge subit par un écoulement gazeux à travers la structure poreuse et en supposant que les pores ont une forme régulière, notamment sphérique, cylindrique, ...
  • On pourra également caractériser la dimension des pores par leur volume. De préférence, les pores de la structure poreuse 23 ont un volume compris entre 1000 et 1 000 000 µm3. Le volume des pores pourra par exemple être déterminé par tomographie ou par analyse d'images de sections polies d'échantillons prises dans une multitude de directions dans l'espace.
  • De façon alternative, la texturation de surface 23 peut être sous la forme de reliefs, ou motifs, imprimés ou réalisés dans ou sur le matériau constitutif du substrat d'un élément intercalaire. De préférence, ces reliefs définissent, en coupe transversale, des cavités ouvertes à la surface de l'élément. Par exemple, des micro-reliefs ou taille ou morphologie diverses, tels des gorges, discrètes ou ininterrompues, des stries, des protubérances, ... pourront être formés ou déposés à la surface de l'élément considéré. En particulier, les reliefs formant la texturation de surface 23 peuvent être réalisés par usinage laser ou mécanique et/ou chimique.
  • Avantageusement, on pourra agencer des éléments intercalaires 221, 222 à texturation de surface dans une zone 3 d'un passage 33 de l'échangeur dans laquelle pénètre l'oxygène montant, les éléments présentant ainsi en surface des porosités ou reliefs multipliant les sites d'amorçage pour la formation du bulles d'oxygène gazeux OG.
  • De préférence, au moins une ailette ou jambe d'onde 123 du premier ensemble et au moins une ailette ou jambe d'onde 223 du deuxième ensemble présentant ladite texturation de surface 23, la première portion d'assemblage 121 étant exempte de texturation 23 au moins sur sa surface 121a orientée du côté de la première plaque 6 et ladite deuxième portion d'assemblage 321 étant exempte de texturation 23 au moins sur sa surface 321b orientée du côté de la deuxième plaque 7.
  • Ainsi, on préserve la mouillabilité et la bonne brasabilité des surfaces des premier et deuxième éléments intercalaires destinées à être positionnées contre les plaques adjacentes pour y être assemblées par brasage. Au cours du brasage, la répartition de l'agent de brasage au niveau du joint peut être contrôlée, ce qui conduit à un joint ayant de bonnes propriétés mécaniques et thermiques.
  • De préférence, les surfaces 6a, 6b, et 7a, 7b des plaques 6, 7 sont exemptes de texturation de surface. On préserve ainsi la qualité des joints de brasage formés avec les plaques.
  • Avantageusement, la première portion d'assemblage 121 présente la texturation de surface 23 sur sa surface 121b orientée du côté de la deuxième plaque 7, de préférence sur la totalité ou la quasi-totalité de ladite surface 121b, et la deuxième portion d'assemblage 221 présente la texturation de surface 23 sur sa surface 321a orientée du côté de la première plaque 6, de préférence sur la totalité ou la quasi-totalité de ladite surface 321a.
  • De préférence, la première portion d'assemblage 121 du premier élément intercalaire 221 est agencée entre deux ailettes ou jambes d'ondes 123 successives du premier ensemble, la surface 121b orientée du côté de la deuxième plaque 7 ayant deux extrémités reliées chacune à une surface de liaison 123a de chacune des deux ailettes ou jambes d'ondes 123. La surface 121b de la première paire et lesdites surfaces de liaison 123a, 123a présentant la texturation de surface 23, de préférence sur leur totalité ou quasi-totalité.
  • Ainsi, les ailettes ou jambes d'onde 123 délimitent entre elles un canal 26 dont le fond, formé par la première portion d'assemblage, et les parois latérales, formées par les deux ailettes 123, présente des surfaces internes à coefficient d'échange thermique amélioré.
  • De même, la deuxième portion d'assemblage 321 du deuxième élément intercalaire 222 peut être agencée entre deux ailettes ou jambes d'ondes 223 du deuxième ensemble, la surface 321a de la deuxième paire orientée du côté de la première plaque 6 ayant deux extrémités reliées chacune à une surface de liaison 223a, 223b de chacune des deux ailettes ou jambes d'ondes 223, ladite surface 321a de la deuxième paire et lesdites surfaces de liaison 223a présentant la texturation de surface 23, de préférence sur leur totalité ou quasi-totalité.
  • Ainsi, les ailettes ou jambes d'onde 223 délimitent entre elles un canal 27 dont le fond, formé par la première portion d'assemblage 121, et les parois latérales, formées par les deux ailettes 223, présente des surfaces internes à coefficient d'échange thermique amélioré.
  • De préférence, les surfaces 123b, 223b opposées auxdites surfaces de liaison 123a, 223a sont exemptes de texturation de surface 23.
  • A noter que dans la cadre de la présente invention, la quasi-totalité d'une surface, d'une face ou d'un élément s'entend d'une portion représentant au moins 90%, de préférence au moins 95%, de préférence encore au moins 98% de la superficie de cette surface ou face ou de la superficie totale de cet élément.
  • Selon un mode de réalisation particulier, les premier et deuxième éléments intercalaires 221, 222 sont des produits ondulés comprenant chacun une succession de jambes d'onde 123, 223 reliées alternativement par des sommets d'onde 121, 321 et des bases d'onde 122, 322.
  • Les explications qui suivent sont faites en référence aux Figures 7 et 8, étant entendu que les éléments intercalaires 221, 222 peuvent revêtir toute autre forme adéquate et n'incluent pas nécessairement toutes les caractéristiques détaillées ci-après.
  • Les Figures 7 et 8 montrent des vues en coupe transversale de produits ondulés 221, 222. Chacun des produits ondulés 221, 222 comprennent plusieurs jambes d'onde 123, 223 de forme longiligne qui s'étendent parallèlement entre elles et globalement suivant une direction longitudinale z. Les jambes d'onde se succèdent suivant une direction latérale x, qui est perpendiculaire à la direction longitudinale z, et sont reliées alternativement par des sommets d'onde 121, 321 et des bases d'onde 122, 322.
  • Selon l'exemple illustré sur les Figures 7 et 8, les sommets et les bases d'onde des premier et deuxième produits ondulés sont de forme plane et s'étendent parallèlement entre eux et perpendiculairement aux jambes d'onde 123, 223. Les canaux 26, 27 pour le premier fluide, qui sont formés entre deux jambes d'onde successives et un sommet ou une base agencé entre lesdites jambes d'onde successives de chaque produit ondulé, présentent ainsi des sections transversales de forme générale rectangulaire.
  • Les Figures 7 et 8 illustrent des ondes droites présentant des jambes d'onde 123, 223 à surfaces planes. D'autre configurations d'éléments intercalaires 221, 222 sont bien sûr envisageables, notamment des configurations du type onde droite perforée, onde à décalage partiel, onde à vagues ou à arête de hareng (« herringbone » en anglais).
  • Les premier et deuxième produits ondulés 221, 222 selon les Figures 7 et 8 sont visibles sur la Figure 3 à l'état monté, c'est-à-dire montés entre une première et une deuxième plaque 6, 7 directement voisines formant un passage 33 d'échangeur. Le passage 33 est de forme globalement parallélépipédique et configuré pour canaliser le premier fluide parallèlement à la direction longitudinale z.
  • En fonctionnement, le premier fluide s'écoule sur la largeur du passage 33, mesurée suivant la direction latérale x, entre une entrée et une sortie du passage 33 situées à deux extrémités opposées suivant la longueur du passage 33, mesurée suivant la direction longitudinale z. Les jambes d'onde 123, 223 délimitent, au sein du passage 33, une pluralité de canaux 26, 27 qui s'étendent parallèlement à la direction longitudinale z.
  • De préférence, les produits ondulés 221, 222 sont disposés en configuration dite « easyway » dans le passage 33, c'est-à-dire que les jambes d'onde 123, 223 s'étendent globalement suivant la direction d'écoulement du premier fluide dans le passage 33. A noter qu'en service, la direction d'écoulement du premier fluide est de préférence verticale, le sens d'écoulement pouvant être ascendant ou descendant.
  • Le premier produit ondulé 221 s'étend globalement parallèlement à la première plaque 6 et présente des sommets d'onde 121 positionnés contre la première plaque 6 pour y être assemblés. Le deuxième produit ondulé 222 s'étend globalement parallèlement à la deuxième plaque 7 et présente des sommets d'onde 321 positionnés contre la deuxième plaque 7 pour y être assemblés.
  • Pour chaque produit ondulé 221, 222, plusieurs paires de jambes d'onde 123, 223 s'étendent depuis deux sommets d'onde 121, 321 adjacents et sont reliées entre elles par des bases d'onde 122, 322.
  • Dans les exemples des Figures 7 et 8, les premier et deuxième produits ondulés 221, 222 sont exempts de texturation de surface.
  • Avantageusement, les premier et deuxième produits ondulés 221, 222 peuvent présenter au moins une texturation de surface 23 sur tout ou partie de leurs surfaces.
  • Dans le cas illustré sur la Figure 3, les sommets d'onde 121 du premier produit ondulé 221 sont exempts de texturation de surface 23 sur leur surface 121a orientée du côté de la première plaque 6, ce qui permet de les braser solidement à une portion d'assemblage réciproque sur la première plaque 6 lors de la fabrication de l'échangeur, mais présentent la texturation de surface 23 sur leur surface 121b orientée du côté de la deuxième plaque 7, ce qui favorise les performances thermiques de l'échangeur.
  • Les sommets d'onde 321 du deuxième produit ondulé 222 sont exempts de texturation de surface 23 sur leur surface 321b orientée du côté de la deuxième plaque 7, ce qui permet de les braser solidement à une portion d'assemblage réciproque sur la deuxième plaque 7 lors de la fabrication de l'échangeur, mais présentent la texturation de surface 23 sur la surface 321a de la deuxième paire orientée du côté de la première plaque 6, ce qui favorise les performances thermiques de l'échangeur.
  • Comme visible plus distinctement sur les Figures 4 et 5, les produits ondulés 221, 222 comprennent des bases d'onde 122, 322 présentant chacune des surfaces opposées 122a, 122b, 322a, 322b.
  • Selon le mode de réalisation illustré sur la Figure 3, chaque produit ondulé 221, 222 est assemblé seulement à l'une des première et deuxième plaques 6, 7 par ses sommets d'onde 121, 122 respectifs.
  • Ainsi, les bases d'onde 122, 322 des premier et deuxième produits ondulés 221, 222 ne sont pas destinées à être brasées avec les plaques 6, 7 et peuvent présenter avantageusement une texturation de surface 23 sur leurs surfaces 122b orientées du côté de la deuxième plaque 7 en ce qui concerne le premier produit ondulé 221, et sur leurs surfaces orientées 322a orientées du côté de la première plaque 6 en ce qui concerne le deuxième produit ondulé 222. Cela permet de maximiser la superficie des surfaces à texturation de surface 23 présente dans le passage 23 et donc de maximiser l'efficacité de transfert thermique au sein dudit passage 33.
  • Selon un mode de réalisation illustré sur la Figure 9, les premier et deuxième produits ondulés 221, 222 peuvent chacun être formé à partir d'un produit plat. Avant sa mise en forme, le produit plat comprend deux faces opposées 221a, 221b ou 222a, 222b. La texturation de surface 23 est d'abord formée sur le produit plat, puis le produit plat est mis en forme, généralement par emboutissage. De préférence le produit plat, par exemple une tôle ou feuillard, a une épaisseur d'au moins 0,15 mm, de préférence comprise entre 0,2 et 0,5 mm.
  • Avantageusement, on forme au moins une texturation de surface 23 sur l'une seulement desdites faces opposées 221a, 221b ou 222a, 222b. De préférence, les faces opposées 221b, 222a sur lesquelles la texturation de surface 23 est formée présentent ladite texturation, sur leur totalité ou leur quasi-totalité. La face 221b sur laquelle la texturation est formée donne lieu, après mise en forme, aux surfaces 123a, 121b, 122b du premier produit ondulé identifiées ci-dessus. La face 222a sur laquelle la texturation est formée donne lieu, après mise en forme, aux surfaces 123a, 321a, 322a du deuxième produit ondulé identifiées ci-dessus.
  • Selon ce mode de réalisation, toutes les surfaces du premier produit 221 situées, à l'état monté, du côté de la deuxième plaque 7 présentent donc une texturation de surface 23 et toutes les surfaces du premier produit 221 situées, à l'état monté, du côté de la première plaque 6 sont exemptes de texturation de surface 23. De même, toutes les surfaces du deuxième produit ondulé 222 situées, à l'état monté, du côté de la première plaque 6 présentent une texturation de surface 23 et toutes les surfaces du deuxième produit ondulé 222 situées, à l'état monté, du côté de la deuxième plaque 7 sont exemptes de texturation de surface 23.
  • Ainsi, on simplifie le procédé de fabrication puisque la texturation de surface peut être formée ou déposée sur une face entière des produits ondulés sans nécessiter d'étape supplémentaire de masquage ou de post-traitement visant à éliminer la texturation de surface des portions à assembler puisque cette face n'est pas destinée à former des portions d'assemblage avec une plaque. Aucune texturation n'est réalisée sur l'autre face des produits ondulés de manière à préserver la qualité des joints de brasage des produits ondulés avec les plaques.
  • Il n'est pas nécessaire de réaliser de texturation de surface après montage des éléments intercalaires 221, 222 dans l'échangeur puisque ceux-ci présentent déjà la texturation sur les zones souhaitées des ailettes. On peut ainsi incorporer une structure d'échange thermique à surface intensifiée dans l'échangeur tout en préservant l'intégrité structurelle de la matrice de l'échangeur et de ses canaux internes.
  • De préférence, les premier et deuxième produits ondulés 221, 222 ont des densités, définies comme le nombre de jambes d'onde par unité de longueur mesuré le long de la direction latérale x, inférieure à 18 jambes par 2,54 centimètres, de préférence inférieure à 10 jambes d'onde par 2,54 centimètres, de préférence encore inférieure ou égale à 5 jambes par 2,54 centimètre. Avantageusement, la densité peut être comprise entre 1 et 5 jambes par 2,54 centimètres. A noter que ces valeurs de densités sont applicables à des éléments intercalaires qui ne sont pas nécessairement des produits ondulés, les ailettes se succédant selon la direction latérale x et la densité étant alors définie comme le nombre d'ailettes par unité de longueur, mesuré suivant la direction latérale x.
  • L'utilisation d'une densité relativement faible permet de faciliter la phase de dépôt de la texturation de surface sur les ailettes ou jambes d'onde, leur surface étant plus accessible. En outre, l'utilisation d'éléments intercalaires de densité plus faible facilite l'élimination des bulles créées au niveau de la texturation de surface.
  • De préférence, chaque base d'onde 122 du premier produit ondulé 221 présente au moins une zone de contact ou quasi-contact avec au moins une base d'onde 322 du deuxième produit ondulé 222. On améliore ainsi la rigidité du passage 33, tout en ayant la possibilité d'utiliser des produits ondulés de densité relativement faible. De telles zones de contact ou quasi-contact sont visibles sur la Figure 3 dans le plan de coupe transversale P1.
  • Par « quasi-contact », on entend qu'il existe un jeu très faible entre tout ou partie desdites bases d'onde, de préférence un jeu compris entre 0 et 0,1 mm, de préférence encore compris entre 0 et 0,05 mm.
  • Etant noté que les bases peuvent seulement être mises en contact sans nécessiter de brasage entre elles. Cela est possible notamment lorsqu'en fonctionnement, les canaux 26, 27 canalisent un premier fluide dont la pression est relativement faible, typiquement inférieure ou égale à 5 bar, de préférence une pression comprise entre 1 et 2 bar, comme c'est le cas dans les passages pour l'oxygène du vaporiseur-condenseur précédemment décrit.
  • Selon un mode de réalisation, pour chacun des premier et deuxième produits ondulés 221, 222, au moins un sommet d'onde 121, 321, de préférence chaque sommet d'onde 121, 321, présente deux extrémités reliées à des jambes d'onde 123, 223 respectives séparées par une première largeur L1, mesurée suivant la direction latérale x. Au moins une base d'onde 122, 322, de préférence chaque base d'onde 122, 322, présente deux extrémités reliées à des jambes d'onde 123, 223 respectives séparées par une deuxième largeur L2, mesurée suivant la direction latérale x. Etant noté que les largeurs L1, L2 correspondent à l'écartement entre deux jambes d'onde successives, mesuré suivant la direction latérale x, typiquement en section dans un plan médian de l'onde qui est parallèle aux plaques
  • De préférence, on configure les premier et deuxième produits ondulés de sorte que le rapport L2/L1 soit strictement inférieur à 1, de préférence compris entre 0,1 et 0,4, de préférence encore entre 0,1 et 0,35.
  • Il est aussi possible que les largeurs L1, L2 soient égales entre elles.
  • Ainsi, le premier ensemble de jambes d'onde 123 et le deuxième ensemble de jambes d'onde 223 comprennent chacun un agencement périodique de paires de jambes d'onde, la période de cet agencement correspondant à la distance L1+L2.
  • De préférence, la première largeur L1 est comprise entre 3 et 20 mm, de préférence entre 5 et 15 mm, et la deuxième largeur L2 est comprise entre 1,2 et 7 mm, de préférence entre 2 et 5 mm.
  • Etant précisé que le premier produit ondulé peut présenter des largeurs et/ou des hauteurs identiques à celles du deuxième produit ondulé, mais pas nécessairement.

Claims (15)

  1. Echangeur de chaleur du type à plaques et ailettes brasées comprenant une pluralité de plaques agencées parallèlement entre elles de façon à définir une série de passages (33) pour l'écoulement d'un premier fluide à mettre en relation d'échange thermique avec au moins un deuxième fluide, au moins un passage (33) étant formé entre une première plaque (6) et une deuxième plaque (7) successives et comprenant :
    - au moins un premier élément intercalaire (221) s'étendant en regard de la première plaque (6) et définissant, au sein du passage (33), un premier ensemble de canaux (26) pour l'écoulement du premier fluide,
    - au moins un deuxième élément intercalaire (222) s'étendant en regard de la deuxième plaque (7) et définissant, au sein du passage (33), un deuxième ensemble de canaux (27) pour l'écoulement du premier fluide,
    lesdits premier et deuxième éléments intercalaires (221, 222) étant superposés dans la hauteur (H) du passage (33), mesurée perpendiculairement aux plaques (6, 7),
    les canaux (26) du premier ensemble s'étendant globalement parallèlement à une première direction (z1) parallèle aux première et deuxième plaques (6, 7) et les canaux (27) du deuxième ensemble s'étendant globalement parallèlement à une deuxième direction (z2) parallèle aux première et deuxième plaques (6, 7),
    caractérisé en ce que la première direction (z1) forme, en section dans un plan parallèle aux première et deuxième plaques (6, 7), un angle aigu (A) avec la deuxième direction (z2).
  2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle aigu (A) est inférieur ou égal à 30°, de préférence inférieur ou égal à 20°.
  3. Echangeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les passages (33) s'étendent sur une longueur (L), mesurée suivant une direction longitudinale (z), de préférence verticale lors du fonctionnement de l'échangeur, la première direction (z1) formant un premier angle (β) avec la direction longitudinale (z) et/ou la deuxième direction (z2) formant un deuxième angle (α) avec la direction longitudinale (z), les premier et deuxième angles (β, α) étant inférieurs ou égaux à 15 °, de préférence compris entre 1 et 10 °.
  4. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément intercalaire (221) comprend un premier ensemble d'ailettes ou jambes d'onde (123) délimitant le premier ensemble de canaux (26) et le deuxième élément intercalaire (222) comprend un deuxième ensemble d'ailettes ou jambes d'onde (223) délimitant le deuxième ensemble de canaux (27), les ailettes ou jambes d'onde (123) du premier ensemble se succédant suivant une première direction latérale (x1) parallèle aux première et deuxième plaques (6, 7) et orthogonale à la première direction (z1) et les ailettes ou jambes d'onde (223) du deuxième ensemble se succédant suivant une deuxième direction latérale (x2) parallèle aux première et deuxième plaques (6, 7) et orthogonale à la deuxième direction (z2).
  5. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux (26) du premier ensemble et les canaux (27) du deuxième éléments intercalaires (221, 222) présentent respectivement une première hauteur (h1) et une deuxième hauteur (h2), mesurées suivant une direction d'empilement (y) qui est perpendiculaire aux plaques (6, 7), telles que (h1+h2=H).
  6. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque canal (26) du premier ensemble croise au moins un canal (27) du deuxième ensemble en un point d'intersection (i).
  7. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage (33) comprend plusieurs superpositions de premiers et deuxièmes éléments intercalaires (221, 222) se succédant suivant la direction longitudinale (z).
  8. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le deuxième éléments intercalaires (221, 222) comprenant au moins une texturation de surface (23) sous la forme d'une structure poreuse ou de reliefs formés sur des surfaces du premier et du deuxième éléments intercalaires (221, 222),
  9. Echangeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier élément intercalaire (221) comprend au moins une première portion d'assemblage positionnée contre la première plaque (6) et comprenant une première paire de surfaces (121a, 121b) opposées, l'une (121a) des surfaces de la première paire étant orientée du côté de la première plaque (6) et l'autre (121b) des surfaces de la première paire étant orientée du côté de la deuxième plaque (7), et le deuxième élément intercalaire (222) comprenant au moins une deuxième portion d'assemblage (321) positionnée contre la deuxième plaque (7) et comprenant une deuxième paire de surfaces (321a, 321b) opposées, l'une (321a) des surfaces de la deuxième paire étant orientée du côté de la première plaque (6) et l'autre (321b) des surfaces de la deuxième paire étant orientée du côté de la deuxième plaque (7), la première portion d'assemblage (121) étant exempte de texturation de surface (23) sur au moins celle (121a) des surfaces de la première paire orientée du côté de la première plaque (6) et la deuxième portion d'assemblage (321) étant exempte de texturation de surface (23) sur au moins l'autre (321b) des surfaces de la deuxième paire orientée du côté de la deuxième plaque (7).
  10. Echangeur selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la première portion d'assemblage (121) présente la texturation de surface (23) sur la surface (121b) de la première paire orientée du côté de la deuxième plaque (7) et la deuxième portion d'assemblage (221) présente la texturation de surface (23) sur la surface (321a) de la deuxième paire orientée du côté de la première plaque (6).
  11. Echangeur selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la texturation de surface (23) est sous la forme d'une structure poreuse ayant une porosité ouverte comprise entre 15 et 60 %, de préférence une porosité ouverte comprise entre 20 et 45 % (% en volume) ou sous la forme de reliefs définissant, en coupe transversale, des cavités ouvertes à la surface des premier et deuxième éléments intercalaires (221, 222).
  12. Echangeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et deuxième éléments intercalaires sont sous la forme respectivement d'un premier et d'un deuxième produits ondulés (221, 222) comprenant chacun une succession de jambes d'onde (123, 223) reliées alternativement par des sommets d'onde (121, 321) et des bases d'onde (122, 322), le premier produit ondulé comprenant un premier ensemble de jambes d'onde (123) délimitant le premier ensemble de canaux (26) et le deuxième produit ondulé comprenant un deuxième ensemble de jambes d'onde (223) délimitant le deuxième ensemble de canaux (27).
  13. Echangeur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les sommets d'onde (121) du premier produit ondulé (221) sont positionnés contre la première plaque (6) et les sommets d'onde (321) du deuxième produit ondulé (222) sont positionnés contre la deuxième plaque (7).
  14. Echangeur selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'au moins une base d'onde (122) du premier produit ondulé (221) présente au moins une zone de contact ou quasi-contact avec au moins une base d'onde (322) du deuxième produit ondulé (222).
  15. Echangeur selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'au moins un sommet d'onde (121, 321) des premier et deuxième produits ondulés (221, 222) présente deux extrémités reliées à des jambes d'onde (123, 223) respectives séparées par une première largeur (L1), mesurée suivant la direction latérale (x), et au moins une base d'onde (122, 322) des premier et deuxième produits ondulés (221, 222) présente une deuxième largeur (L2), mesurée suivant la direction latérale (x), le rapport (L2/L1) entre la deuxième largeur et la première largeur étant inférieur à 1, de préférence compris entre 0,1 et 0,4, de préférence encore compris entre 0,1 et 0,35.
EP18833962.6A 2017-12-19 2018-12-18 Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés Active EP3728978B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762419A FR3075335B1 (fr) 2017-12-19 2017-12-19 Echangeur de chaleur avec elements intercalaires superposes
PCT/FR2018/053360 WO2019122676A1 (fr) 2017-12-19 2018-12-18 Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3728978A1 EP3728978A1 (fr) 2020-10-28
EP3728978B1 true EP3728978B1 (fr) 2021-10-20

Family

ID=61132753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18833962.6A Active EP3728978B1 (fr) 2017-12-19 2018-12-18 Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3728978B1 (fr)
FR (1) FR3075335B1 (fr)
WO (1) WO2019122676A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2782009A (en) * 1952-03-14 1957-02-19 Gen Motors Corp Heat exchangers
DE2518683C3 (de) * 1975-04-26 1981-04-09 4P Verpackungen Gmbh, 8960 Kempten Wärmeübertrager aus zwei miteinander verbundenen Aluminiumblechen
DE68912636D1 (de) * 1988-04-13 1994-03-10 Mitsubishi Aluminium Wärmeaustauscherkern.
FR2811747B1 (fr) * 2000-07-11 2002-10-11 Air Liquide Ailette d'echange thermique pour echangeur de chaleur a plaques brasees, et echangeur de chaleur correspondant
US20040251008A1 (en) 2003-05-30 2004-12-16 O'neill Patrick S. Method for making brazed heat exchanger and apparatus
FR2865027B1 (fr) 2004-01-12 2006-05-05 Air Liquide Ailette pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur muni de telles ailettes

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019122676A1 (fr) 2019-06-27
FR3075335A1 (fr) 2019-06-21
FR3075335B1 (fr) 2019-11-22
EP3728978A1 (fr) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019122651A1 (fr) Element intercalaire a texturation de surface, echangeur de chaleur et procede de fabrication associes
EP3662222B1 (fr) Echangeur de chaleur comprenant un element de distribution a canaux multiples
WO2007042698A1 (fr) Procede de vaporisation et/ou de condensation dans un echangeur de chaleur
EP3728977B1 (fr) Echangeur de chaleur avec elements et plaques a texturation de surface
FR2865027A1 (fr) Ailette pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur muni de telles ailettes
EP3728978B1 (fr) Echangeur de chaleur avec éléments intercalaires superposés
EP2280799B1 (fr) Procédé de fabrication d'un échangeur de chaleur utilisant une cale pour le maintien des passages d'échangeurs à plaques et ailettes brasés
WO2019122663A1 (fr) Element intercalaire a texturation de surface, echangeur de chaleur comprenant un tel element
FR3075341A1 (fr) Echangeur de chaleur avec elements intercalaires a texturation de surface
FR3133077A3 (fr) Echangeur de chaleur à structure d’échange thermique améliorée
FR3140420A1 (fr) Echangeur de chaleur à structure d’échange thermique améliorée
EP3283835A1 (fr) Échangeur de chaleur présentant des éléments de microstructure et unité de séparation comprenant un tel échangeur de chaleur
EP1068481A1 (fr) Dispositif d'echanges thermiques a fluide biphasique actif et procede de fabrication d'un tel dispositif
FR3075080A1 (fr) Procede de brasage de pieces a texturation de surface, procede de fabrication d’un echangeur de chaleur incorporant lesdites pieces
FR3140673A1 (fr) Procédé de fabrication d’un élément intercalaire pour un échangeur de chaleur
FR3088996A1 (fr) Procédé de fabrication d’un échangeur comprenant une zone à supporter et échangeur fabriqué par un tel procédé
WO2020109155A1 (fr) Procédé de fabrication d'un échangeur thermique ou d'un caloduc
EP4155647A1 (fr) Echangeur comprenant au moins une structure d échange thermique à surface striée
WO2018104124A1 (fr) Procede de fabrication d'un garnissage structure par une methode de fabrication additive
FR3101409A3 (fr) Elément intercalaire pour échangeur de chaleur

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200720

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F28F 13/18 20060101ALI20210426BHEP

Ipc: F25J 5/00 20060101ALI20210426BHEP

Ipc: F28F 13/00 20060101ALI20210426BHEP

Ipc: F28F 3/02 20060101ALI20210426BHEP

Ipc: F28D 9/00 20060101AFI20210426BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210521

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

INTC Intention to grant announced (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210913

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 602018025483

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1440272

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20211115

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20211020

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MK05

Ref document number: 1440272

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20211020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220120

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220220

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220221

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220120

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220121

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 602018025483

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20211231

26N No opposition filed

Effective date: 20220721

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211218

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211218

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20211231

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20221213

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20181218

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20221218

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221218

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20231222

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211020