EP4019882A1 - Refroidisseur ou condenseur adiabatique comprenant un organe de génération de perte de charge variable - Google Patents

Refroidisseur ou condenseur adiabatique comprenant un organe de génération de perte de charge variable Download PDF

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EP4019882A1
EP4019882A1 EP21208966.8A EP21208966A EP4019882A1 EP 4019882 A1 EP4019882 A1 EP 4019882A1 EP 21208966 A EP21208966 A EP 21208966A EP 4019882 A1 EP4019882 A1 EP 4019882A1
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EP
European Patent Office
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thickness
condenser
height
pressure drop
humidification
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Application number
EP21208966.8A
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German (de)
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EP4019882B1 (fr
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Philippe Duhamel
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Jacir SAS
Original Assignee
Jacir SAS
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • 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
    • F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • 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
    • F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • F28D5/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation in which the evaporating medium flows in a continuous film or trickles freely over the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels

Definitions

  • the present invention relates to the field of the generation of cold, more particularly, the cooling circuits of a fluid, for example water, and the refrigeration circuits.
  • the present invention relates in particular to coolers and air-cooled condensers.
  • a fluid cooling circuit can include one or more air/liquid exchangers.
  • a refrigeration circuit generally comprises successively a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator.
  • the cooling circuits and the refrigerating circuits make it possible to efficiently and economically evacuate to an external environment heat generated by a device, for example an air conditioning installation, a cold room, or industrial processes.
  • the present invention finds a preferred application for so-called “adiabatic” water-dispersion or media-based air coolers and condensers.
  • the chiller differs from the air condenser only in that the heat evacuated is not used to condense a gas into liquid but simply to cool a fluid.
  • the condensation of the refrigerant is carried out by ventilation of an air flow A set in motion by one or more fans 2 on a heat exchange battery 3 containing the refrigerant and configured to pass the refrigerant from a gaseous form F E to a liquid form Fs.
  • the movement of the airflow A is represented by arrows. Airflow A only passes through a heat exchange coil.
  • the adiabatic air condenser 1 comprises an air humidification device 4 arranged upstream of the heat exchange battery 3 in the direction of circulation of the air flow A.
  • the device 4 for humidifying the air comprises a medium 4a, a system 4b for spraying the medium 4a with a fluid, for example water, arranged above the said medium 4a and configured to humidify the said medium 4a and a system 4c for recovering or collecting humidification fluid after having passed through the medium 4a.
  • the condensation battery comprises either a plurality of tubes and fins, or micro-channels.
  • a refrigerant circulates in the tubes of the condensing coil.
  • the tubes thereof are connected to a refrigerant inlet manifold and to a refrigerant outlet manifold.
  • the tubes of the condensing coil are interconnected, depending on the number of passes, by 180° bends.
  • the air humidification device comprises a system 5 for spraying a fluid through spray nozzles.
  • the spray system 5 is mounted upstream of the heat exchange battery 3 in the direction of circulation of the air flow A.
  • the standards in force relating to vesicular entrainment require the elimination of such vesicular entrainment, in order to avoid a health risk, such as for example the propagation of viruses or bacteria, such as Legionnaires' disease.
  • the present invention therefore aims to overcome the above drawbacks and to improve the so-called "adiabatic" water spray or media coolers/condensers in order to increase the heat exchange between the air and the battery. heat exchanger and reduce pressure drops and thus the power absorbed by the fans.
  • the subject of the invention is an adiabatic cooler or condenser comprising at least one heat exchanger or heat exchanger in which a fluid is intended to circulate, for example a fluid to be cooled or to be condensed, such as for example a refrigerant, water, glycol, a mixture of water and glycol or any other fluid suitable for condensing or cooling.
  • a fluid is intended to circulate, for example a fluid to be cooled or to be condensed, such as for example a refrigerant, water, glycol, a mixture of water and glycol or any other fluid suitable for condensing or cooling.
  • the heat exchanger is intended to be crossed by an air flow, at least one member intended to set said air flow in motion and at least one air humidification device mounted upstream of the exchanger of heat in the direction of the air flow and configured to humidify the air flow entering the heat exchanger
  • the adiabatic cooler or condenser comprises at least one member for generating a pressure drop arranged upstream and/or downstream of the heat exchanger in the direction of circulation of the air flow.
  • the member for generating a pressure drop comprises a variable pressure drop coefficient in the direction of the height of the heat exchanger, said pressure drop coefficient increases in the direction of the moving member of the air flow.
  • the device for generating a pressure drop can be a media humidification device or any other device configured to create a pressure drop locally, such as, for example, shutters, fins or louvers, slatted blinds, a perforated sheet, etc...
  • the heat exchange is increased by the balancing of the air flow at the inlet of the heat exchanger, which implies better humidification of the air passing through said heat exchanger.
  • the pressure drop coefficient of the member for generating a pressure drop is maximum in an upper end zone, close to an upper end wall of the heat exchanger, for example at close to the member for moving the air flow and minimum in a lower end zone, close to a lower end wall of the heat exchanger, for example at a distance from the Put into motion.
  • the pressure drop coefficient of the pressure drop generating member increases along the height of the heat exchanger up to the upper end wall of said heat exchanger.
  • the member for generating a pressure drop comprises a variable thickness in the direction of the height of the heat exchanger, said thickness increasing in the direction of the member for setting the flow in motion. 'air.
  • the thickness of the member for generating a pressure drop is maximum in an upper end zone, for example close to the member for setting the air flow in motion, and minimum in a zone at the upper end. lower end, remote from the moving member.
  • the thickness of the pressure drop generation member increases along the height of the heat exchanger up to the upper end wall of said heat exchanger.
  • the thickness of the member for generating a pressure drop increases progressively along the height of the heat exchanger or discontinuously along the height of the heat exchanger.
  • the air humidification device comprises at least one system for spraying an air humidification fluid.
  • the air humidification device further comprises a humidification member or medium disposed upstream of the heat exchanger in the direction of circulation of the air flow and the spray system comprises a system for sprinkling said medium with a humidification fluid, said sprinkling system being arranged above the humidification member and configured to humidify said humidification member.
  • the air humidification device is devoid of media and the spray system further comprises a spray system comprising at least one spray nozzle configured to spray the humidification fluid directly onto the 'heat exchanger.
  • the spraying system is a system for spraying a medium with a humidifying fluid or a spraying system with a humidifying fluid, for example water.
  • the device for humidifying the air of one of the groups comprises a medium and a system for sprinkling said medium with a humidifying fluid arranged above the medium and configured to humidify said corresponding medium and the air humidification device of the other of the groups only comprises a system for spraying with a humidification fluid, without media.
  • the media is, for example, made of absorbent material.
  • the member for generating a pressure drop can be part of the humidification member.
  • the humidification member has a variable thickness in the direction of its height, said thickness increasing in the direction of the upper end wall.
  • the pressure drop is modulated according to the height of the heat exchanger, making it possible to homogenize the cooling according to the height of the heat exchanger.
  • the thickness of the humidification member is minimal in a lower end zone, close to the lower and maximum end wall in an upper end zone, for example close to the upper end wall.
  • the thickness of the humification member increases along its height up to the upper end wall.
  • upper end zone is meant a zone of the humidification member extending between the upper end wall and the middle of said humidification member.
  • the maximum thickness of the humidification member is less than or equal to twice the minimum thickness of the humidification member.
  • the thickness of the humidifying member increases from the lower end wall of said humidifying member towards its upper wall.
  • the thickness of the humidification member increases in the direction of the member for moving the air flow.
  • the humidification member comprises an internal and/or external extra thickness extending only over part of the height of said humidification member.
  • excess thickness is meant an additional thickness with respect to the internal or external wall of the humidification member.
  • the additional thickness forms the head loss generation member.
  • the humidification member is media-based and comprises a main portion of media comprising a lower end wall having a thickness and at least one additional thickness arranged upstream and/or downstream of the main portion of media and having a variable thickness in the direction of the height of said main portion of media, the thickness of the humidification member corresponding to the sum of the thickness of the main portion of media and the thickness of the head loss generating unit.
  • the additional thickness forming the pressure drop generation member extends over the entire depth of the main media portion. “Depth” means the horizontal dimension measured between the front wall and the rear wall of the main media portion. As a variant, the additional thickness forming the pressure drop generating member extends over part of the depth of the main portion of media.
  • the extra thickness forming the pressure drop generation member and the main media portion can, for example, be made in one piece, that is to say formed from a single media, then cut directly from the mass of the media.
  • the pad extends only part of the height of the main portion of media.
  • the thickness of the humidification member advantageously increases progressively along its height.
  • the extra thickness has a discontinuous shape along the height of the humidification member.
  • the additional thickness forming the pressure drop generation member comprises at least two secondary portions fixed successively to a side wall of the main media portion, the two secondary portions each having a constant thickness, the height of the first secondary portion being different from the height of the second secondary potion.
  • the additional thickness forming the pressure drop generation member comprises a single secondary portion having an increasing thickness as a function of the height of the main media portion.
  • the secondary portion has a bevel shape having a minimum thickness, for example zero, at the lower end wall of the main portion of the medium and a maximum thickness at the upper end wall of said main portion.
  • the maximum thickness of the secondary portion is, for example, less than the constant thickness of the main media portion, for example greater than or equal to one third of the thickness of the main media portion.
  • the adiabatic cooler or condenser comprises a first additional thickness or internal additional thickness located downstream of the main portion of the medium in the direction of flow of the air flow and a second additional thickness or external additional thickness located upstream of the main portion of the media in the direction of air flow.
  • the first additional thickness comprises a first secondary portion, for example in the shape of a bevel, having an increasing thickness as a function of the height of the main media portion and in which the second additional thickness comprises a second secondary portion having an increasing thickness as a function of the height of the main portion of media.
  • the first extra thickness to have a constant thickness over the entire height of said extra thickness, the extra thickness extending only over part of the height of the main portion of media and for the second extra thickness to have an increasing thickness in depending on the height of the main portion of media.
  • the main media portion and the extra thickness forming the pressure drop generation member are separate and fixed to each other.
  • the extra thickness forming the pressure drop generation member is made of a material that is identical to or different from the material of the main media portion.
  • the heat exchanger extends in a substantially vertical direction.
  • the heat exchanger extends in a direction inclined relative to a vertical direction, for example at 45°.
  • the adiabatic cooler or air condenser comprises two heat exchangers each traversed by a flow of air.
  • the terms “internal” and “external” refer to the interior of the adiabatic cooler or condenser, the internal parts are closer to the interior of the cooler or condenser than the external parts.
  • the adiabatic cooler/condenser 10 can be of the air condenser type in which a fluid to be condensed circulates or cooler in which a fluid to be cooled circulates.
  • the adiabatic cooler or condenser 10 comprises a casing 12 comprising four side walls (not referenced) here vertical, namely two side walls, a transverse front wall and a transverse rear wall.
  • the casing 12 further comprises an upper wall and a floor or lower wall forming a bottom. All of the walls of the casing 12 delimit an internal enclosure 13.
  • the cooler or condenser 10 comprises one or more members 16 for moving the air flow or fans mounted on the upper wall of the casing 12 and configured to set the air flow A in motion.
  • the cooler or condenser 10 further comprises two heat exchangers or heat exchange coils 20, 30 each traversed by a separate air flow A1, A2. In other words, an air flow passes through only one heat exchanger 20, 30.
  • the height of the batteries 20, 30 is referenced HB.
  • Each battery 20, 30 is delimited by an upper wall Es_B and a lower wall Ei_B.
  • the cooler or condenser 10 could comprise only one heat exchange battery through which an air flow passes.
  • the cooler or condenser comprises an air humidification device 23; 33 mounted upstream of the heat exchange battery 20; 30 associated.
  • the cooler or condenser 10 comprises the air humidification device 23; 33 and the heat exchange battery 20; 30.
  • the cooler or condenser could comprise a number of heat exchange batteries and associated humidification devices greater than one, for example equal to two.
  • the number of heat exchange coils is the same as the number of humidifiers.
  • the heat exchange batteries 20, 30 each comprise either a plurality of tubes and fins (not shown), or micro channels.
  • a fluid for example a fluid to be cooled or condensed, such as for example a refrigerant fluid, water, glycol, a mixture of water and glycol or any other fluid suitable for being condensed or cooled circulates in the tubes of each of the heat exchange batteries.
  • the heat exchange coils are configured to change the refrigerant from a gaseous form to a liquid form.
  • the gaseous fluid at the inlet F G is condensed to deliver a liquid fluid at the outlet Fs.
  • the heat exchange coils are configured to cool the circulating fluid in said batteries.
  • the fluid at the outlet Fs is cooled with respect to the fluid at the inlet F E .
  • Each of the air humidification devices 23; 33 is configured to humidify the air flow entering the batteries 20; 30.
  • Each of the air humidification devices 23; 33 is associated with a battery.
  • Each air humidification device 23, 33 is arranged upstream of a battery 20; 30 in the direction of circulation of the air flow set in motion by the fans 16.
  • the air humidification device 23; 33 comprises a system 23a, 33a for spraying a fluid upstream of the associated battery.
  • the air humidification device 23; 33 comprises a humidification member 24; 34 or media arranged upstream of a battery 20; 30 in the direction of circulation of the air flow set in motion by the fan 16.
  • the medium is generally made of absorbent material.
  • the sprinkler system 23a; 33a of a fluid is here in the form of a media sprinkler system 24; 34 by a wetting fluid, for example water.
  • the sprinkler system 23a; 33a is, here, arranged above each of the media 24, 34 and configured to moisten said associated media.
  • the air humidification devices 23; 33 are devoid of media.
  • the spray system is in the form of a system for spraying a humidifying fluid arranged upstream of a battery, as will be described in detail with reference to the figure 3 , 5 , 7 , 9 and 11 .
  • each of the air humidification devices 23; 33 comprises at least one system for spraying a fluid, such as a system for sprinkling a medium with a humidifying fluid or a system for spraying a humidifying fluid.
  • the air humidification device 23; 33 includes a system 23b; 33b for recovering or collecting the humidification fluid after having passed through the humidification member 24; 34 matching.
  • the system 23b; 33b recovery collects the humification fluid after spraying by the spray system.
  • the side walls of the cooler or condenser are separate from the heat exchange batteries 20, 30.
  • the air humidification device 23, 33 is arranged outside of envelope 12.
  • the adiabatic cooler or condenser 10 comprises two members S for generating a pressure drop, each arranged upstream of the heat battery 20, 30 in the direction of circulation of the air flow.
  • Each unit S for generating a pressure drop comprises a variable pressure drop coefficient in the direction of the height HB of the heat exchange battery 20, 30. Said pressure drop coefficient increases in the direction of the fans 16.
  • the member S for generating a pressure drop comprises a thickness that varies discontinuously in the direction of the height HB of the heat exchange battery 20, 30, said thickness increasing in the direction of the fans 16.
  • the variation in the thickness of the member S for generating a pressure drop according to the height of the battery generates a pressure drop which increases along said height, here in the direction of the body for moving the flow d 'air.
  • the member S for generating a pressure drop is part of the humidification member 24, 34.
  • the humidification member 24, 34 has a variable thickness L in the direction of its height H1.
  • the height H1 of the humidification member is delimited between a lower end wall Ei_M and an upper end wall Es_M.
  • the height H1 corresponds to the height HB of the heat exchanger 20, 30.
  • the thickness L of the humidification member 24, 34 increases discontinuously from the lower end wall Ei_M in the direction of the fan 16 to its upper end wall Es_M.
  • the thickness L of the humidification member 24, 34 is here minimum at the lower end wall Ei_M and maximum at the upper end wall. Provision could be made for the minimum and/or maximum thicknesses to be offset from the lower and upper end walls Ei_M, Es_M. In general, the thickness L of the humidification member is minimum in a lower end zone, close to the lower end wall Ei_M and maximum in an upper end zone, close to the wall of upper end Es_M.
  • the humidification members 24, 34 of the cooler or condenser 10 each comprise a main media portion 24a, 34a and two secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c fixed successively on the inner side wall of the main portion 24a; 34a so as to form a localized internal extra thickness of the humidification member 24, 34 forming the member S for generating pressure drop.
  • the two secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c could be fixed successively on the outer side wall of the main portion 24a; 34a. Provision could also be made for secondary portions arranged upstream and downstream of the humidification member.
  • the two secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c form the pressure drop creation member S configured to create a pressure drop locally in the direction of the air flow.
  • the pressure drop coefficient is greater upstream of the internal secondary portion 24c than the pressure drop coefficient upstream of the external secondary portion 24b.
  • the humidification member here comprises an extra thickness on the inside of said member and extending only over part of the height H1 of said humidifier member.
  • the main portion 24a, 34a is generally made of absorbent material.
  • the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c extend over the entire depth of the main portion 24a; 34a of media, that is to say between the front wall and the rear wall (not referenced) of the main portion of media.
  • secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c are located downstream of the main portion 24a; 34a, in the direction of flow of the air flow.
  • the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c are located upstream of the main portion 24a; 34a, in the direction of flow of the air flow. Provision could also be made for secondary portions located upstream and downstream of the main portion 24a; 34a. Provision could also be made for the pressure drop generation unit S not to be located between the battery 20; 30 and the main portion 24a; 34a of the humidification unit 24, 34, but upstream of the battery 20, 30.
  • the main portion 24a; 34a has a constant thickness L1 and a height H1 delimited between a lower end wall Ei_M and an upper end wall Es_M.
  • the first secondary portion 24b; 34b has a constant thickness L2 and a height H2 and is located at a distance D2 from the lower end wall Ei_M of main portion 24a; 34a.
  • the second secondary portion 24c; 34c has a constant thickness L3 and a height H3 and is located at a distance D3 from the lower end wall Ei_M of the main portion 24a; 34a.
  • the upper end wall Es_M of the main portion 24a; 34a is aligned with the upper walls (not referenced) of the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c.
  • the secondary portions are two in number.
  • a different number of secondary portions could be provided, for example equal to one or more than three.
  • the sum of the thicknesses L2+L3 of the secondary portions is less than the thickness L1 of the main portion 24a; 34a, for example less than or equal to half the thickness L1 of the main portion 24a; 34a.
  • the height H1 of the main portion 24a; 34a here corresponds to the height HB of the heat exchange battery 20; 30.
  • the main portion 24a; 34a has a thickness L1 of between 75mm and 200mm, for example equal to 50mm, and a sum of the thicknesses L1, L2 and L3 of between 150mm and 300mm, for example equal to 250mm.
  • the extra thickness formed by the secondary portions and corresponding to the sum of the secondary thicknesses L2 and L3 is between 30mm and 150mm, for example 100mm.
  • the sum of the secondary thicknesses L2 and L3 corresponds to the thickness of the member S for generating pressure drop.
  • the distance D2 is for example between 90% and 25% of the height HB and the distance D3 is for example between 50% and 5% of the height HB.
  • the main portion 24a; 34a and the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c can be formed from a single media and then cut directly from the mass of media.
  • main portion 24a; 34a and the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c can be separate and fixed together, for example by gluing or other fixing means.
  • the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c are distinct from the main portions 24a; 34a
  • said secondary portions could be made of the same material as the main portion or of another material.
  • the extra thickness S forms a projecting portion of the internal wall of the main media portion 24a, 34a.
  • the secondary portions 24b, 24c; 34b, 34c are not made of absorbent material, but in the form of members configured to create a pressure drop locally, such as, for example, shutters, fins or louvres, slatted blinds, etc. In this case, the member creating a pressure drop is separate from the humidification member.
  • the member S for creating a pressure drop has a variable pressure drop coefficient depending on the height of the heat exchanger, said pressure drop coefficient increasing in the direction of the moving airflow.
  • the embodiment illustrated in the picture 3 differs from the embodiment illustrated in the picture 2 only by the fact that the humidification device has no humidification member, the humidification of the air is carried out by spraying a spray fluid directly onto the external face of the associated battery 20, 30.
  • the cooler/aerocondenser could comprise only a single heat exchange battery.
  • the air humidification device comprises a spray system, here in the form of a spray system 40a, 40b comprising a plurality of spray nozzles configured to spray a humidifying fluid, for example water, directly on the external face of the associated battery 20, 30.
  • a spray system here in the form of a spray system 40a, 40b comprising a plurality of spray nozzles configured to spray a humidifying fluid, for example water, directly on the external face of the associated battery 20, 30.
  • the air humidification device further comprises a system 23b, 33b for recovering or collecting the humidification fluid sprayed by the associated spray system 40a, 40b.
  • the air humidification device is, here, devoid of media.
  • the pressure drop generation unit S is here arranged between the spray nozzles of a spraying system 40a, 40b and the associated battery 20, 30.
  • the pressure drop generation unit S could be arranged downstream of the associated battery 20, 30 in the direction of circulation of the air flow.
  • the variation in the thickness of the member S for generating a pressure drop along the height of the battery generates a pressure drop which increases along said height, here in the direction of the flow-moving member of air 16.
  • the thickness L4 of the pressure drop generation member S increases progressively along the height HB of the battery 20; 30 from the lower end wall Ei_B towards the fan 16 to the upper end wall Es_B.
  • the pressure drop generation member S comprises a single secondary portion 24d; 34d in the shape of a bevel or triangle from the lower end wall Ei_B to the upper end wall Es_B of the battery 20, 30.
  • the secondary portion 24d; 34d has an increasing thickness L4 along the height HB of the battery 20; 30.
  • the thickness L4 is zero at the lower end wall Ei_B of the battery 20; 30 and maximum at the upper end wall Es_B of said battery 20; 30.
  • the variation in the thickness of the secondary portion 24d; 34d of the member S for generating a pressure drop along the height of the battery generates a pressure drop which increases along said height, here in the direction of the member for moving the air flow 16.
  • the pressure drop generation unit S can be part of the humidification unit or media 24, 34 or be separate from said humidification unit 24; 34 and fixed to the humidification member 24; 34, for example by gluing or other fixing means.
  • the main portion 24a; 34a and the secondary portion 24d; 34d can be formed from a single media and then cut directly from the mass of media.
  • the thickness L of the humidification member 24, 34 gradually increases from the lower end wall Ei_M in the direction of the fan 16 to its upper end wall Es_M.
  • the humidification member 24; 34 here comprises an internal extra thickness S, forming the pressure drop generation member, extending only over part of the height H1 of said humidification member 24; 34.
  • the constant thickness L1 of the main portion 24a; 34a of the humidification member 24; 34 corresponds to the minimum thickness of said humidification member 24, 34.
  • the maximum thickness of the humidification member 24, 34 corresponds to the sum of said minimum thickness L1 and the thickness L4 of the extra thickness S.
  • the maximum thickness L4 of the secondary portion 24d is less than the constant thickness L1 of the main portion 24a; 34a, for example greater than or equal to one third of the thickness L1 of the main portion 24a; 34a.
  • the height H1 of the main portion 24a; 34a here corresponds to the height HB of the heat exchange battery 20; 30.
  • additional thickness is meant an additional thickness L4 with respect to the thickness L1 of the main portion of media.
  • the secondary portion 24d; 34d extends the full depth of the main media portion 24a; 34a.
  • the secondary portion 24d; 34d is distinct from the main portion 24a; 34a
  • said secondary portion could be made of the same material as the main portion or of another material.
  • the extra thickness S forms a projecting portion of the internal wall of the main media portion.
  • the extra thickness S could start at a distance from the lower wall Ei_B, for example at a distance, for example comprised between 90% and 25% of the height HB.
  • the variation in the thickness of the extra thickness according to the height of the battery generates a pressure drop which increases according to said height, here in the direction of the member for moving the air flow 16.
  • thickness of the extra thickness the greater the pressure drop.
  • the device for humidifying the air of the cooler or condenser could have no humidification device and could comprise the spray system 40a, 40b associated with a heat exchange battery 20, 30, such as described with reference to the embodiment of the picture 3 .
  • the spray system 40a, 40b associated with a heat exchange battery 20, 30, such as described with reference to the embodiment of the picture 3 .
  • Such an embodiment is illustrated in the figure 5 .
  • the embodiment illustrated in the figure 6 differs from the embodiment illustrated in the figure 4 only by the fact the head loss generation member comprises two portions S1, S2 arranged on either side of the humidification member 24; 34, in particular its main portion of the media 24a; 34a.
  • the pressure drop generation member comprises a first portion or internal extra thickness S1 located downstream of the main portion of the medium 24a; 34a of the humidification member 24; 34 in the direction of the air flow.
  • Said first internal portion S1 is identical to the extra thickness S illustrated on the figure 4 .
  • the first additional thickness S1 is formed by a first secondary portion 24d; 34d in the shape of a bevel or triangle from the lower end wall Ei_M to the upper end wall Es_M of the main portion 24a; 34a of media 24; 34.
  • the first secondary portion 24d; 34d has an increasing thickness L4 as a function of the height H1 of the main portion 24a; 34a.
  • the thickness L4 is zero at the lower end wall Ei_M of the main portion 24a; 34a of media 24; 34 and maximum at the upper end wall Es_M of said main portion.
  • the maximum thickness L4 of the first secondary portion is less than the constant thickness L1 of the main portion 24a; 34a, for example greater than or equal to a third of the thickness L1 of the main portion 24a; 34a.
  • the height H1 of the main portion 24a; 34a here corresponds to the height HB of the heat exchange battery 20; 30.
  • the head loss generating member further comprises a second portion or external extra thickness S2 located upstream of the main portion of the medium 24a; 34a in the flow direction of the air flow is formed by a second secondary portion 24e; 34th in the shape of a bevel or triangle from the lower wall Ei_M to the upper wall Es_M of the main portion 24a; 34a of media 24; 34.
  • the second secondary portion 24e; 34e has an increasing thickness L5 as a function of the height H1 of the main portion 24a; 34a.
  • the thickness L5 is zero at the lower end wall Ei_M of the main portion 24a; 34a of media 24; 34 and maximum at the upper end wall Es_M of said main portion.
  • the extra thicknesses S1, S2 forming the pressure drop generation member could start at a distance from the bottom wall Ei_B of the battery 20; 30, for example at a distance, for example between 90% and 25% of the height HB.
  • the maximum thickness L5 of the second secondary portion 24e; 34e is less than the constant thickness L1 of the main portion 24a; 34a, for example less than or equal to half the thickness L1 of the main portion 24a; 34a.
  • the height H1 of the main portion 24a; 34a here corresponds to the height HB of the heat exchange battery 20; 30.
  • the thickness L1 of the main portion 24a; 34a corresponds to the minimum thickness of the humidification member 24, 34.
  • the maximum thickness of the humidification member 24, 34 corresponds to the sum of the minimum thickness L1 and the thickness L4, L5 of the extra thicknesses S, S2.
  • the second additional thickness S2 and corresponds to a symmetry of the first additional thickness S1 with respect to the main portion 24a; 34a.
  • the head loss generation member can be part of the humidification member or media 24, 34 or be separate from said humidification member 24; 34 and fixed to the humidification member 24; 34, for example by gluing or other fixing means.
  • the main portion 24a; 34a and the secondary portions 24d, 24e; 34d, 34e can be formed from a single media and then cut directly from the mass of media.
  • the thickness L of the humidification member 24, 34 gradually increases from the wall lower end Ei_M towards the fan 16 to its upper end wall Es_M.
  • the extra thicknesses S1, S2 are distinct from the main portions 24a; 34a, said secondary portions could be made of the same material as the main portion or of another material.
  • the first additional thickness S1 forms a projecting portion of the internal wall of the main media portion 24a and the second additional thickness S2 forms a projecting portion of the external wall of the main media portion 24a.
  • the device for humidifying the air of the cooler or condenser could have no humidification device and could comprise the spray system 40a, 40b described with reference to the embodiment of the picture 3 .
  • Such an embodiment is illustrated in the figure 7 .
  • the member 25a, 25b for generating a pressure drop comprises a plurality of flaps, fins or lamellae, or even slatted blinds arranged here downstream of the associated battery 20, 30 in the direction of circulation of the flow d 'air.
  • the device 25a, 25b for generating a pressure drop can be fixed to the internal face of the associated battery 20, 30, or placed at a distance from the latter.
  • the device 25a, 25b for generating a loss of charge could also be arranged upstream of the associated battery 20, 30, for example between the air humidification device 23, 33 and said battery 20, 30.
  • the fins of the member 25a, 25b for generating a pressure drop are inclined towards the member for moving the air flow 16 according to different opening angles.
  • the opening angle corresponds to the angle formed between the fin and a horizontal axis perpendicular to the battery.
  • the opening angle of the fins is greater towards the upper end of the coil 20, 30, in order to generate a pressure drop on the flow of air passing through said fins along the height HB of the coil 20.
  • the head loss coefficient increases along said height HB.
  • the fins of the member 25a, 25b for generating a pressure drop could be inclined in different orientations while maintaining a maximum pressure drop coefficient close to the flow setting member. air 16.
  • the number of fins of the member 25a, 25b for generating a pressure drop can vary according to the height HB of the battery 20.
  • the variation in the number of perforations according to the height of the battery thus generates a pressure drop according to said height.
  • the embodiment illustrated in the figure 9 differs from the embodiment illustrated in the figure 8 only by the fact that the device for humidifying the air of the cooler or condenser has no humidification member and comprises the spray system 40a, 40b described with reference to the embodiment of the picture 3 .
  • the embodiment illustrated in the figure 10 differs from the embodiment illustrated in the figure 8 only by the fact that the batteries 20, 30 are not vertical and are each here arranged inclined with respect to the vertical direction, in order to form together a V-shape.
  • the embodiment illustrated in the figure 11 differs from the embodiment illustrated in the figure 9 only by the fact that the batteries 20, 30 are not vertical and are each here arranged inclined with respect to the vertical direction, in order to form together a V-shape.
  • the adiabatic cooler or condenser 10 comprises a pressure drop generation member having a pressure drop coefficient according to the height of the heat exchanger.
  • the pressure drop generating member may comprise an internal and/or external extra thickness, extending only over part of the height of the heat exchanger.
  • the thickness of the extra thickness increases along the height of the heat exchanger up to the upper end zone of the heat exchanger.
  • the extra thickness makes it possible to modulate the pressure drop according to the height of the heat exchanger.
  • the pressure drop generation member is not created by an extra thickness, but by a perforated sheet, the variation in the number of perforations along the height of the battery generates a pressure drop along said height.
  • the head loss generating member can be arranged upstream and/or downstream of the heat exchanger.
  • the head loss generation member can be located upstream and/or downstream of said humidification member.
  • the heat exchange of the adiabatic cooler or condenser is increased and the cooling is homogenized according to the height of the battery.

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Abstract

Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) comprenant au moins un échangeur de chaleur (20 ; 30) dans lequel est destiné à circuler un fluide à refroidir ou à condenser et destiné à être traversé par un flux d'air (A1, A2), au moins un organe (16) destiné à mettre en mouvement ledit flux d'air (A1, A2) et au moins un dispositif d'humidification de l'air (23 ; 33) monté en amont de l'échangeur de chaleur (20 ; 30) et configuré pour humidifier le flux d'air entrant dans l'échangeur de chaleur.Le refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) comprend au moins un organe de génération d'une perte de charge (S) disposé en amont et/ou en aval de l'échangeur de chaleur (20 ; 30) dans le sens de circulation du flux d'air, ledit organe de génération d'une perte de charge (S) comprend un coefficient de perte de charge variable dans le sens de la hauteur (HB) de l'échangeur de chaleur, ledit coefficient de perte de charge augmentant en direction de l'organe (16) de mise en mouvement du flux d'air.

Description

  • La présente invention concerne le domaine de la génération de froid, plus particulièrement, les circuits de refroidissement d'un fluide, par exemple de l'eau, et les circuits frigorifiques.
  • Plus particulièrement, la présente invention concerne notamment les refroidisseurs et les aérocondenseurs.
  • Un circuit de refroidissement d'un fluide peut comprendre un ou plusieurs échangeurs air/liquide.
  • Un circuit frigorifique comprend généralement successivement un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur.
  • Les circuits de refroidissement et les circuits frigorifiques permettent d'évacuer efficacement et économiquement vers un milieu extérieur une chaleur générée par un dispositif, par exemple une installation de climatisation, une chambre froide, ou des procédés industriels.
  • La présente invention trouve une application privilégiée pour les refroidisseurs et les aérocondenseurs dits « adiabatiques », à dispersion d'eau ou à média.
  • Le refroidisseur ne diffère de l'aérocondenseur que par le fait que la chaleur évacuée ne sert pas à condenser un gaz en liquide mais à refroidir simplement un fluide.
  • Les considérations ci-après s'appliquent aussi bien aux aérocondenseurs qu'aux refroidisseurs de fluides.
  • Dans un aérocondenseur 1 adiabatique illustré sur la figure 1, la condensation du fluide frigorigène s'effectue par ventilation d'un flux d'air A mis en mouvement par un ou plusieurs ventilateurs 2 sur une batterie d'échange thermique 3 contenant le fluide frigorigène et configurée pour faire passer le fluide frigorigène d'une forme gazeuse FE à une forme liquide Fs. Le mouvement du flux d'air A est représenté par des flèches. Le flux d'air A ne traverse qu'une batterie d'échange thermique.
  • L'aérocondenseur adiabatique 1 comprend un dispositif 4 d'humidification de l'air disposé en amont de la batterie d'échange thermique 3 dans le sens de circulation du flux d'air A. Tel qu'illustré sur la figure 1A, le dispositif 4 d'humidification de l'air comprend un média 4a, un système 4b d'arrosage du média 4a par un fluide, par exemple de l'eau, disposé au-dessus dudit média 4a et configuré pour humidifier ledit média 4a et un système 4c de récupération ou de collecte de fluide d'humidification après avoir traversé le média 4a.
  • La batterie de condensation comprend soit pluralité de tubes et d'ailettes, soit des micro-canaux. Un fluide frigorigène circule dans les tubes de la batterie de condensation. Les tubes de celle-ci sont reliés à un collecteur d'entrée du fluide frigorigène et à un collecteur de sortie du fluide frigorigène. Dans le cas d'un échangeur de chaleur à tubes et ailettes, les tubes de la batterie de condensation sont reliés entre eux, suivant le nombre de passes par des coudes à 180°.
  • L'exemple illustré sur la figure 1B diffère du mode de réalisation de la figure 1A uniquement par le fait que le dispositif d'humidification de l'air comprend un système 5 de pulvérisation d'un fluide par des buses de pulvérisations. Le système 5 de pulvérisation est monté en amont de la batterie 3 d'échange thermique dans le sens de circulation du flux d'air A.
  • Toutefois, dans de tels refroidisseurs/condenseurs adiabatiques, le débit d'air traversant la batterie augmente à mesure que l'on se rapproche du ou des ventilateurs.
  • Ceci conduit à une hétérogénéité des vitesses de l'air en entrée de batterie suivant la hauteur de la batterie et donc à une hétérogénéité du refroidissement, ainsi qu'à un risque d'entrainement de gouttelettes.
  • Les normes en vigueurs relatives à l'entrainement vésiculaire imposent la suppression de tels entrainements vésiculaires, afin d'éviter un risque sanitaire, tel que par exemple la propagation de virus ou de bactéries, comme la légionellose.
  • Dans le contexte de réduction de l'énergie consommée pour refroidir ou condenser un fluide, il existe un besoin d'améliorer l'échange thermique des refroidisseurs/aérocondenseurs adiabatiques tout en répondant aux normes actuelles d'entrainement vésiculaire.
  • La présente invention a donc pour but de palier les inconvénients ci-dessus et d'améliorer les refroidisseurs/condenseurs dits « adiabatiques » à pulvérisation d'eau ou à média afin d'augmenter l'échange thermique entre l'air et la batterie d'échangeur thermique et de diminuer les pertes de charge et ainsi la puissance absorbée par les ventilateurs.
  • L'invention a pour objet un refroidisseur ou condenseur adiabatique comprenant au moins un échangeur de chaleur ou échangeur thermique dans lequel est destiné à circuler un fluide, par exemple un fluide à refroidir ou à condenser, tel que par exemple un fluide frigorigène, de l'eau, du glycol, un mélange d'eau et de glycol ou tout autre fluide adapté pour être condensé ou refroidi. L'échangeur de chaleur est destiné à être traversé par un flux d'air, au moins un organe destiné à mettre en mouvement ledit flux d'air et au moins un dispositif d'humidification de l'air monté en amont de l'échangeur de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air et configuré pour humidifier le flux d'air entrant dans l'échangeur de chaleur
  • Le refroidisseur ou condenseur adiabatique comprend au moins un organe de génération d'une perte de charge disposé en amont et/ou en aval de l'échangeur de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air.
  • L'organe de génération d'une perte de charge comprend un coefficient de perte de charge variable dans le sens de la hauteur de l'échangeur de chaleur, ledit coefficient de perte de charge augmente en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air.
  • L'organe de génération d'une perte de charge peut être un organe d'humidification à média ou tout autre organe configuré pour créer une perte de charge localement, comme par exemple, des volets, des ailettes ou ventelles, des stores à lamelles, une tôle perforée, etc...
  • L'échange thermique se trouve augmenté par l'équilibrage du débit d'air en entrée de l'échangeur de chaleur, ce qui implique une meilleure humidification de l'air traversant ledit échangeur thermique.
  • Avantageusement, le coefficient de perte de charge de l'organe de génération d'une perte de charge est maximal dans une zone d'extrémité supérieure, à proximité d'une paroi d'extrémité supérieure de l'échangeur de chaleur, par exemple à proximité de l'organe de mise en mouvement du flux d'air et minimal dans une zone d'extrémité inférieure, à proximité d'une paroi d'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur, par exemple à distance de l'organe de mise en mouvement.
  • Par exemple, le coefficient de perte de charge de l'organe de génération d'une perte de charge augmente le long de la hauteur de l'échangeur thermique jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure dudit échangeur thermique. En variante, on pourrait prévoir que le coefficient de perte de charge de l'organe de génération d'une perte de charge soit maximal à une distance de la paroi d'extrémité supérieure de l'échangeur thermique.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de génération d'une perte de charge comprend une épaisseur variable dans le sens de la hauteur de l'échangeur de chaleur, ladite épaisseur augmentant en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air.
  • Avantageusement, l'épaisseur de l'organe de génération d'une perte de charge est maximale dans une zone d'extrémité supérieure, par exemple à proximité de l'organe de mise en mouvement du flux d'air et minimale dans une zone d'extrémité inférieure, à distance de l'organe de mise en mouvement.
  • Par exemple, l'épaisseur de l'organe de génération d'une perte de charge augmente le long de la hauteur de l'échangeur thermique jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure dudit échangeur thermique. En variante, on pourrait prévoir que l'épaisseur de l'organe de génération d'une perte de charge soit maximale à une distance de la paroi d'extrémité supérieure de l'échangeur thermique.
  • Par exemple, l'épaisseur de l'organe de génération d'une perte de charge augmente progressivement suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur ou de manière discontinue suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur.
  • Avantageusement, le dispositif d'humidification de l'air comprend au moins un système d'aspersion d'un fluide d'humidification d'air.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air comprend en outre un organe d'humidification ou média disposé en amont de l'échangeur de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air et le système d'aspersion comprend un système d'arrosage dudit média par un fluide d'humidification, ledit système d'arrosage étant disposé au-dessus de l'organe d'humidification et configuré pour humidifier ledit organe d'humidification.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air est dépourvu de média et le système d'aspersion comprend en outre un système de pulvérisation comportant au moins une buse de pulvérisation configurée pour pulvériser le fluide d'humidification directement sur l'échangeur de chaleur.
  • De manière générale, le système d'aspersion est un système d'arrosage d'un média par un fluide d'humidification ou un système de pulvérisation par un fluide d'humidification, par exemple de l'eau.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air d'un des groupes comprend un média et un système d'arrosage dudit média par un fluide d'humidification disposé au-dessus du média et configuré pour humidifier ledit média correspondant et le dispositif d'humidification de l'air de l'autre des groupes comprend uniquement un système de pulvérisation par un fluide d'humidification, sans média.
  • Le média est, par exemple, réalisé en matériau absorbant.
  • Dans le cas où le dispositif d'humidification de l'air comprend un organe d'humidification, l'organe de génération d'une perte de charge peut faire partie de l'organe d'humidification.
  • Dans le cas où l'organe de génération d'une perte de charge fait partie de l'organe d'humidification, l'organe d'humidification présente une épaisseur variable dans le sens de sa hauteur, ladite épaisseur augmentant en direction de la paroi d'extrémité supérieure.
  • Ainsi, grâce à la forme particulière de l'organe d'humidification, la perte de charge est modulée suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur, permettant d'homogénéiser le refroidissement suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur.
  • Avantageusement, dans le cas où l'organe de génération d'une perte de charge fait partie de l'organe d'humidification, l'épaisseur de l'organe d'humidification est minimale dans une zone d'extrémité inférieure, à proximité de la paroi d'extrémité inférieure et maximale dans une zone d'extrémité supérieure, par exemple à proximité de la paroi d'extrémité supérieure.
  • Par exemple, l'épaisseur de l'organe d'humification augmente suivant sa hauteur jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure. En variante, on pourrait prévoir que l'épaisseur l'organe d'humification soit maximale à une distance de la paroi d'extrémité supérieure.
  • Par « zone d'extrémité supérieure », on entend une zone de l'organe d'humification s'étendant entre la paroi d'extrémité supérieure et le milieu dudit organe d'humidification.
  • Par exemple, l'épaisseur maximale de l'organe d'humidification est inférieure ou égale au double de l'épaisseur minimale de l'organe d'humidification.
  • Par exemple, l'épaisseur de l'organe d'humidification augmente depuis la paroi d'extrémité inférieure dudit organe d'humidification en direction de sa paroi supérieure.
  • Dans le cas où l'organe de mise en mouvement du flux d'air est situé sur la paroi supérieure de l'échangeur thermique, l'épaisseur de l'organe d'humidification augmente en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe d'humidification comprend une surépaisseur interne et/ou externe s'étendant uniquement sur une partie de la hauteur dudit organe d'humidification.
  • Par « surépaisseur », on entend une épaisseur supplémentaire par rapport à la paroi interne ou externe de l'organe d'humidification.
  • La surépaisseur forme l'organe de génération de perte de charge.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe d'humidification est à média et comprend une portion principale de média comportant une paroi d'extrémité inférieure présentant une épaisseur et au moins une surépaisseur disposée en amont et/ou en aval de la portion principale de média et présentant une épaisseur variable dans le sens de la hauteur de ladite portion principale de média, l'épaisseur de l'organe d'humidification correspondant à la somme de l'épaisseur de la portion principale de média et de l'épaisseur de l'organe de génération de perte de charge.
  • La surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge s'étend sur toute la profondeur de la portion principale de média. Par « profondeur », on entend la dimension horizontale mesurée entre la paroi avant et la paroi arrière de la portion principale de média. En variante, la surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge s'étend sur une partie de la profondeur de la portion principale de média.
  • La surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge et la portion principale de média peuvent, par exemple, être réalisée monobloc, c'est-à-dire formées à partir d'un seul média, puis taillées directement dans la masse du média.
  • Par exemple, la surépaisseur s'étend uniquement sur une partie de la hauteur de la portion principale de média.
  • L'épaisseur de l'organe d'humidification est avantageusement croissante progressivement suivant sa hauteur.
  • En variante, la surépaisseur présente une forme discontinue le suivant la hauteur de l'organe d'humidification.
  • Selon un mode de réalisation, la surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge comprend au moins deux portions secondaires fixées successivement sur une paroi latérale de la portion principale de média, les deux portions secondaires présentant chacune une épaisseur constante, la hauteur de la première portion secondaire étant différente de la hauteur de la deuxième potion secondaire.
  • Selon un autre mode de réalisation, la surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge comprend une seule portion secondaire présentant une épaisseur croissante en fonction de la hauteur de la portion principale de média.
  • En d'autres termes, la portion secondaire a une forme de biseau présentant une épaisseur minimale, par exemple nulle, à la paroi d'extrémité inférieure de la portion principale du média et maximale à la paroi d'extrémité supérieure de ladite portion principale.
  • L'épaisseur maximale de la portion secondaire est, par exemple, inférieure à l'épaisseur constante de la portion principale de média, par exemple supérieure ou égale à un tiers de l'épaisseur de la portion principale de média.
  • Selon un autre mode de réalisation, le refroidisseur ou condenseur adiabatique comprend une première surépaisseur ou surépaisseur interne située en aval de la portion principale du média dans le sens d'écoulement du flux d'air et une deuxième surépaisseur ou surépaisseur externe située en amont de la portion principale du média dans le sens d'écoulement du flux d'air.
  • Avantageusement, la première surépaisseur comprend une première portion secondaire, par exemple en forme de biseau, présentant une épaisseur croissante en fonction de la hauteur de la portion principale de média et dans lequel la deuxième surépaisseur comprend une deuxième portion secondaire présentant une épaisseur croissante en fonction de la hauteur de la portion principale de média.
  • En variante, on pourrait prévoir que la première surépaisseur présente une épaisseur constante sur toute la hauteur de ladite surépaisseur, la surépaisseur s'étendant uniquement sur une partie de la hauteur de la portion principale de média et que la deuxième surépaisseur présente une épaisseur croissante en fonction de la hauteur de la portion principale de média.
  • Par exemple, la portion principale de média et la surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge sont distinctes et fixées entre elles.
  • Par exemple, la surépaisseur formant l'organe de génération de perte de charge est réalisée dans un matériau identique ou différent du matériau de la portion principale de média.
  • Selon un mode de réalisation, l'échangeur de chaleur s'étend selon une direction sensiblement verticale.
  • Selon un mode de réalisation, l'échangeur de chaleur s'étend selon une direction inclinée par rapport à une direction verticale, par exemple à 45°.
  • Selon un mode de réalisation, le refroidisseur ou l'aérocondenseur adiabatique comprend deux échangeurs de chaleur traversés chacun par un flux d'air.
  • La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation, pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
    • [Fig 1A]
    • [Fig 1B] représentent, très schématiquement, deux exemples de réalisation d'un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon l'état de la technique ;
    • [Fig 2] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 3] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 4] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 5] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 6] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 7] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 8] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 9] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 10] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ; et
    • [Fig 11] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention.
  • Dans la suite de la description, les termes « internes » et « externes » font référence à l'intérieur du refroidisseur ou condenseur adiabatique, les parties internes sont plus proches de l'intérieur du refroidisseur ou condenseur que les parties externes.
  • Sur la figure 2 est représenté un refroidisseur ou condenseur référencé 10 dans son ensemble dans une position supposée verticale.
  • Le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 peut être de type aérocondenseur dans lequel circule un fluide à condenser ou refroidisseur dans lequel circule un fluide à refroidir.
  • Le refroidisseur ou condenseur adiabatique 10 comprend une enveloppe 12 comprenant quatre parois latérales (non référencées) ici verticales, à savoir deux parois de côtés, une paroi avant transversale et une paroi arrière transversale. L'enveloppe 12 comprend en outre une paroi supérieure et un plancher ou paroi inférieure formant un fond. L'ensemble des parois de l'enveloppe 12 délimitent une enceinte interne 13. Le refroidisseur ou condenseur 10 comprend un ou plusieurs organes 16 de mise en mouvement du flux d'air ou ventilateurs montés sur la paroi supérieure de l'enveloppe 12 et configurés pour mettre en mouvement le flux d'air A.
  • Le refroidisseur ou condenseur 10 comprend en outre deux échangeurs de chaleur ou batterie d'échange thermique 20, 30 traversés chacun par un flux d'air A1, A2 distinct. En d'autres termes, un flux d'air ne traverse qu'un seul échangeur de chaleur 20, 30.
  • La hauteur des batteries 20, 30 est référencée HB.
  • Chaque batterie 20, 30 est délimitée par une paroi supérieure Es_B et une paroi inférieure Ei_B.
  • En variante, le refroidisseur ou condenseur 10 pourrait comprendre qu'une seule batterie d'échange thermique traversée par un flux d'air.
  • Tel qu'illustré, le refroidisseur ou condenseur comprend un dispositif d'humidification de l'air 23 ; 33 monté en amont de la batterie d'échange thermique 20 ; 30 associée.
  • En d'autres termes, dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par les ventilateurs 16, le refroidisseur ou condenseur 10 comprend le dispositif d'humidification de l'air 23 ; 33 et la batterie d'échange thermique 20 ; 30.
  • En variante, on pourrait prévoir que le refroidisseur ou condenseur comprenne un nombre de batteries d'échange thermique et de dispositifs d'humidification associé supérieur à un, par exemple égal à deux. Le nombre de batteries d'échange thermique est identique au nombre de dispositif d'humidification.
  • Les batteries d'échange thermique 20, 30 comprennent chacune soit une pluralité de tubes et d'ailettes (non représentées), soit des micro canaux. Un fluide, par exemple, un fluide à refroidir ou à condenser, tel que par exemple un fluide frigorigène, de l'eau, du glycol, un mélange d'eau et de glycol ou tout autre fluide adapté pour être condensé ou refroidi circule dans les tubes de chacune des batteries d'échange thermique. Dans le cas d'un aérocondenseur, les batteries d'échange thermique sont configurées pour faire passer le fluide frigorigène d'une forme gazeuse à une forme liquide. Le fluide gazeux en entrée FG est condensé pour délivrer un fluide liquide en sortie Fs.
  • En variante, dans le cas d'un refroidisseur, les batteries d'échange thermique sont configurées pour refroidir le fluide circulant dans lesdites batteries. Le fluide en sortie Fs est refroidi par rapport au fluide en entrée FE.
  • Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23 ; 33 est configuré pour humidifier le flux d'air entrant dans les batteries 20 ; 30. Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23 ; 33 est associé à une batterie.
  • Chaque dispositif d'humidification de l'air 23, 33 est disposé en amont d'une batterie 20 ; 30 dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par les ventilateurs 16.
  • Le dispositif d'humidification de l'air 23 ; 33 comprend un système d'aspersion 23a, 33a d'un fluide en amont de la batterie associée.
  • Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le dispositif d'humidification de l'air 23 ; 33 comprend un organe d'humidification 24 ; 34 ou média disposé en amont d'une batterie 20 ; 30 dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par le ventilateur 16.
  • Le média est généralement réalisé en matériau absorbant.
  • Le système d'aspersion 23a ; 33a d'un fluide est ici sous la forme d'un système d'arrosage du média 24 ; 34 par un fluide d'humidification, par exemple de l'eau. Le système d'aspersion 23a ; 33a est, ici, disposé au-dessus de chacun des médias 24, 34 et configuré pour humidifier ledit média associé.
  • En variante, on pourrait prévoir que les dispositifs d'humidification de l'air 23 ; 33 soient dépourvus de média. Dans le cas où les dispositifs d'humidification de l'air 23 ; 33 sont dépourvus de média, le système d'aspersion est sous la forme d'un système de pulvérisation d'un fluide d'humidification disposé en amont d'une batterie, tel qu'il sera décrit en détails en référence aux figures 3, 5, 7, 9 et 11.
  • De manière générale, chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23 ; 33 comprend au moins un système d'aspersion d'un fluide, tel qu'un système d'arrosage d'un média par un fluide d'humidification ou un système de pulvérisation d'un fluide d'humidification.
  • Tel qu'illustré, et de manière nullement limitative, le dispositif d'humidification de l'air 23 ; 33 comprend un système 23b ; 33b de récupération ou de collecte du fluide d'humidification après avoir traversé l'organe d'humidification 24 ; 34 correspondant.
  • Dans le cas où les dispositifs d'humidification de l'air sont dépourvus de média, le système 23b ; 33b de récupération collecte le fluide d'humification après pulvérisation par le système de pulvérisation.
  • Dans l'exemple illustré, les parois latérales du refroidisseur ou condenseur sont distinctes des batteries d'échange thermique 20, 30. En variante, on pourrait prévoir que la paroi latérale externe d'au moins une des batteries d'échange thermique 20, 30, voire des deux batteries externes forment les parois latérales de l'enveloppe 12.
  • Dans le cas où les parois latérales des batteries externes forment les parois latérales de l'enveloppe 12, et dans le cas d'un refroidisseur ou condenseur adiabatique, le dispositif d'humidification de l'air 23, 33 est disposé à l'extérieur de l'enveloppe 12.
  • Tel qu'illustré sur la figure 2, le refroidisseur ou condenseur adiabatique 10 comprend deux organes S de génération d'une perte de charge disposés chacun en amont de la batterie 20, 30 de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air.
  • Chaque organe S de génération d'une perte de charge comprend un coefficient de perte de charge variable dans le sens de la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20, 30. Ledit coefficient de perte de charge augmente en direction des ventilateurs 16.
  • Tel qu'illustré sur la figure 2, l'organe S de génération d'une perte de charge comprend une épaisseur variable de manière discontinue dans le sens de la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20, 30, ladite épaisseur augmentant en direction des ventilateurs 16.
  • La variation de l'épaisseur de l'organe S de génération d'une perte de charge suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge qui augmente suivant ladite hauteur, ici en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air.
  • Tel qu'illustré sur la figure 2, l'organe S de génération d'une perte de charge fait partie de l'organe d'humidification 24, 34.
  • Ainsi, l'organe d'humidification 24, 34 présente une épaisseur L variable dans le sens de sa hauteur H1. La hauteur H1 de l'organe d'humidification est délimitée entre une paroi d'extrémité inférieure Ei_M et une paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • Tel qu'illustré, la hauteur H1 correspond à la hauteur HB de l'échangeur de chaleur 20, 30.
  • Tel qu'illustré, l'épaisseur L de l'organe d'humidification 24, 34 augmente de manière discontinue depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_M en direction du ventilateur 16 jusqu'à sa paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • L'épaisseur L de l'organe d'humidification 24, 34, est ici minimale à la paroi d'extrémité inférieure Ei_M et maximale à la paroi d'extrémité supérieure. On pourrait prévoir que les épaisseurs minimale et/ou maximale soient décalées des parois d'extrémité inférieure et supérieure Ei_M, Es_M. De manière générale, l'épaisseur L de l'organe d'humidification est minimale dans une zone d'extrémité inférieure, à proximité de la paroi d'extrémité inférieure Ei_M et maximale dans une zone d'extrémité supérieure, à proximité à la paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • Tel qu'illustré sur la figure 2, les organes d'humidification 24, 34 du refroidisseur ou condenseur 10 comprennent chacun une portion principale de média 24a, 34a et deux portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c fixées successivement sur la paroi latérale interne de la portion principale 24a ; 34a de manière à former une surépaisseur interne localisée de l'organe d'humidification 24, 34 formant l'organe S de génération de perte de charge.
  • En variante, les deux portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c pourraient être fixées successivement sur la paroi latérale externe de la portion principale 24a ; 34a. On pourrait également prévoir des portions secondaires disposées en amont et en aval de l'organe d'humidification.
  • Les deux portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c forment l'organe S de création de perte de charge configurées pour créer une perte de charge localement dans le sens de circulation du flux d'air. Le coefficient de perte de charge est plus important en amont de la portion secondaire interne 24c que le coefficient de perte de charge en amont de la portion secondaire externe 24b.
  • En variante, on pourrait prévoir que les deux portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c ne soient pas fixées sur la paroi de la portion principale de média 24a, 34a.
  • L'organe d'humidification comprend ici une surépaisseur du côté interne dudit organe et s'étendant uniquement sur une partie de la hauteur H1 dudit organe d'humidification.
  • La portion principale 24a, 34a est généralement réalisée en matériau absorbant.
  • Les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c s'étendent sur toute la profondeur de la portion principale 24a ; 34a de média, c'est-à-dire entre la paroi avant et la paroi arrière (non référencées) de la portion principale de média. En variante, on pourrait prévoir que les portions secondaires s'étendent sur une partie de la profondeur de la portion principale de média.
  • Tel qu'illustré, les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c sont situées en aval de la portion principale 24a ; 34a, dans le sens d'écoulement du flux d'air.
  • En variante, on pourrait prévoir que les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c soient situées en amont de la portion principale 24a ; 34a, dans le sens d'écoulement du flux d'air. On pourrait également prévoir des portions secondaires situées en amont et en aval de la portion principale 24a ; 34a. On pourrait également prévoir que l'organe S de génération de perte de charge ne soit pas situé entre la batterie 20 ; 30 et de la portion principale 24a ; 34a de l'organe d'humidification 24, 34, mais en amont de la batterie 20, 30.
  • La portion principale 24a ; 34a présente une épaisseur constante L1 et une hauteur H1 délimitée entre une paroi d'extrémité inférieure Ei_M et une paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • La première portion secondaire 24b ; 34b présente une épaisseur constante L2 et une hauteur H2 et est située à une distance D2 de la paroi d'extrémité inférieure Ei_M de la portion principale 24a ; 34a. La deuxième portion secondaire 24c ; 34c présente une épaisseur constante L3 et une hauteur H3 et est située à une distance D3 de la paroi d'extrémité inférieure Ei_M de la portion principale 24a ; 34a. La paroi d'extrémité supérieure Es_M de la portion principale 24a ; 34a est alignée avec les parois supérieures (non référencées) des portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c.
  • Dans l'exemple illustré, les portions secondaires sont au nombre de deux. En variante, on pourrait prévoir un nombre différent de portions secondaires, par exemple égal à une, ou supérieure à trois.
  • La somme des épaisseurs L2 + L3 des portions secondaires est inférieure à l'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a, par exemple inférieure ou égale à la moitié de l'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a. La hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a correspond ici à la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20 ; 30.
  • A titre d'exemple nullement limitatif, pour une batterie d'échange thermique 20 de hauteur HB égale à 2m, la portion principale 24a ; 34a présente une épaisseur L1 comprise entre 75mm et 200mm, par exemple égale à 50mm et une somme des épaisseurs L1, L2 et L3 comprise entre 150mm et 300mm, par exemple égale à 250mm.
  • Ainsi, la surépaisseur formée par les portions secondaires et correspondant à la somme des épaisseurs secondaires L2 et L3 est comprise entre 30mm et 150mm, par exemple 100mm.
  • De manière générale la somme des épaisseurs secondaires L2 et L3 correspond à l'épaisseur de l'organe S de génération de perte de charge.
  • La distance D2 est par exemple comprise entre 90% et 25% de la hauteur HB et la distance D3 est par exemple comprise entre 50% et 5% de la hauteur HB.
  • La portion principale 24a ; 34a et les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c peuvent être formées à partir d'un seul média, puis taillées directement dans la masse du média.
  • En variante, la portion principale 24a ; 34a et les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c peuvent être distinctes et fixées entre elles, par exemple par collage ou d'autres moyens de fixation.
  • Dans le cas où les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c sont distinctes des portions principales 24a ; 34a, lesdites portions secondaires pourraient être réalisées dans le même matériau que la portion principale ou dans un autre matériau. Dans ce cas, la surépaisseur S forme une portion en saillie de la paroi interne de la portion principale de média 24a, 34a.
  • On pourrait également prévoir que les portions secondaires 24b, 24c ; 34b, 34c ne soient pas réalisées en matériau absorbant, mais sous forme d'organes configurés pour créer une perte de charge localement, tels que par exemple, des volets, des ailettes ou ventelles, des stores à lamelles, etc... Dans ce cas, l'organe de création d'une perte de charge est distinct de l'organe d'humidification.
  • De manière générale, l'organe S de création d'une perte de charge présente un coefficient de perte de charge variable suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur, ledit coefficient de perte de charge augmentant en direction de l'organe 16 de mise en mouvement du flux d'air.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 3, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 2 uniquement par le fait que le dispositif d'humidification est dépourvu d'organe d'humidification, l'humidification de l'air s'effectue par pulvérisation d'un fluide de pulvérisation directement sur la face externe de la batterie associée 20, 30.
  • En variante, on pourrait prévoir que le refroidisseur/aérocondenseur ne comprenne qu'une seule batterie d'échange thermique.
  • Tel qu'illustré sur la figure 3, le dispositif d'humidification de l'air comprend un système d'aspersion, ici, sous la forme d'un système 40a, 40b de pulvérisation comprenant une pluralité de buses de pulvérisation configurées pour pulvériser un fluide d'humidification, par exemple de l'eau, directement sur la face externe de la batterie associée 20, 30.
  • Le dispositif d'humidification de l'air comprend en outre un système 23b, 33b de récupération ou de collecte du fluide d'humidification pulvérisé par le système de pulvérisation associé 40a, 40b.
  • Le dispositif d'humidification de l'air est, ici, dépourvu de média.
  • L'organe S de génération de perte de charge est ici disposé entre les buses de pulvérisation d'un système de pulvérisation 40a, 40b et la batterie associée 20, 30. En variante, L'organe S de génération de perte de charge pourrait être disposé en aval de la batterie associée 20, 30 dans le sens de circulation du flux d'air.
  • De manière identique au mode de réalisation illustré sur la figure 2, la variation de l'épaisseur de l'organe S de génération d'une perte de charge suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge qui augmente suivant ladite hauteur, ici en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 4, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 2 uniquement par la forme de l'organe S de génération de perte de charge.
  • Tel qu'illustré sur la figure 4, l'épaisseur L4 de l'organe S de génération de perte de charge augmente progressivement suivant la hauteur HB de la batterie 20 ; 30 depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_B en direction du ventilateur 16 jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure Es_B.
  • Tel qu'illustré sur la figure 4, l'organe S de génération de perte de charge comprend par une seule portion secondaire 24d ; 34d en forme de biseau ou de triangle depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_B jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure Es_B de la batterie 20, 30. En d'autres termes, la portion secondaire 24d ; 34d présente une épaisseur L4 croissante suivant la hauteur HB de la batterie 20 ; 30. L'épaisseur L4 est nulle à la paroi d'extrémité inférieure Ei_B de la batterie 20 ; 30 et maximale à la paroi d'extrémité supérieure Es_B de ladite batterie 20 ; 30.
  • La variation de l'épaisseur de la portion secondaire 24d ; 34d de l'organe S de génération d'une perte de charge suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge qui augmente suivant ladite hauteur, ici en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16.
  • L'organe S de génération de perte de charge peut faire partie de l'organe d'humidification ou média 24, 34 ou être distinct dudit organe d'humidification 24 ; 34 et fixé à l'organe d'humidification 24 ; 34, par exemple par collage ou d'autres moyens de fixation.
  • Dans le cas où l'organe S de génération de perte de charge fait partie de l'organe d'humidification ou média 24, 34, la portion principale 24a ; 34a et la portion secondaire 24d ; 34d peuvent être formées à partir d'un seul média, puis taillées directement dans la masse du média. Dans ce cas, l'épaisseur L de l'organe d'humidification 24, 34 augmente progressivement depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_M en direction du ventilateur 16 jusqu'à sa paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • L'organe d'humidification 24 ; 34 comprend ici une surépaisseur interne S, formant l'organe de génération de perte de charge, s'étendant uniquement sur une partie de la hauteur H1 dudit organe d'humidification 24 ; 34.
  • L'épaisseur constante L1 de la portion principale 24a ; 34a de l'organe d'humidification 24 ; 34 correspond à l'épaisseur minimale dudit organe d'humidification 24, 34.
  • L'épaisseur maximale de l'organe d'humidification 24, 34 correspond la somme ladite épaisseur minimale L1 et de l'épaisseur L4 de la surépaisseur S.
  • L'épaisseur maximale L4 de la portion secondaire 24d est inférieure à l'épaisseur constante L1 de la portion principale 24a ; 34a, par exemple supérieure ou égale un tiers de l'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a. La hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a correspond ici à la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20 ; 30.
  • Par « surépaisseur », on entend une épaisseur supplémentaire L4 par rapport à l'épaisseur L1 de la portion principale de média.
  • La portion secondaire 24d ; 34d s'étend sur toute la profondeur de la portion principale de média 24a ; 34a.
  • Dans le cas où la portion secondaire 24d ; 34d est distincte de la portion principale 24a ; 34a, ladite portion secondaire pourrait être réalisée dans le même matériau que la portion principale ou dans un autre matériau. Dans ce cas, la surépaisseur S forme une portion en saillie de la paroi interne de la portion principale de média.
  • En variante, la surépaisseur S pourrait démarrer à une distance de la paroi inférieure Ei_B, par exemple à une distance, par exemple comprise entre 90% et 25% de la hauteur HB.
  • De manière générale, la variation de l'épaisseur de la surépaisseur suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge qui augmente suivant ladite hauteur, ici en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16. Plus l'épaisseur de la surépaisseur est grande, plus la perte de charge est grande.
  • De manière générale, le dispositif d'humidification de l'air du refroidisseur ou condenseur pourrait être dépourvu d'organe d'humidification et pourrait comprendre le système de pulvérisation 40a, 40b associé à une batterie d'échange thermique 20, 30, tel que décrit en référence au mode de réalisation de la figure 3. Un tel mode de réalisation est illustré sur la figure 5.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 6, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 4 uniquement par le fait l'organe de génération de perte de charge comprend deux portions S1, S2 disposées de part et d'autre de l'organe d'humidification 24 ; 34, notamment de sa portion principale du média 24a ; 34a.
  • Tel qu'illustré sur la figure 6, l'organe de génération de perte de charge comprend une première portion ou surépaisseur interne S1 située en aval de la portion principale du média 24a ; 34a de l'organe d'humidification 24 ; 34 dans le sens d'écoulement du flux d'air. Ladite première portion interne S1 est identique à la surépaisseur S illustrée sur la figure 4. La première surépaisseur S1 est formée par une première portion secondaire 24d ; 34d en forme de biseau ou de triangle depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_M jusqu'à la paroi d'extrémité supérieure Es_M de la portion principale 24a ; 34a du média 24 ; 34. En d'autres termes, la première portion secondaire 24d ; 34d présente une épaisseur L4 croissante en fonction de la hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a.
  • Dans l'exemple illustré sur la figure 6, l'épaisseur L4 est nulle à la paroi d'extrémité inférieure Ei_M de la portion principale 24a ; 34a du média 24 ; 34 et maximale à la paroi d'extrémité supérieure Es_M de ladite portion principale.
  • L'épaisseur maximale L4 de la première portion secondaire est inférieure à l'épaisseur constante L1 de la portion principale 24a ; 34a, par exemple supérieure ou égale au tiers de l'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a.
  • La hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a correspond ici à la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20 ; 30.
  • L'organe de génération de perte de charge comprend en outre une deuxième portion ou surépaisseur externe S2 située en amont de la portion principale du média 24a ; 34a dans le sens d'écoulement du flux d'air est formée par une deuxième portion secondaire 24e ; 34e en forme de biseau ou de triangle depuis la paroi inférieure Ei_M jusqu'à la paroi supérieure Es_M de la portion principale 24a ; 34a du média 24 ; 34.
  • En d'autres termes, la deuxième portion secondaire 24e ; 34e présente une épaisseur L5 croissante en fonction de la hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a. L'épaisseur L5 est nulle à la paroi d'extrémité inférieure Ei_M de la portion principale 24a ; 34a du média 24 ; 34 et maximale à la paroi d'extrémité supérieure Es_M de ladite portion principale.
  • La variation de l'épaisseur de chacune des surépaisseurs suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge qui augmente suivant ladite hauteur, ici en direction de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16. Plus l'épaisseur des surépaisseurs est grande, plus la perte de charge est grande.
  • Les surépaisseurs S1, S2 formant l'organe de génération de perte de charge pourraient démarrer à une distance de la paroi inférieure Ei_B de la batterie 20 ; 30, par exemple à une distance, par exemple comprise entre 90% et 25% de la hauteur HB.
  • L'épaisseur maximale L5 de la deuxième portion secondaire 24e; 34e est inférieure à l'épaisseur constante L1 de la portion principale 24a ; 34a, par exemple inférieure ou égale à la moitié de l'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a. La hauteur H1 de la portion principale 24a ; 34a correspond ici à la hauteur HB de la batterie d'échange thermique 20 ; 30.
  • L'épaisseur L1 de la portion principale 24a ; 34a correspond à l'épaisseur minimale de l'organe d'humidification 24, 34.
  • L'épaisseur maximale de l'organe d'humidification 24, 34 correspond la somme de l'épaisseur minimale L1 et de l'épaisseur L4, L5 des surépaisseurs S, S2.
  • Tel qu'illustré sur la figure 6, et de manière nullement limitative, la deuxième surépaisseur S2 et correspond à une symétrie de la première surépaisseur S1 par rapport à la portion principale 24a ; 34a.
  • En variante, on pourrait prévoir que la deuxième surépaisseur S2 aient des dimensions différentes de la première surépaisseur S1. On pourrait également prévoir de combiner les surépaisseurs S décrites en références à la figure 2 avec la première ou la deuxième des surépaisseurs S1, S2.
  • L'organe de génération de perte de charge peut faire partie de l'organe d'humidification ou média 24, 34 ou être distinct dudit organe d'humidification 24 ; 34 et fixé à l'organe d'humidification 24 ; 34, par exemple par collage ou d'autres moyens de fixation.
  • Dans le cas où l'organe de génération de perte de charge fait partie de l'organe d'humidification ou média 24, 34, la portion principale 24a ; 34a et les portions secondaires 24d, 24e ; 34d, 34e peuvent être formées à partir d'un seul média, puis taillées directement dans la masse du média. Dans ce cas, l'épaisseur L de l'organe d'humidification 24, 34 augmente progressivement depuis la paroi d'extrémité inférieure Ei_M en direction du ventilateur 16 jusqu'à sa paroi d'extrémité supérieure Es_M.
  • Dans le cas où l'organe de génération de perte de charge est distinct de l'organe d'humidification ou média 24, 34, on pourrait prévoir que les deux portions ou surépaisseurs S1, S2 de l'organe de génération de perte de charge soit disposé en amont de la batterie 20 ; 30.
  • Dans le cas où les surépaisseurs S1, S2 sont distinctes des portions principales 24a ; 34a, lesdites portions secondaires pourraient être réalisées dans le même matériau que la portion principale ou dans un autre matériau. Dans ce cas, la première surépaisseur S1 forme une portion en saillie de la paroi interne de la portion principale 24a de média et la deuxième surépaisseur S2 forme une portion en saillie de la paroi externe de la portion principale 24a de média.
  • De manière générale, le dispositif d'humidification de l'air du refroidisseur ou condenseur pourrait être dépourvu d'organe d'humidification et pourrait comprendre le système de pulvérisation 40a, 40b décrit en référence au mode de réalisation de la figure 3. Un tel mode de réalisation est illustré sur la figure 7.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 8, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 2 uniquement par le fait que l'organe de génération de perte de charge est disposé en aval de ladite batterie associée 20, 30.
  • Tel qu'illustré sur la figure 8, l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge comprend une pluralité de volets, ailettes ou ventelles, ou encore de stores à lamelles disposés ici en aval de la batterie associée 20, 30 dans le sens de circulation du flux d'air.
  • L'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge peut être fixé sur la face interne de la batterie associée 20, 30, ou disposé à distance de celle-ci.
  • En variante, l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge pourrait également être disposé en amont de la batterie associée 20, 30, par exemple entre le dispositif d'humidification d'air 23, 33 et ladite batterie 20, 30.
  • Tel qu'illustré sur la figure 8, les ailettes de l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge sont inclinées vers l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16 selon des angles d'ouverture différents. L'angle d'ouverture correspond à l'angle formé entre l'ailette et un axe horizontal perpendiculaire à la batterie. L'angle d'ouverture des ailettes est plus grand en direction de l'extrémité supérieur de la batterie 20, 30, afin de générer une perte de charge sur le flux d'air traversant lesdites ailettes suivant la hauteur HB de la batterie 20. Le coefficient de perte de charge augmente suivant ladite hauteur HB.
  • En variante, les ailettes de l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge pourraient être inclinées selon des orientations différentes tout en conservant un coefficient de perte de charge maximal à proximité de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16. Dans ce cas, on pourrait prévoir que le nombre d'ailettes de l'organe 25a, 25 de génération d'une perte de charge soit sensiblement constant suivant la hauteur HB de la batterie 20, 30.
  • En variante, le nombre d'ailettes de l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge peut varier suivant la hauteur HB de la batterie 20.
  • On pourrait également prévoir que l'organe 25a, 25b de génération d'une perte de charge ait la forme d'une tôle perforée comprenant un nombre de perforations augmentant suivant la hauteur de la batterie 20, 30 afin de moduler le coefficient de perte de charge et de l'augmenter à proximité de l'organe de mise en mouvement du flux d'air 16. La variation du nombre de perforations suivant la hauteur de la batterie génère ainsi une perte de charge suivant ladite hauteur.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 9, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 8 uniquement par le fait que le dispositif d'humidification de l'air du refroidisseur ou condenseur est dépourvu d'organe d'humidification et comprend le système de pulvérisation 40a, 40b décrit en référence au mode de réalisation de la figure 3.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 10, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 8 uniquement par le fait que les batteries 20, 30 ne sont pas verticales et sont chacune ici agencées de manière inclinée par rapport à la direction verticale, afin de former ensemble une forme en V.
  • Le mode de réalisation illustré sur la figure 11, dans lequel les mêmes éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré sur la figure 9 uniquement par le fait que les batteries 20, 30 ne sont pas verticales et sont chacune ici agencées de manière inclinée par rapport à la direction verticale, afin de former ensemble une forme en V.
  • Bien entendu, l'invention couvre également toute possibilité de combinaison des modes de réalisation entre eux.
  • De manière générale, le refroidisseur ou condenseur adiabatique 10 comprend un organe de génération de perte de charge présentant un coefficient de perte de charge suivant la hauteur de l'échangeur thermique.
  • L'organe de génération de perte de charge peut comprendre une surépaisseur interne et/ou externe, s'étendant uniquement sur une partie de la hauteur de l'échangeur thermique.
  • En d'autres termes, l'épaisseur de la surépaisseur augmente suivant la hauteur de l'échangeur thermique jusqu'à la zone d'extrémité supérieure de l'échangeur thermique.
  • La surépaisseur permet de moduler la perte de charge suivant la hauteur de l'échangeur thermique. Plus l'épaisseur de la surépaisseur est importante, plus le coefficient de perte de charge est important.
  • Dans le cas où l'organe de génération de perte de charge n'est pas créé par une surépaisseur, mais par une tôle perforée, la variation du nombre de perforations suivant la hauteur de la batterie génère une perte de charge suivant ladite hauteur.
  • De manière générale, l'organe de génération de perte de charge peut être disposé en amont et/ou en aval de l'échangeur de chaleur.
  • Dans le cas où le dispositif d'humidification d'air comprend un organe d'humidification, par exemple un média, l'organe de génération de perte de charge peut être situé en amont et/ou en aval dudit organe d'humidification.
  • Grâce à l'invention, l'échange thermique du refroidisseur ou condenseur adiabatique se trouve augmenté et le refroidissement est homogénéisé suivant la hauteur de la batterie.

Claims (23)

  1. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) comprenant au moins un échangeur de chaleur (20 ; 30) dans lequel est destiné à circuler un fluide à refroidir ou à condenser et destiné à être traversé par un flux d'air (A1, A2), au moins un organe (16) destiné à mettre en mouvement ledit flux d'air (A1, A2) et au moins un dispositif d'humidification de l'air (23 ; 33 ; 40a, 40b) monté en amont de l'échangeur de chaleur (20 ; 30) et configuré pour humidifier le flux d'air entrant dans l'échangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe (S, S1, S2, 25a, 25b) de génération d'une perte de charge disposé en amont et/ou en aval de l'échangeur de chaleur (20 ; 30) dans le sens de circulation du flux d'air, ledit organe (S, S1, S2, 25a, 25b) de génération d'une perte de charge comprend un coefficient de perte de charge variable dans le sens de la hauteur (HB) de l'échangeur de chaleur, ledit coefficient de perte de charge augmentant en direction de l'organe (16) de mise en mouvement du flux d'air.
  2. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 1, dans lequel le coefficient de perte de charge de l'organe (S, S1, S2, 25a, 25b) de génération d'une perte de charge est minimal dans une zone d'extrémité inférieure, à proximité d'une paroi d'extrémité inférieure (Ei_B) de l'échangeur de chaleur (20 ; 30) et maximale dans une zone d'extrémité supérieure, à proximité d'une paroi d'extrémité supérieure (Es_B) de l'échangeur de chaleur (20 ; 30).
  3. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'organe (S, S1, S2) de génération d'une perte de charge comprend une épaisseur variable dans le sens de la hauteur de l'échangeur de chaleur (20 ; 30), ladite épaisseur augmentant en direction de l'organe (16) de mise en mouvement du flux d'air.
  4. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 3, dans lequel l'épaisseur de l'organe (S, S1, S2) de génération d'une perte de charge augmente progressivement suivant la hauteur (HB) de l'échangeur de chaleur (20 ; 30).
  5. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 3, dans lequel l'épaisseur de l'organe (S, S1, S2) de génération d'une perte de charge augmente de manière discontinue suivant la hauteur (HB) de l'échangeur de chaleur (20 ; 30).
  6. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'humidification de l'air (23, 33, 40a, 40b) comprend au moins un système (23a ; 33a ; 40a, 40b) d'aspersion d'un fluide d'humidification d'air.
  7. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif d'humidification de l'air (23, 33) comprend en outre un organe d'humidification (24 ; 34) disposé en amont de l'échangeur de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air et dans lequel le système (23a ; 33a) d'aspersion comprend un système d'arrosage dudit organe d'humidification par un fluide d'humidification, ledit système d'arrosage étant disposé au-dessus du organe d'humidification et configuré pour humidifier ledit organe d'humidification (24 ; 34).
  8. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif d'humidification de l'air est dépourvu de média et dans lequel le système (40a, 40b) d'aspersion comprend en outre un système de pulvérisation comportant au moins une buse de pulvérisation configurée pour pulvériser le fluide d'humidification directement sur l'échangeur de chaleur (20, 30).
  9. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 7, dans lequel l'organe (S, S1, S2) de génération d'une perte de charge fait partie de l'organe d'humidification (24 ; 34).
  10. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon la revendication 9, dans lequel la hauteur (H1) de l'organe d'humidification (24 ; 34) étant délimitée entre une paroi d'extrémité inférieure (Ei_M) et une paroi d'extrémité supérieure (Es_M), l'organe d'humidification (24 ; 34) présentant une épaisseur (L) variable dans le sens de sa hauteur, ladite épaisseur augmentant en direction de la paroi d'extrémité supérieure (Es_M).
  11. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel l'organe d'humidification (24 ; 34) comprend une surépaisseur interne et/ou externe (S, S1, S2) s'étendant sur une partie de la hauteur (H1) dudit organe d'humidification, ladite surépaisseur interne et/ou externe (S, S1, S2) formant l'organe de création d'une perte de charge.
  12. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel l'organe d'humidification (24 ; 34) comprend une portion principale de média (24a ; 34a) comportant une paroi d'extrémité inférieure présentant une épaisseur (L1) et au moins une surépaisseur (S, S1, S2) disposée en amont et/ou en aval de la portion principale de média (24a ; 34a) et présentant une épaisseur (L2, L3, L4, L5) variable dans le sens de la hauteur de ladite portion principale de média (24a ;34a), l'épaisseur de l'organe d'humidification correspondant à la somme de l'épaisseur (L1) de la portion principale de média (24a ; 34a) et de l'épaisseur (L2, L3, L4, L5) de la surépaisseur (S, S1, S2).
  13. Refroidisseur ou condenseur (10) selon la revendication 12, dans lequel la surépaisseur s'étend uniquement sur une partie de la hauteur (H1) de la portion principale de média (24a ; 34a).
  14. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel l'épaisseur (L) de l'organe d'humidification (24 ; 34) est croissante progressivement le long de sa hauteur (H1).
  15. Refroidisseur ou condenseur (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans laquelle la surépaisseur (S) présente une forme discontinue suivant la hauteur (H1) de l'organe d'humidification.
  16. Refroidisseur ou condenseur (10) selon la revendication 12, dans lequel la surépaisseur (S) comprend au moins deux portions secondaires (24b, 24c ; 34b, 34c) fixées successivement sur une paroi latérale de la portion principale (24a ; 34a) de média, les deux portions secondaires (24b, 24c ; 34b, 34c) présentant chacune une épaisseur (L2, L3) constante, la hauteur (H3) de la première portion secondaire (24b ; 34b) étant différente de la hauteur (H3) de la deuxième potion secondaire (24c ; 34c).
  17. Refroidisseur ou condenseur (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel la surépaisseur (S) comprend une seule portion secondaire (24d ; 34d) présentant une épaisseur (L4) croissante en fonction de la hauteur (H1) de la portion principale de média (24a ; 34a).
  18. Refroidisseur ou condenseur (10) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant une surépaisseur interne (S1) située en aval de la portion principale du média (24a ; 34a) dans le sens d'écoulement du flux d'air et une surépaisseur externe (S2) située en amont de la portion principale du média (24a ; 34a) dans le sens d'écoulement du flux d'air.
  19. Refroidisseur ou condenseur (10) selon la revendication 18, dans lequel la surépaisseur interne (S1) comprend une première portion secondaire (24d ; 34d) présentant une épaisseur (L4) croissante en fonction de la hauteur (H1) de la portion principale de média (24a ; 34a) et dans lequel la surépaisseur externe (S2) comprend une deuxième portion secondaire (24e ; 34e) présentant une épaisseur (L5) croissante en fonction de la hauteur (H1) de la portion principale de média (24a ; 34a).
  20. Refroidisseur ou condenseur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'organe (S, S1, S2) de génération d'une perte de charge est distinct de l'organe d'humidification (24 ; 34).
  21. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'échangeur de chaleur (20, 30) s'étend selon une direction sensiblement verticale.
  22. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans lequel l'échangeur de chaleur (20) s'étend selon une direction inclinée par rapport à une direction verticale.
  23. Refroidisseur ou condenseur adiabatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux échangeurs de chaleur (20, 30) traversés chacun par un flux d'air (A1, A2).
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