FR2623893A1 - HEAT EXCHANGER HAVING TUBES HAVING INNER FINS - Google Patents

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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element

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Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur. Il comporte un tube 10 ayant des ailettes intérieures 12 qui forment un angle d'hélice THETA minimal avec un axe longitudinal 14 du tube. Cet angle est de préférence nul. Il confère au tube 10 une vitesse de transmission de chaleur supérieure à celle obtenue avec d'autres tubes ayant des angles d'hélice plus grands. Domaine d'application : échangeurs de chaleur, notamment pour systèmes de réfrigération, etc.The invention relates to a heat exchanger. It includes a tube 10 having inner fins 12 which form a minimum THETA helix angle with a longitudinal axis 14 of the tube. This angle is preferably zero. It gives tube 10 a higher heat transmission rate than that obtained with other tubes having larger helix angles. Field of application: heat exchangers, especially for refrigeration systems, etc.

Description

L'invention concerne d'une manière générale les tubes échangeurs deThe invention relates generally to heat exchanger tubes

chaleur, et plus particulièrement des  heat, and more particularly

tubes comportant des ailettes intérieures.  tubes with inner fins.

Des systèmes de réfrigération, tels que des climatiseurs et des pompes à chaleur, comprennent habituel- lement un compresseur, un premier échangeur de chaleur fonctionnant en évaporateur, un dispositif détendeur et un second échangeur de chaleur fonctionnant en condenseur, tous ces éléments étant montés en série de façon à faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé. Les deux échangeurs de chaleur comprennent chacun au moins un tube échangeur de chaleur destiné à transmettre de la chaleur au fluide réfrigérant, ou à en recevoir de ce dernier. La vitesse de la transmission de la chaleur est accrue par la présence d'ailettes à l'intérieur des tubes  Refrigeration systems, such as air conditioners and heat pumps, usually include a compressor, a first evaporator heat exchanger, a pressure reducer device and a second condenser heat exchanger, all of which are mounted in a refrigerator. series so as to circulate a refrigerant in a closed circuit. The two heat exchangers each comprise at least one heat exchanger tube for transmitting heat to or receiving refrigerant from the refrigerant. The speed of heat transmission is increased by the presence of fins inside the tubes

échangeurs de chaleur.heat exchangers.

Dans la conception de tubes à ailettes intérieures, il faut prendre en considération de nombreux facteurs liés entre eux, tels que la hauteur des ailettes, leur espacement, l'angle d'hélice, le flux thermique, le débit d'écoulement et diverses propriétés du fluide transporté dans le tube. Le fait de faire varier chacun de ces facteurs donne une combinaison infinie de facteurs, ce qui rend difficile et coûteuse une étude extensive de toutes les possibilités. En conséquence, certaines conclusions apparemment contradictoires ont été tirées de  In the design of inner finned tubes, many interrelated factors, such as fin height, spacing, helix angle, heat flow, flow rate and various properties, must be considered. fluid transported in the tube. The fact of varying each of these factors gives an infinite combination of factors, which makes it difficult and expensive to extensively study all the possibilities. As a result, some seemingly contradictory conclusions have been drawn from

différents essais effectués en laboratoire.  different tests carried out in the laboratory.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 044 797 suggère d'utiliser une hauteur de 0,02 à 0,2 mm et un angle d'hélice de 4 à 15 pour les ailettes intérieures, tandis que le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 118 944 conclut que les angles d'hélice les plus efficaces sont supérieurs à 20 . Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 545 428 suggère une hauteur de 0,1 à 0,6 mm et un angle d'hélice de 7" à 35 pour les ailettes. Il convient cependant de noter qu'aucun des trois brevets  U.S. Patent No. 4,044,797 suggests using a height of 0.02 to 0.2 mm and a helix angle of 4 to 15 for the inner fins, while the United States patent United States of America N 4 118 944 concludes that the most effective helix angles are greater than 20. U.S. Patent No. 4,545,428 suggests a height of 0.1 to 0.6 mm and a helix angle of 7 to 35 for the fins, but it should be noted that none of the three patents

cités ne recommande un angle d'hélice inférieur & 4 .  cited recommends a lower helix angle & 4.

D'après les seuls brevets ci-dessus, il est difficile, sinon impossible, de déterminer la hauteur et l'angle d'hélice optimaux pour les ailettes. Par conse- quent, en mettant au point la présente invention, on a procédé a des essais en laboratoire pour déterminer la meilleure conception pour les ailettes intérieures. Les résultats inattendus des essais ont montré que des ailettes intérieures droites, c'est-à-dire ayant un angle d'hélice nul, offrent une surface intérieure de transmission de chaleur étonnamment efficace. Les résultats ont été si surprenants que des essais supplémentaires, plus étendus, ont été menés pour vérifier la validité des essais précédents. Les essais plus étendus ont confirmé les  From the sole patents above, it is difficult, if not impossible, to determine the optimum height and helix angle for the fins. Therefore, in developing the present invention, laboratory tests were conducted to determine the best design for the inner fins. Unexpected results of the tests have shown that straight inner fins, i.e. having a zero helix angle, provide a surprisingly effective interior heat transfer surface. The results were so surprising that additional, more extensive tests were conducted to verify the validity of previous tests. The larger tests confirmed the

résultats surprenants.surprising results.

Etant donné qu'un tube échangeur de chaleur ayant des ailettes hélicoidales intérieures est plus difficile et plus coûteux à fabriquer qu'un tube à ailettes droites, un objet de l'invention est de proposer un tube échangeur de chaleur ayant des ailettes intérieures  Since a heat exchanger tube having inner helical fins is more difficult and more expensive to manufacture than a straight finned tube, an object of the invention is to provide a heat exchanger tube having inner fins.

sensiblement droites, qui offre un coefficient de transmis-  substantially straight, which offers a transmission coefficient

sion de chaleur supérieur à celui d'un tube similaire  higher heat than a similar tube

muni d'ailettes hélicoidales.equipped with helicoidal fins.

Un autre objet de l'invention est de proposer un tube échangeur de chaleur à ailettes intérieures  Another object of the invention is to provide an inner finned heat exchanger tube

sensiblement droites, ayant une hauteur optimale d'ailet-  substantially straight, having an optimal height of

tes. Un autre objet de l'invention est de proposer un tube à ailettes intérieures sensiblement droites, qui sont espacées circonférentiellement à des intervalles optimaux afin d'éviter la présence d'ailettes excessivement fines et fragiles et d'éviter la présence d'un espace  your. Another object of the invention is to provide a tube with substantially straight inner fins, which are circumferentially spaced at optimum intervals in order to avoid the presence of excessively thin and fragile fins and to avoid the presence of a space

excessif entre les ailettes.excessive between the fins.

Un autre objet de l'invention est de proposer un tube échangeur de chaleur efficace pour le transport de  Another object of the invention is to propose an efficient heat exchanger tube for the transport of

fluides réfrigérants de qualité variable.  refrigerants of varying quality.

Un autre objet de l'invention est de proposer un débit d'écoulement du fluide réfrigérant qui tire pleinement avantage des ailettes intérieures sensiblement droites. Enfin, un autre objet de l'invention est de  Another object of the invention is to provide a flow rate of the refrigerant which takes full advantage of the substantially straight inner fins. Finally, another object of the invention is to

proposer un tube échangeur de chaleur à ailettes inté-  to propose an internally finned heat exchanger tube

rieures qui présente une transmission efficace de la  which has an effective transmission of the

chaleur en transportant un fluide réfrigérant à hydrocar-  heat by transporting a hydrocarbon refrigerant

bure fluoré.fluoride bure.

L'invention a pour objet un échangeur de chaleur comportant un tube échangeur de chaleur à ailettes intérieures. Les ailettes s'étendent sensiblement en ligne  The invention relates to a heat exchanger comprising a heat exchanger tube with inner fins. The fins extend substantially in line

droite le long du tube et sont réparties circonférentielle-  right along the tube and are distributed circumferentially

ment sur la surface intérieure du tube, à intervalles de 0,25 à 1,02 mm. La hauteur des ailettes est de 0,25. à 0,51 mm. La très faible dimension et la configuration des ailettes accroissent la transmission de chaleur lors du transport d'un fluide réfrigérant de qualité variable, à un  on the inner surface of the tube at intervals of 0.25 to 1.02 mm. The height of the fins is 0.25. at 0.51 mm. The very small dimension and the configuration of the fins increase the heat transfer during the transport of a refrigerant of variable quality, to a

débit d'écoulement inférieur à 182 kg/heure.  flow rate less than 182 kg / hour.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective, avec demi-coupe axiale, d'une forme préférée de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective, avec demi-coupe axiale, d'un tube échangeur de chaleur ayant un angle d'hélice supérieur à zéro; - la figure 3 est un graphique montrant comment un multiplicateur de transmission de chaleur varie en  The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: - Figure 1 is a perspective view, with axial half-section, of a preferred embodiment of the invention; FIG. 2 is a perspective view, with an axial half section, of a heat exchanger tube having a helix angle greater than zero; FIG. 3 is a graph showing how a heat transmission multiplier varies in

fonction de la hauteur et de l'angle d'hélice des ailet-  depending on the height and the helix angle of the

tes; - la figure 4 est un graphique montrant comment un multiplicateur de transmission de chaleur varie en fonction de l'angle d'hélice pour une hauteur donnée des ailettes; - la figure 5 est un graphique montrant comment un multiplicateur de transmission de chaleur varie en fonction de la hauteur des ailettes pour un angle d'hélice donné des ailettes; et - la figure 6 est un graphique montrant comment un multiplicateur de transmission de chaleur varie en fonction du débit massique d'écoulement dans une forme  your; FIG. 4 is a graph showing how a heat transmission multiplier varies as a function of the helix angle for a given height of the fins; FIG. 5 is a graph showing how a heat transmission multiplier varies as a function of the height of the fins for a given helix angle of the fins; and FIG. 6 is a graph showing how a heat transmission multiplier varies as a function of the mass flow rate in one form.

préférée de réalisation de l'invention.  preferred embodiment of the invention.

Un tube échangeur de chaleur 10, montré sur la  A heat exchanger tube 10, shown on the

figure 1, constitue une forme de réalisation de l'inven-  Figure 1, constitutes an embodiment of the invention.

tion. Le tube 10 comporte des ailettes intérieures 12,  tion. The tube 10 comprises inner fins 12,

globalement droites, s'étendant longitudinalement, c'est-à-  generally straight, extending longitudinally, that is,

dire dont l'angle d'hélice e est de 0 par rapport à un axe longitudinal 14 du tube. Les ailettes 12 ont une hauteur "h" de 0,394 mm et sont réparties circonférentiellement le long de la surface intérieure du tube 10 à intervalles 16 de 0,43 mm. L'intervalle 16 est défini comme étant la distance entre un point central d'une ailette et le point  say whose helix angle e is 0 with respect to a longitudinal axis 14 of the tube. The fins 12 have a height "h" of 0.394 mm and are distributed circumferentially along the inner surface of the tube 10 at intervals of 0.43 mm. The interval 16 is defined as the distance between a center point of a fin and the point

central d'une ailette adjacente.central to an adjacent fin.

Dans des conditions d'essais équivalentes, un tube 10 s'avère être supérieur à divers autres tubes à ailettes intérieures ayant des ailettes dont les hauteurs et les angles d'hélice sont divers, tels que le tube 18 montré sur la figure 2. Les divers autres tubes qui ont été essayés et comparés au tube 10 conviennent d'une façon générale à des systèmes de réfrigération. Ceci signifie que les tubes ont un diamètre extérieur nominal d'environ 2,54 cm ou moins et que la surface intérieure des tubes présente une concentration élevée (intervalle de 0,25 à 1,02 mm) d'ailettes relativement petites (hauteur des  Under equivalent test conditions, a tube 10 is found to be superior to various other inner finned tubes having vanes of varying heights and helix angles, such as the tube 18 shown in FIG. various other tubes which have been tested and compared to tube 10 are generally suitable for refrigeration systems. This means that the tubes have a nominal outside diameter of about 2.54 cm or less and that the inner surface of the tubes has a high concentration (range 0.25 to 1.02 mm) of relatively small fins (height of

ailettes inférieure à 0,89 mm) pour accroître la transmis-  less than 0.89 mm) to increase transmission

sion de chaleur tout en minimisant la résistance à l'écoulement ou la chute de pression dans le tube. Une minimisation de chute de pression est particulièrement importante lors du transport d'un fluide réfrigérant, car la température et la qualité vapeur/liquide (rapport de la masse de vapeur à la masse de liquide) d'un fluide réfrigérant change notablement avec la pression ce qui, par suite, affecte la vitesse de transmission de la chaleur à travers le tube. Les ailettes sont réparties étroitement  heat flow while minimizing the flow resistance or pressure drop in the tube. Pressure drop minimization is particularly important when transporting a refrigerant, because the temperature and vapor / liquid quality (ratio of the mass of vapor to the mass of liquid) of a refrigerant fluid changes significantly with the pressure. which, as a result, affects the rate of heat transfer through the tube. The fins are distributed closely

le long de la circonférence intérieure du tube, à interval-  along the inner circumference of the tube, at intervals

les 16 de 0,33 à 0,84 mm, pour maximiser la surface spécifique des ailettes tout en évitant l'utilisation  the 16 from 0.33 to 0.84 mm, to maximize the surface area of the fins while avoiding the use

d'ailettes excessivement minces et fragiles.  finely thin and fragile fins.

Chaque tube essayé avait un diamètre extérieur nominal de 9,5 mm et a été essayé par transport d'un fluide réfrigérant à l'intérieur du tube. Le fluide réfrigérant particulier qui a été utilisé dans les essais était du  Each tube tested had a nominal outside diameter of 9.5 mm and was tested by transporting a coolant inside the tube. The particular refrigerant that was used in the tests was

"FREON", qui est une marque commerciale pour un hydrocar-  "FREON", which is a trademark for a hydrocarbon

bure fluoré. Plus particulièrement, le fluide réfrigérant était du "FREON R-22", qui est une marque commerciale pour du difluoromonochlorométhane. La température de la surface extérieure du tube était réglée pour établir un flux thermique constant de 15 775 W/m2. Les températures d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant étaient modifiées de façon réglable pour essayer la conduction, par chaque tube, de fluides réfrigérants de qualités vapeur/liquide différentes. On a fait varier la qualité de cinq valeurs incrémentielles allant de 0,15 à 0,85, et les résultats montrés sur les figures 3 à 6 sont basés sur une  fluoride bure. More particularly, the refrigerant was "FREON R-22", which is a trademark for difluoromonochloromethane. The temperature of the outer surface of the tube was adjusted to establish a constant heat flux of 15,775 W / m2. The inlet and outlet temperatures of the refrigerant were adjustably varied to test the conduction, by each tube, of coolants of different vapor / liquid qualities. The quality of five incremental values ranging from 0.15 to 0.85 has been varied, and the results shown in Figures 3 to 6 are based on a

qualité moyenne de 0,6, les tubes fonctionnant en évapora-  average quality of 0.6, the tubes working in evaporation

teur. Les figures 3, 4 et 5 sont basées sur un débit  tor. Figures 3, 4 and 5 are based on a throughput

d'écoulement massique du fluide réfrigérant de 90,8 kg/h.  mass flow rate of the refrigerant of 90.8 kg / h.

Les essais ont donné le coefficient de transmission thermique (W/m2. C) de divers tubes ayant des ailettes intérieures. Les coefficients ont été comparés à ceux de tubes lisses, sans ailettes intérieures. A titre de comparaison, un facteur d'amélioration, sans dimension, appelé ci-dessous multiplicateur de transmission de chaleur, ou simplement multiplicateur, a été déterminé par division du coefficient de transmission thermique du tube à  The tests gave the heat transfer coefficient (W / m 2 C) of various tubes with inner fins. The coefficients were compared to those of smooth tubes without inner fins. By way of comparison, a dimensionless improvement factor, hereafter referred to as a heat transfer multiplier, or simply a multiplier, was determined by dividing the heat transfer coefficient of the tube to

ailettes par le coefficient d'un tube lisse comparable.  fins by the coefficient of a comparable smooth tube.

Les résultats des essais sont regroupés sur la figure 3. Huit tubes à ailettes intérieures différents sont représentés par des points "A-H" qui ont été tracés en fonction de la hauteur d'ailette h et de l'angle d'hélice  The results of the tests are grouped together in Figure 3. Eight tubes with different inner fins are represented by points "A-H" which have been plotted as a function of the fin height h and the helix angle

e. Comme indiqué au point B, chaque point A-H est accom-  e. As indicated in point B, each point A-H is accom-

pagné de son multiplicateur 20 de transmission de chaleur tel que déterminé par des essais réels. Au-dessous de chaque multiplicateur 20, entre parenthèses, est indiqué un multiplicateur calculé "Z" basé sur une équation 22, établie empiriquement, ayant une corrélation de 96% avec les multiplicateurs mesurés 20. L'équation 22 définit le multiplicateur Z en fonction de la hauteur h et de l'angle e des ailettes, h étant exprimé en unités de 0,025 mm et e étant exprimé en degrés par rapport à l'axe longitudinal du tube. Les zones 24 et 26 de la figure 3 représentent des combinaisons d'une hauteur h et d'un angle d'hélice e des ailettes qui donnent un multiplicateur supérieur à 2 sur la base de l'équation 22. En d'autres termes, on pourrait prévoir une vitesse double de transmission de chaleur d'un tube lisse si celui-ci était modifié de façon à comporter des ailettes intérieures ayant une combinaison de hauteur h et d'angle d'hélice e comprise dans les zones 24 ou 26. Il est intéressant de noter que les brevets N 4 545 428 et N 4 118 944 précités ont souligné l'importance de zones 28 et 30, respectivement, qui coincident globalement avec la zone 26; cependant, l'importance de la zone relativement étroite 24 n'avait pas été remarquée. La zone 24 identifie un jeu particulier de tubes qui représentent la forme préférée de réalisation de l'invention. La figure 4 montre comment une variation de l'angle d'hélice e affecte la transmission de chaleur pour une hauteur d'ailettes donnée d'environ 0,20 mm. Les tubes représentés par les points C, D, G et H ont une hauteur d'ailettes de' respectivement 0,203, 0,190, 0,216 et 0,203 mm. Une courbe 32 de forme en V représente le multiplicateur Z en fonction de l'angle d'hélice e sur' la base de l'équation 22 pour une hauteur constante des ailettes de 0,203 mm. La courbe 32 montre comment le multiplicateur croît lorsque l'angle d'hélice augmente ou  accompanied by its heat transfer multiplier 20 as determined by real tests. Below each multiplier 20, in parentheses, is indicated a calculated multiplier "Z" based on an empirically established equation 22, having a correlation of 96% with the measured multipliers 20. Equation 22 defines the multiplier Z as a function the height h and the angle e of the fins, h being expressed in units of 0.025 mm and e being expressed in degrees relative to the longitudinal axis of the tube. Zones 24 and 26 of FIG. 3 represent combinations of a height h and a helix angle e of the vanes which give a multiplier greater than 2 on the basis of equation 22. In other words, a double heat transfer velocity of a smooth tube could be provided if it was modified to have inner fins having a combination of height h and helix angle e included in the zones 24 or 26. It is interesting to note that the aforementioned patents Nos. 4 545 428 and 4 118 944 have emphasized the importance of zones 28 and 30, respectively, which coincide globally with zone 26; however, the importance of the relatively narrow area was not noticed. Zone 24 identifies a particular set of tubes that represent the preferred embodiment of the invention. Figure 4 shows how a change in helix angle e affects the heat transfer for a given fin height of about 0.20 mm. The tubes represented by points C, D, G and H have a fin height of 0.203, 0.190, 0.216 and 0.203 mm, respectively. A V-shape curve 32 represents the multiplier Z as a function of the helix angle e on the basis of Equation 22 for a constant pitch height of 0.203 mm. Curve 32 shows how the multiplier increases as the helix angle increases or

diminue à partir d'un point bas 34 de 12 .  decreases from a low point 34 of 12.

L'effet de la hauteur des ailettes pour un angle d'hélice donné est illustré sur la figure 5. La courbe 36 représente le multiplicateur Z en fonction de la hauteur des ailettes sur la base de l'équation 22, avec un angle d'hélice constant de 6 . Des tubes à ailettes intérieures représentés par les points B, C, D et E ont un angle d'hélice de 7 , 7 , 5 et 6 , respectivement. Le point 38 représente un tube lisse comparable sans ailettes intérieures. La figure 5 montre que pour un angle d'hélice de 6 , on obtient une transmission optimale de la chaleur à une hauteur d'ailettes d'au moins 0,178 mm. Cependant, il est meilleur de limiter la hauteur à moins,de 0,762 mm pour faciliter la réalisation des ailettes. Ceci limite d'une façon générale la hauteur des ailettes à une valeur ne dépassant pas une épaisseur nominale 40 (figure 2) de tube aisément disponible ayant une épaisseur de paroi nominale, avant ailettes, comprise entre 0,305 et 0,838 mm. De plus, lorsqu'on utilise un tube d'un diamètre extérieur de 9,53 mm, ayant une épaisseur nominale de paroi de-0, 686 mm, une ailette intérieure ayant une hauteur de 0,508 mm, par exemple, ne fait saillie que de 7% sur le diamètre  The effect of the fin height for a given helix angle is illustrated in FIG. 5. The curve 36 represents the multiplier Z as a function of the height of the vanes on the basis of equation 22, with an angle of constant helix of 6. Inner finned tubes represented by points B, C, D and E have a helix angle of 7, 7, 5 and 6, respectively. Point 38 represents a comparable smooth tube without inner fins. Figure 5 shows that for a helix angle of 6, optimum heat transmission is obtained at a fin height of at least 0.178 mm. However, it is better to limit the height to less, 0.762 mm to facilitate the realization of the fins. This generally limits the height of the fins to a value not exceeding a nominal thickness 40 (FIG. 2) of readily available tube having a nominal wall thickness, front fin, of between 0.305 and 0.838 mm. In addition, when using a tube with an outside diameter of 9.53 mm, having a nominal wall thickness of -0.686 mm, an inner fin having a height of 0.508 mm, for example, protrudes only 7% on the diameter

intérieur du tube pour résister au minimum à l'écoulement.  inside the tube to withstand the flow.

Les essais ont également montré que le multiplicateur Z de transmission de chaleur est le plus élevé aux débits d'écoulement inférieurs. Ceci est illustré par la courbe 42, montrée sur la figure 6, qui est basée sur des points de données réels 44 et 46 et des points 48 établis empiriquement. La courbe 42 montre clairement qu'un débit d'écoulement massique inférieur à 181,6 kg/h est le débit d'écoulement optimal pour un tube 10 qui représente une forme de réalisation de l'invention. La ligne 43 représente un tube lisse qui, par définition, possède un multiplicateur égal à un. Une comparaison de la courbe 42 à la ligne 43 montre que le tube 10 est supérieur à un tube lisse comparable à des débits d'écoulement inférieurs à 295,1 kg/h. Pour un tube 10 ayant un diamètre extérieur nominal de 9,53 mm et un diamètre intérieur de 8,153 mm, une valeur de 295,1 kg/h donne un débit d'écoulement massique par aire de section transversale (flux massique)  The tests also showed that the heat transfer multiplier Z is highest at the lower flow rates. This is illustrated by curve 42, shown in FIG. 6, which is based on actual data points 44 and 46 and empirically established points 48. Curve 42 clearly shows that a mass flow rate of less than 181.6 kg / h is the optimum flow rate for a tube 10 which represents an embodiment of the invention. Line 43 represents a smooth tube which, by definition, has a multiplier equal to one. A comparison of the curve 42 to the line 43 shows that the tube 10 is greater than a smooth tube comparable to flow rates less than 295.1 kg / h. For a tube 10 having a nominal outside diameter of 9.53 mm and an internal diameter of 8.153 mm, a value of 295.1 kg / h gives a mass flow rate per cross-sectional area (mass flow).

de 564,7 kg/h.cm2.of 564.7 kg / h.cm2.

On a également essayé le tube 10 dans un mode en condensation. Les essais étaient similaires à ceux effectués dans le mode en évaporation, sauf que le fluide réfrigérant transporté dans le tube était refroidi au lieu d'être chauffé. Les essais ont montré que le multiplicateur du tube 10 ne diminuait que de 2,12 dans le mode en évaporation à 2,02 dans le mode en condensation. La faible diminution de 4,7% indique que le tube 10 convient à une  The tube 10 was also tested in a condensation mode. The tests were similar to those in the evaporative mode except that the refrigerant carried in the tube was cooled instead of heated. The tests showed that the multiplier of the tube 10 only decreased from 2.12 in the evaporative mode to 2.02 in the condensation mode. The slight decrease of 4.7% indicates that the tube 10 is suitable for

fonction à la fois en évaporateur et en condenseur.  function in both evaporator and condenser.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'échangeur de chaleur décrit et  It goes without saying that many modifications can be made to the described heat exchanger and

représenté sans sortir du cadre de l'invention.  shown without departing from the scope of the invention.

Claims (17)

REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce  1. Heat exchanger, characterized in that qu'il comporte un tube échangeur de chaleur (10) transpor-  it comprises a heat-exchange tube (10) for transporting tant un fluide à un flux massique inférieur à 562,5 kg/h.cm2, ledit tube comportant plusieurs ailettes intérieures (12) s'étendant longitudinalement, disposées le long d'une surface intérieure de ce tube en formant un angle d'hélice e inférieur à 12 avec un axe longitudinal  a fluid with a mass flow of less than 562.5 kg / h.cm2, said tube having a plurality of longitudinally extending inner fins (12) disposed along an inner surface thereof at a helix angle e less than 12 with a longitudinal axis (14) du tube, les ailettes étant espacées circonférentiel-  (14) of the tube, the fins being circumferentially spaced apart lement sur la surface intérieure, à intervalles (16) de  on the inner surface, at intervals (16) of 0,25 à 1,02 mm, et ayant une hauteur h de 0,23 à 0,76 mm.  0.25 to 1.02 mm, and having a height h of 0.23 to 0.76 mm. 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle d'hélice est inférieur à 4.  2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the helix angle is less than 4. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux massique établit un débit3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the mass flow establishes a flow rate d'écoulement massique inférieur à 181,6 kg/h.  mass flow rate below 181.6 kg / h. 4. Echangeur de chaleur selon la revendication  4. Heat exchanger according to claim 1, caractérisé en ce que le fluide est un fluide réfrigé-  1, characterized in that the fluid is a refrigerant rant de qualité vapeur/liquide variable.  variable vapor / liquid quality. 5. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce  5. Heat exchanger, characterized in that qu'il comporte un tube échangeur de chaleur (10) transpor-  it comprises a heat-exchange tube (10) for transporting tant un fluide réfrigérant à un flux massique inférieur à 562,5 kg/h.cm2, ledit tube comportant plusieurs ailettes intérieures (12) s'étendant longitudinalement, disposées le long de la surface intérieure du tube sous un angle d'hélice e inférieur à 4" avec l'axe longitudinal (14) du tube, les ailettes étant espacées circonférentiellement sur ladite surface intérieure, à intervalles (16) de 0,254 à  a coolant having a mass flow of less than 562.5 kg / h.cm2, said tube having a plurality of longitudinally extending inner fins (12) disposed along the inner surface of the tube at a lower helix angle e at 4 "with the longitudinal axis (14) of the tube, the fins being spaced circumferentially on said inner surface at intervals (16) of 0.254 to 1,016 mm.1,016 mm. 6. Echangeur de chaleur selon l'une des  6. Heat exchanger according to one of revendications 2 et 5, caractérisé en ce que les ailettes  Claims 2 and 5, characterized in that the fins s'étendant longitudinalement sont des ailettes sensiblement rectilignes, de sorte que ledit angle d'hélice est  extending longitudinally are substantially rectilinear fins, so that said helix angle is sensiblement de 0'.substantially 0 '. 7. Echangeur de chaleur selon l'une des  7. Heat exchanger according to one of the revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les ailettes  Claims 1 and 5, characterized in that the fins sont espacées circonférentiellement sur la surface  are circumferentially spaced on the surface intérieure à intervalles de 0,330 à 0,838 mm.  inside at intervals of 0.330 to 0.838 mm. 8. Echangeur de chaleur selon la revendication , caractérisé en ce que la hauteur des ailettes est  8. Heat exchanger according to claim, characterized in that the height of the fins is inférieure à 0,762 mm.less than 0.762 mm. 9. Echangeur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la hauteur des ailettes est  9. Heat exchanger according to claim 8, characterized in that the height of the fins is supérieure à 0,127 mm.greater than 0.127 mm. 10. Echangeur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la hauteur des ailettes est  10. Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the height of the fins is supérieure à 0,178 mm.greater than 0.178 mm. 11. Echangeur de chaleur selon l'une des  11. Heat exchanger according to one of revendications 1 et 10, caractérisé en ce que la hauteur  claims 1 and 10, characterized in that the height des ailettes est de 0,254 à 0,508 mm. -  fins is 0.254 to 0.508 mm. - 12. Echangeur de chaleur selon l'une des  12. Heat exchanger according to one of revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le fluide  1 and 5, characterized in that the fluid réfrigérant est un hydrocarbure fluoré.  refrigerant is a fluorinated hydrocarbon. 13. Echangeur de chaleur selon la revendication , caractérisé en ce que le fluide réfrigérant possède une qualité vapeur/liquide qui varie pendant le transport du fluide dans le tube et en ce que le flux établit un débit  Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the coolant has a vapor / liquid quality which varies during the transport of the fluid in the tube and in that the flow establishes a flow rate. d'écoulement massique inférieur à 181,6 kg/h.  mass flow rate below 181.6 kg / h. 14. Echangeur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la qualité vapeur/liquide change entre deux valeurs, à l'intérieur du tube, une valeur étant  14. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that the vapor / liquid quality changes between two values, inside the tube, a value being supérieure à 0,6 et l'autre valeur étant inférieure à 0,6.  greater than 0.6 and the other value being less than 0.6. 15. Echangeur de chaleur, caractérisé en ce  15. Heat exchanger, characterized in that qu'il comporte un tube échangeur de chaleur (10) transpor-  it comprises a heat-exchange tube (10) for transporting tant, à un débit d'écoulement massique inférieur à 181,6 kg/h, un réfrigérant constitué d'un hydrocarbure fluoré dont la qualité vapeur/liquide change entre deux valeurs à l'intérieur du tube, une valeur étant supérieure à 0,6 et l'autre valeur étant inférieure à 0,6, ledit tube comportant plusieurs ailettes intérieures (12) s'étendant longitudinalement, disposées le long d'une surface intérieure de ce tube en formant un angle d'hélice e sensiblement égal à zéro degré avec un axe longitudinal (14) du tube, les ailettes étant espacées circonférentiellement sur ladite surface intérieure, à intervalles (16) de 0,330 à 0,838 mm, et ayant une hauteur h de 0,254 à 0,508 mm.  at a mass flow rate of less than 181.6 kg / h, a refrigerant consisting of a fluorinated hydrocarbon whose vapor / liquid quality changes between two values inside the tube, a value being greater than 0, 6 and the other value being less than 0.6, said tube having a plurality of longitudinally extending inner fins (12) disposed along an inner surface thereof at a helix angle e substantially equal to zero degree with a longitudinal axis (14) of the tube, the fins being spaced circumferentially on said inner surface, at intervals (16) of 0.330 to 0.838 mm, and having a height h of 0.254 to 0.508 mm. 16. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque16. Heat exchanger according to any one of des revendications 1, 5 et 15, caractérisé en ce qu'il se  claims 1, 5 and 15, characterized in that comporte en évaporateur et est raccordé à un système de réfrigération ayant un second échangeur de chaleur tel que  comprises an evaporator and is connected to a refrigeration system having a second heat exchanger such that défini par l'une quelconque des revendications 1, 5 et 15  defined by any one of claims 1, 5 and 15 et fonctionnant en condenseur.and operating as a condenser. 17. Echangeur de chaleur selon l'une des  17. Heat exchanger according to one of revendications 12 et 15, caractérisé en ce que le fluide  claims 12 and 15, characterized in that the fluid réfrigérant est du difluoromonochlorométhane.  refrigerant is difluoromonochloromethane.
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