FR2693791A1 - Echangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique entre une phase liquide et une phase gazeuse en écoulement. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique entre une phase liquide avec ou sans changement de phase et une phase gazeuse en écoulement, dans lequel la phase liquide parcourt l'intérieur de tubes et la phase gazeuse s'écoule contre la paroi externe de ces mêmes tubes, caractérisé en ce que les tubes sont enrobés ou semi-enrobés dans une masse métallique poreuse, monobloc et transparente à la phase gazeuse, les tubes d'une part et la masse métallique d'autre part constituant des structures mécaniquement autonomes et liées entre elles.

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR COMPACT ET A HAUT COEFFICIENT
D'ECHANGE THERMIQUE ENTRE UNE PHASE LIQUIDE ET UNE
PHASE GAZEUSE EN ECOULEMENT.

DESCRIPTION
La présente demande se rapporte d'une façon générale à des échangeurs de chaleur entre une phase liquide avec ou sans changement de phase et une phase gazeuse dans lesquels la phase liquide s'écoule à l'intérieur de tubes et la phase gazeuse s 'écoule contre la paroi externe de ces mêmes tubes.

On connaît dans la technique utilisée jusqu'à ce jour de très nombreuses conceptions d'échangeurs tubulaires dans lesquels les tubes, le plus souvent rectilignes, sont équipés d'un système d'ailettes métalliques entre lesquelles circule la phase gazeuse qui échange des calories avec le liquide parcourant les tubes. Une telle conception connue est représentée sur la figure 1 où l'on voit différents tubes rectilignes 2, 4, 6, 8 enfilés dans un système d'ailettes formées de plaques métalliques 10 planes et rectilignes. Lorsque cela est nécessaire, certains des tubes tels que 6 et 8 sur la figure 1, sont coudés pour assurer un trajet en épingle à cheveux de la phase liquide.

Par ailleurs, c'est un objectif constant de l'homme du métier des échangeurs de leur donner à la fois la compacité maximale et le plus haut coefficient d'échange thermique possible. Ceci est particulièrement sensible dans des domaines tels que la climatisation des bâtiments et de l'automobile ainsi que le refroidissement de certains systèmes électroniques et les radiateurs d'automobile.

Depuis quelques années, de nombreux développements ont été faits dans le sens de la compacité de tels échangeurs et des améliorations ont été proposées qui concernent aussi bien la forme des tubes que celle des ailettes.

Pour ce qui concerne les tubes, les améliorations techniques envisagées se sont limitées à des modifications de la paroi interne des tubes que l'on a munie de rainures de différentes formes pour augmenter le coefficient d'échange. En revanche, la surface externe des tubes doit toujours rester lisse et cylindrique pour assurer un bon contact entre les tubes et le système des ailettes, leur fixation mutuelle étant réalisée par expansion des tubes que l'on sertit ainsi sur les ailettes.

Un autre type d'amélioration apparu récemment concerne la forme des ailettes et du système d'ailetage, c'est dans ce domaine d'ailleurs que les recherches ont été les plus nombreuses et les plus fructueuses.

I1 est courant d'utiliser aujourd'hui des ailettes munies par exemple de corrugations, d'ondulations ou de bandes métalliques en saillie. Toutefois, ces ailettes ont une surface continue car elles sont solidaires chacune de plusieurs tubes au moins et elles sont toujours maintenues dans une situation fixe les unes par rapport aux autres grâce aux tubes auxquels elles sont fixées.

C'est-à-dire que l'ensemble des ailettes sans les tubes ne constitue pas un ensemble rigide ou autoporteur, seule la présence des tubes assurant la cohésion de l'ensemble.

Un inconvénient majeur du type d'ailetage connu précédent est que les ailettes ne peuvent être placées que sur les parties rectilignes des tubes et que la partie coudée de ceux-ci étant nécessairement extérieur au système d'ailetage (voir figure l, coudes 12 et 13 donnés à titre d'exemple) ceci conduit à une perte évidente de compacité et à une utilisation incomplète de la portion de la surface d'échange des tubes constituée par la partie coudée de ceux-ci. D'autre extérieur au système d'ailetage (voir figure 1, coudes 12 et 13 donnés à titre d'exemple) ceci conduit à une perte évidente de compacité et à une utilisation incomplète de la portion de la surface d'échange des tubes constituée par la partie coudée de ceux-ci.D'autre part, il est évident, étant donnée la manière dont sont montées les ailettes sur les tubes, qu'il y a nécessité à ce que les coudes soient des parties rapportées sur les tubes, ce qui nécessite leur brasure avec les parties rectilignes et complique ainsi considérablement la réalisation d'un échangeur. La perte de compacité due à la présence des coudes sur les tubes peut atteindre ainsi plus de 20% sur les échangeurs de petite et moyenne dimensions. Par ailleurs, la multiplicité des coudes brasés augmente le risque de fuite du fluide interne aux tubes (eau, eau glycolée ou fluide frigorigène).

Par ailleurs, ces systèmes d'ailetage connus qui viennent d'être rappelés ne permettent pas de réaliser de façon simple et peu onéreuse des échangeurs de forme autre que plane et dont le pourtour serait délimité par un périmètre ayant une forme autre que carrée ou rectangulaire.

Du fait de sa méthode de fabrication, ce type d'ailetage ne permet pas non plus d'obtenir en général des surfaces d'échange volumique supérieures à environ 1400 m2 par mètre cube d'échangeur.

La présente invention a précisément pour objet un échangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique qui permet de s'affranchir de la quasi-totalité des inconvénients précédemment rappelés des échangeurs à tubes et à ailettes actuellement connus.

Cet échangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique entre une phase liquide avec ou sans changement de phase et une phase gazeuse en écoulement, dans lequel la phase liquide parcourt l'intérieur de tubes et la phase gazeuse s 'écoule contre la paroi externe de ces mêmes tubes, se caractérise en ce que les tubes sont enrobés ou semi-enrobés dans une masse métallique poreuse, monobloc et transparente à la phase gazeuse, les tubes d'une part et la masse métallique d'autre part constituant des structures mécaniquement autonomes et liées entre elles.

En enrobant les tubes de l'échangeur dans une masse métallique poreuse apte à se laisser traverser par la phase gazeuse en écoulement, on réalise ainsi une nouvelle structure d'échange qui permet de s'affranchir des inconvénients précédemment rappelés de l'art antérieur. En effet, il est clair que pour un taux d'échange donné, la compacité est augmentée, puisque la masse poreuse métallique qui remplace les systèmes d'ailettes de l'art antérieur est continue, tout en se laissant traverser par la phase gazeuse. I1 en résulte par conséquent un contact beaucoup plus intime entre celle-ci et la masse poreuse métallique favorisant l'échange de calories avec le liquide s'écoulant dans les tubes. D'autre part et surtout, la structure d'échangeur ainsi réalisée permet d'enrober non seulement des tubes rectilignes mais aussi des tubes présentant une forme courbe par exemple en épingle à cheveux et d'enrober également les coudes qui, dans l'art antérieur, restaient sans ailetage. Par ailleurs, les structures d'échange thermique ainsi réalisées peuvent être fabriquées selon des formes quelconques qui ne sont plus nécessairement uniquement planes. Elles peuvent être notamment réalisées selon des surfaces courbes ou gauches, et sous forme de nappes. Ceci est un avantage très important pour certaines applications dans lesquelles la place réservée à un système d'échangeur est, soit limitée, soit d'une configuration géométrique particulière.Enfin, les échangeurs de chaleur compacts selon l'invention offrent l'intérêt de présenter comme milieu d'échange une masse métallique monobloc qui remplace les anciens systèmes d'ailetage. Ceci a pour conséquence le fait que les tubes d'échange d'une part et la masse métallique d'autre part, constituent des structures mécaniquement autonomes et autoporteuses, simple ment liées entre elles, par exemple par collage ou brasure. Ceci est une caractéristique entièrement nouvelle dans le domaine des échangeurs de chaleur à tubes. Autrement dit, ce n'est plus comme dans l'art antérieur, les tubes qui sont chargés d'assurer la tenue mécanique d'une multitude d'ailettes à la fois légères et fragiles, qui ne sont mécaniquement rigides qu'après avoir été solidarisées par soudage ou emboutissage avec les tubes au cours d'opérations longues et relativement délicates.

Enfin, les échangeurs de chaleur compacts et à haut coefficient d'échange thermique objet de l'invention, permettent d'obtenir, du fait du remplacement du système d'ailetage par une masse métallique poreuse monobloc, des surfaces spécifiques d'échange par unité de volume beaucoup plus importante que ne le permettaient les techniques utilisées jusqu'à ce jour (plusieurs milliers de m2 par mètre cube d'échangeur).

Selon une caractéristique importante de la présente invention, la masse métallique poreuse est une mousse cellulaire d'un métal. En général plus ce dernier sera bon conducteur de la chaleur, plus l'échange thermique sera efficace. De préférence, on choisit par exemple le cuivre et l'aluminium. Elle est le plus souvent constituée par la juxtaposition isotrope d'un certain nombre de cellules creuses ayant une symétrie sphérique. De façon plus particulière encore, l'une des formes préférées pour les cellules précédentes est celle d'un dodécaèdre. Cette structure géométrique est comparable, sous forme métallique, à celle de certaines électrodes métalliques que l'on utilise aujourd'hui de façon courante dans certaines batteries électriques, notamment les batteries au nickel-cadmium ("Nickel and its applicatisons vol. 3, N" 4, June 1988 p. 4-5).

De toute façon, l'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit de plusieurs exemples de mise en oeuvre de celle-ci qui y seront décrits, à titre illustratif et non limitatif, en se référant aux figures 2 à 10 ci-jointes, sur lesquelles
- la figure 2 (2a, 2b, 2c) représente un panneau échangeur de chaleur conforme à l'invention représenté en vue générale sur la figure 2a, en vue de côté sur la figure 2b et dans un détail de réalisation des tubes sur la figure 2c ;
- la figure 3 représente un exemple de mise en oeuvre dans lequel on a représenté une nappe de tubes noyée entre deux panneaux de mousse métallique poreuse.

Une deuxième nappe facultative est représentée en pointillés à côté de la première
- la figure 4 (4a, 4b, 4c) représente l'application possible de l'échangeur objet de l'invention au cas du refroidissement ou du réchauffement d'un gaz circulant dans une gaine de ventilation de section circulaire. La figure 4a montre l'implantation de la structure d'échange en forme de disque dans la tubulure ; les figures 4b et 4c montrant en vue de face le disque d'échange muni de tubes dont la disposition est en spirale sur la figure 4b et en serpentin plan sur la figure 4c ;
- la figure 5 (5a et 5b) montre un autre exemple de réalisation d'un échangeur de chaleur plan selon l'invention installé selon une forme inclinée à l'intérieur d'une gaine de ventilation. La figure 5b montre en vue de face la même structure d'échange plane avec la tubulure en forme de serpentin.

- la figure 6 montre l'implantation possible des formes coniques ou courbes d'une plaque d'échangeur de chaleur conforme à l'invention installée dans une tubulure de gaine de refroidissement dont la section peut être par exemple rectangulaire ou circulaire
- la figure 7 (7a, 7b, 7c, 7d) représente toujours dans une tubulure de gaine de refroidissement une structure d'échange conforme à l'invention dont la forme est celle d'un cylindre ouvert au flux gazeux qui s'écoule dans la conduite.Les figures 7b et 7c montrent des variantes possibles de forme d'implantation des tubes dans la paroi cylindrique et la figure 7d un détail de réalisation pour une surface cylindrique de forte courbure
- la figure 8 (8a et 8b) montre un échangeur de chaleur compact selon l'invention consistant en un tube d'écoulement de la phase liquide sous forme d'un ruban plat noyé dans un bloc de mousse métallique
- la figure 9 montre encore un panneau d'échange de chaleur compact avec une tubulure semi-enrobée dans la mousse métallique et une section de passage variable offerte à l'écoulement liquide dans le tube ;
- la figure 10 (10a, 10b et 10c) montre les principales étapes de réalisation, dans un exemple particulier, des empreintes de logement des tubes de l'échangeur dans la mousse métallique ; et
- les figures îla et llb montrent, à titre d'exemple comparé, un ventilateur convecteur utilisant un échangeur de l'art antérieur et un échangeur de l'invention, respectivement.

Sur la figure 2a, on a représenté un panneau plan 14 constitué d'un bloc de mousse métallique poreuse à la surface duquel est semi-enrobée une tubulure métallique parcourue par un liquide et référencée 16. Cette tubulure métallique possède une entrée 18 et une sortie 20 et elle a approximativement la forme d'un serpentin.

Elle échange les calories (ou des frigories) avec une phase gazeuse qui traverse le panneau 14 selon la direction indiquée par la flèche F.

La figure 2b représente la coupe du système selon le plan vertical A de la figure 2a. On y voit le panneau monobloc de mousse métallique 14 dans lequel sont insérés les serpentins 16 de la tubulure d'échange.

Comme marqué sur la figure, ces serpentins ont un diamètre d et s'inscrivent dans des empreintes telles que 22 ménagées à la surface du bloc 14 et dont le diamètre est très légèrement inférieur à celui du diamètre d de la tubulure 16.

Si l'on appelle h (figure 2a) la distance qui sépare deux portions parallèles ou sensiblement parallèles du serpentin 16, on voit sur la figure 2c que l'un des intérêts de l'invention est de pouvoir réaliser le serpentin 16 avec une forme quelconque et en particulier avec des branches non rigoureusement parallèles et un rayon de courbure r des coudes du serpentin 16 supérieur à h/2.

Conformément à l'invention, le tube en forme de serpentin 16 qui est mécaniquement rigide est conçu quant à sa forme pour venir s' adapter exactement dans les empreintes 22 prévues à cet effet sur la surface du bloc 14 de la masse métallique poreuse. I1 peut y être fixé selon tout moyen connu, en particulier par collage ou brasage.

Dans la réalisation de la figure 3, on a représenté une structure d'échangeur compact dans laquelle la tubulure 16 parcourue par la phase liquide est enserrée entre deux panneaux de mousse métallique poreuse 14a et 14b également parcourus comme précédemment par le flux de la phase gazeuse en écoulement selon la flèche
F. Une deuxième nappe d'échange identique à la première décrite est figurée en pointillés sur la partie droite du dessin pour montrer qu'une structure complète d'échange peut effectivement comporter une ou plusieurs nappes juxtaposées.

La figure 4 se réfère à l'une des applications particulièrement intéressantes de l'invention qui est celle de l'équipement en échangeur de chaleur d'une gaine de refroidissement ou de réchauffement 24 parcourue par un flux gazeux figuré par la flèche F qui doit échanger des calories ou des frigories avec une tubulure 16 parcourue comme précédemment par une phase liquide.

Dans l'exemple particulier représenté sur la figure 4a, la gaine 24 a une section circulaire et l'échangeur de chaleur compact selon l'invention se présente sous forme d'un disque plan 26 dans lequel sont semi-enrobés les éléments de la tubulure 16. Dans cet exemple, comme dans ceux qui précédent, le mode de réalisation de l'échangeur compact objet de l'invention autorise la réalisation de la tubulure 16 sous une forme pratiquement quelconque dès lors qu'elle coïncide avec celle des empreintes prévues pour son enrobage dans la masse métallique poreuse monobloc.C'est ainsi que sur la figure 4b, la tubulure 16 a la forme d'une spirale avec une entrée 18 à la périphérie et une sortie 20 au centre dans le cas de la figure 4c au contraire, la tubulure 16 se développe à la surface du disque 26 sous la forme d'un serpentin dont l'entrée est en 18 et la sortie en 20 selon deux points diamétraux du disque 26. On saisit par conséquent sur cet exemple à la fois la compacité dont est capable l'échangeur objet de l'invention ainsi que la variété des choix qui se présente pour la forme donnée à la tubulure parcourue par le liquide.

De telles structures sont particulièrement appréciées dans les installations de climatisation où un flux d'air s'écoule dans une gaine prévue à cet effet
La figure 5 est relative à une variante de l'exemple précédent. Dans cet exemple, on retrouve une tubulure 24 de section cylindrique parcourue selon la direction de la flèche F par de l'air à refroidir ou à réchauffer et l'échangeur de chaleur compact objet de l'invention est placé cette fois en travers de la canalisation 24 où il adopte par conséquent dans l'espace la forme d'un disque plan 28 de pourtour elliptique comme on le voit sur la figure 5b.Dans cet exemple, la tubulure 16 parcourue par la phase liquide peut également avoir une forme quelconque notamment celle d'un serpentin avec son entrée 18 et sa sortie 20 comme cela est réprésenté sur la figure 5b où l'on voit le disque 28 de face.

La figure 6 montre l'une des possibilités très intéressantes de l'échangeur de chaleur objet de l'invention. z invention . En ef effet, dans une tubulure 24 de gaine de refroidissement toujours parcourue par un flux d'air
F, deux exemples d'échangeur sont représentés respectivement en 30 et en 32 sous la forme de surfaces d'échange relativement minces dont les formes dans l'espace sont dans le premier cas celle d'un cône et dans le second cas, celle d'une nappe gauche. Ceci est très utile pour obtenir un coefficient d'échange thermique élevé tout en logeant l'échangeur en fonction de la place qui se présente dans la tubulure 24 selon les formes les plus variées possibles. Comme toujours dans ces exemples, la structure de l'échangeur est une nappe conique 30 ou gauche 32 de mousse métallique poreuse monobloc.

La figure 7 représente toujours dans une gaine 24 pour fluide s'écoulant selon la flèche F un échangeur objet de l'invention de forme très particulière puisqu'il a celle d'un cylindre droit à base circulaire ouvert en amont 31 pour recevoir le flux gazeux et fermé en aval 32. L'échangeur proprement dit est constitué du monobloc de mousse métallique 34 de forme cylindrique au travers duquel s'écoule selon les flèches marquées sur la figure le flux gazeux qui échange des calories ou des frigories avec la tubulure 36.

Pour cette tubulure, de nombreuses formes géométriques peuvent être utilisées telles que par exemple celles de la figure 7b où cette tubulure 36 est enroulée selon des spires non jointives semi-enrobées dans le bloc de mousse métallique 34 ou au contraire comme c'est le cas sur la figure 7c dans le sens longitudinal selon une forme en serpentin déployée le long de la surface latérale du cylindre 34 constitué par la mousse métallique monobloc.

Enfin, si dans un des exemples des figures 7a, 7b ou 7c la courbure de la masse métallique cylindrique 34 est trop importante, on pratique dans une partie de l'épaisseur de cette masse métallique poreuse des traits de scie représentés en 38 sur la figure 7d.

L'exemple de réalisation de la figure 8 est relatif au cas où le monobloc métallique poreux 40 parcouru par la phase gazeuse selon les flèches F sert à enrober une tubulure d'écoulement de la phase liquide qui a la forme d'un tube plat sectorisé 42 se déployant en forme de serpentin 44 entre son entrée 42 et sa sortie 46 à l'intérieur de la masse monobloc métallique 40.

Sur la figure 9, on a également représenté une structure d'échangeur compact conforme à l'invention dont le bloc métallique poreux 40 a une forme plane et sert de support à la tubulure 16 parcourue par le liquide entre son entrée 18 et sa sortie 20. L'originalité de la structure représentée sur la figure 9 réside en ce que la souplesse de réalisation propre aux échangeurs selon l'invention a permis de donner à cette tubulure une section de passage variable entre son entrée 18 et sa sortie 20 puisque dans la partie inférieure du dessin, elle est selon un certain trajet dédoublée en deux canaux parallèles 16a et 16b et dans la partie supérieure, en trois canaux parallèles 16c, 16d et 16e.

Cette façon de procéder, dont la réalisation aurait été impossible avec les ailetages métalliques plans de l'art antérieur, permet de façon très simple de régulariser l'écoulement en le divisant à volonté en plusieurs zones dans le cours de son parcours trajet, les canaux 16 et 16a, b, c, d, e peuvent avoir des diamètres différents.

La figure 10 enfin, représente un des modes possibles de mise en oeuvre permettant de réaliser à la surface du monobloc métallique poreux les empreintes de logement des futurs tubes d'échange parcourus par la phase liquide.

Sur la figure 10a, on part d'une forme métallique 48 qui a le profil du monobloc métallique poreux que l'on veut finalement réaliser. On place au-dessus de cette forme métallique 48 une couche de mousse plastique 50 parallélépipédique et une matrice 52 (figure 10a). Sur la figure 10b, on représente l'étape ultérieure dans laquelle on exerce une pression figurée par les flèches P sur la figure 10b sur la matrice 52. Celle-ci écrase la couche de mousse de plastique 50 qui s'expanse dans les logements 54 prévus au sein de la forme métallique 48. Toujours en se référant à la figure 10b, on réalise alors selon le plan horizontal X-X une coupe par une lame tranchante dans la masse de mousse plastique 50. Puis (figure 10c) on retire la pression sur la matrice 52 et on la sépare du reste de la forme métallique 48 et de la mousse plastique 50. Cette dernière après décompression adopte la forme que l'on voit en 56 sur la figure 10c, les encoches ou rainures 54 de la forme métallique 48 restant remplies des morceaux de la mousse plastique 50 séparés lors de la coupe précédente selon le plan X-X. La couche 56 de mousse plastique ainsi obtenue a exactement la forme requise pour le monobloc métallique poreux que l'on veut fabriquer et il suffit alors de l'utiliser soit comme un moule utilisé dans la technique dite de moulage à cire perdue, soit comme un support que l'on soumet à une métallisation de surface.

Sur la figure llb est représenté un exemple d'intégration de l'échangeur compact à masse métallique poreuse. La figure îîa montre un ventilateur convecteur utilisant un échangeur de l'art antérieur. La figure îlb présente l'intégration de l'échangeur compact de l'invention dans le ventilateur convecteur. Grace à l'adaptation de forme de l'échangeur (56), on peut obtenir une puissance échangée supérieure, tout en ayant des vitesses de gaz v très inférieures à la vitesse V de l'échangeur classique. I1 en résulte une puissance du ventilateur (58) et une source de bruit nettement diminuées.

A titre d'illustration des performances des échangeurs compacts selon l'invention, on donnera les deux tableaux suivants qui montrent les caractéristiques comparées d'un échangeur à masse métallique poreuse et d'un échangeur classique à ailettes lisses dont les paramètres, figurant dans la dernière colonne de droite de chaque tableau, sont pris comme références unitaires.

Les paramètres comparatifs employés sont notamment - le coefficient d'échange volumique (GV) en KWatts/m3/K
qui traduit le flux de chaleur échangé par unité de
volume et par degré - la vitesse frontale du débit de la phase gazeuse en
m/s ; - la surface frontale de l'échangeur - l'élancement, ou rapport L/1 du côté L de la face
d'entrée supposée carrée à l'épaisseur 1 de la masse
métallique.

Le tableau I correspond à une compacité de 1800 m2/m3 (rapport de la surface d'échange au volume) et le tableau II à une compacité de 4000 m2/m3.

Les tableaux I et II sont réalisés avec la même puissance volumique de pompage de 2 Kw/m3. Tableau II
Compacité = 4000 m2/m3

Echangeur <SEP> de
<tb> Echangeurs <SEP> compacts <SEP> suivant <SEP> l'invention
<tb> référence
<tb> Pas <SEP> entre <SEP> 14,3 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> 23 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> mm <SEP> 33 <SEP> mm <SEP> 23 <SEP> mm
<tb> tubes
<tb> GV <SEP> (Kw/m3) <SEP> 180 <SEP> 115 <SEP> 90 <SEP> 55 <SEP> 41 <SEP> 30
<tb> Volume <SEP> (Rapport) <SEP> 0,16 <SEP> 0,26 <SEP> 0,33 <SEP> 0,54 <SEP> 0,73 <SEP> 1
<tb> Vitesse <SEP> frontale <SEP> 1,5 <SEP> 1,45 <SEP> 1,4 <SEP> 1,2 <SEP> 1,1 <SEP> 2,6
<tb> (m/s)
<tb> Surface <SEP> frontale <SEP> 1,75 <SEP> 1,92 <SEP> 1,85 <SEP> 2,17 <SEP> 2,38 <SEP> 1
<tb> (Rapport)
<tb> Elancement <SEP> 14,6 <SEP> 10,2 <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> 5,05 <SEP> 1
<tb> (Rapport)
<tb> Tableau 1
Compacité = 1800 m2/m3

Echangeur <SEP> de
<tb> Echangeurs <SEP> compacts <SEP> suivant <SEP> l'invention
<tb> référence
<tb> Pas <SEP> entre <SEP> 14,3 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> 23 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> mm <SEP> 23 <SEP> mm
<tb> tubes
<tb> GV <SEP> Kw/m3 <SEP> 98 <SEP> 64 <SEP> 52 <SEP> 33 <SEP> 30
<tb> Volume <SEP> (Rapport) <SEP> 0,31 <SEP> 0,47 <SEP> 0,57 <SEP> 0,9 <SEP> 1
<tb> Vitesse <SEP> frontale <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 1,6 <SEP> 1,45 <SEP> 2,6
<tb> (m/s)
<tb> Surface <SEP> frontale <SEP> 1,73 <SEP> 1,73 <SEP> 1,62 <SEP> 1,8 <SEP> 1
<tb> (Rapport)
<tb> Elancement <SEP> (Rapport) <SEP> 7,2 <SEP> 4,8 <SEP> 3,62 <SEP> 2 <SEP> 1
<tb>

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Echangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique entre une phase liquide avec ou sans chony-ement de phase et une phase gazeuse en écoulement, dans lequel la phase liquide parcourt l'intérieur de tubes et la phase gazeuse s'écoule contre la paroi externe de ces mêmes tubes, caractérisé en ce que les tubes sont enrobés ou semi-enrobés dans une masse métallique poreuse, monobloc et transparente à la phase gazeuse, les tubes d'une part et la masse métallique d'autre part constituant des structures mécaniquement autonomes et liées entre elles.

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse métallique poreuse est une mousse cellulaire d'un métal.

3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la masse cellulaire est en cuivre ou en aluminium.

4. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendication 2 et 3, caractérisé en ce que la masse métallique occupe un volume de forme quelconque, ayant notamment des surfaces extérieures planes ou gauches.

5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendication 2 et 3, caractérisé en ce que la masse métallique poreuse est isotrope et constituée par la juxtaposition de cellules creuses ayant une symétrie sphérique.

6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les cellules creuses ont la forme de dodécaèdres.