FR2898406A1 - Element pour ameliorer les echanges thermiques entre un objet et un fluide en circulation et dispositif a echange thermique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un élément (10) destiné à améliorer les échanges thermiques entre un objet et un fluide en circulation. Selon l'invention, l'élément est réalisé en un matériau possédant une bonne conductibilité thermique et il comporte un noyau central (12) et des pieds (14-20) solidaires du noyau.L'invention concerne également un dispositif à échange thermique comportant une multitude d'éléments (10) tels que définis précédemment, disposés dans une enceinte sur le passage d'un fluide de refroidissement et s'imbriquant en contact les uns avec les autres, une partie des éléments étant en contact avec une paroi de l'enceinte à refroidir.Application au refroidissement des moteurs de véhicules.

Description

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Elément pour améliorer les échanges thermiques entre un obiet et un fluide en circulation et dispositif à échange thermique.

La présente invention concerne un élément destiné à améliorer les échanges thermiques entre un objet et un fluide en circulation. L'objet peut être par exemple la paroi d'une enceinte dans laquelle circule un fluide, l'élément étant destiné à être en contact avec le fluide et/ou avec la paroi. L'invention concerne également un dispositif à échange thermique comportant une enceinte ayant une paroi et dans laquelle circule un fluide afin de refroidir la paroi, l'enceinte contenant une multitude d'éléments identiques audit élément de refroidissement. La description qui suit concerne le refroidissement d'un objet, en l'occurrence une paroi, le fluide enlevant des calories à la paroi à refroidir, mais l'invention s'applique également au réchauffement d'un objet, le fluide apportant alors des calories à l'objet. De même, la description se rapporte au domaine automobile, mais l'invention s'applique à d'autres domaines. L'invention concerne aussi bien les dispositifs dans lesquels circule un fluide dans une enceinte afin d'en refroidir ou réchauffer une partie (une paroi par exemple) que les échangeurs de chaleur. Dans le premier cas, il peut s'agir par exemple du circuit de circulation du fluide de refroidissement d'un bloc moteur à explosion, le fluide circulant dans diverses enceintes du carter cylindre et de la culasse, et le deuxième cas peut correspondre par exemple à la circulation d'un fluide dans le ou les radiateurs associé à un moteur à explosion (radiateur d'eau et radiateur d'huile par exemple).

Le fluide circulant dans l'enceinte peut être de l'air ou un liquide tel que de l'eau ou de l'huile. L'efficacité d'un système dans lequel se produit un échange thermique dépend principalement du débit et de la nature du fluide, notamment de son pouvoir calorifique, et des surfaces d'échange entre le fluide et la partie à refroidir. Le débit dépend de la puissance de la pompe mettant en circulation le fluide, laquelle puissance est limitée par l'encombrement et la 2

consommation énergétique de la pompe. Les dimensions admissibles de la pompe sont souvent limitées du fait de l'espace disponible, de plus en plus restreint, du compartiment moteur. La consommation énergétique de la pompe se fait au détriment de la puissance disponible pour la traction du véhicule. On a donc intérêt à réduire les dimensions et la consommation de la pompe. Quant aux surfaces d'échange, leurs dimensions dans le circuit de refroidissement ne sont pas constantes, en raison notamment de contraintes de fabrication. Ceci impose d'augmenter le débit de circulation du fluide de refroidissement de façon à obtenir une évacuation suffisante de la chaleur, ce qui se traduit par une différence de température du fluide suffisamment élevée entre l'entrée et la sortie de l'enceinte de refroidissement. Cependant la température en sortie du fluide ne peut pas dépasser une valeur prédéfinie, par exemple 120 Celsius maximum pour les fluides utilisés pour refroidir les moteurs des véhicules automobiles. En ce qui concerne les échangeurs de chaleur, leurs performances dépendent essentiellement des surfaces d'échanges des deux fluides (caloporteur et de refroidissement). Les dimensions extérieures limitent cependant leurs caractéristiques.

De façon générale, on a donc tout intérêt à augmenter la surface d'échange entre la paroi à refroidir et le fluide de refroidissement. Une solution bien connue consiste à munir la paroi à refroidir d'ailettes. Cette solution est cependant coûteuse du fait des difficultés de fabrication et peut conduire à un encombrement trop important.

Le brevet FR 2 822 497, publié le 27.09.2002, décrit un dispositif de refroidissement par échange de chaleur entre une paroi et un courant de gaz. Le transfert de chaleur est amélioré grâce à une multitude de particules de petites dimensions en contact avec la paroi à refroidir. Les particules sont de préférence des billes de zircone ayant un diamètre compris entre 0,01 et 3 mm, avantageusement entre 0,3 et 1,2 mm. Ces particules sont maintenues sous forme d'un lit statique par des grilles. Le dispositif proposé présente principalement deux inconvénients. Tout d'abord, les échanges de 3

chaleur d'une part entre la paroi et les billes et d'autre part entre les billes elles-mêmes se font par les contacts entre la paroi et les billes et entre les billes elles-mêmes. Ces contacts se réduisent à des points. Ensuite, les billes ne sont pas maintenues les unes par rapport aux autres, leur mouvement constituant une source de bruit. Le brevet DE, publié le 8-03-1934, propose également d'introduire des corps arrondis, notamment des billes, dans les circuits de refroidissement des moteurs. Le dispositif décrit présente les mêmes inconvénients que ceux mentionnés pour le brevet FR 2 822 497.

Le brevet FR 2 540 935 propose une solution pour réduire la transmission, par le circuit de refroidissement, du bruit engendré par les cylindres des moteurs à explosion. Cette solution consiste à introduire dans le fluide de refroidissement des petites particules compressibles flottant librement ou à coller de la mousse sur les parois internes du circuit de refroidissement. Ce brevet ne concerne pas les échanges thermiques entre une paroi chaude à refroidir et le fluide de refroidissement. La présente invention propose un élément et un dispositif qui permet de résoudre, au moins en partie, le problème des échanges thermiques entre une paroi d'une enceinte et un fluide en contact avec la paroi.

De façon plus précise, l'invention concerne un élément destiné à améliorer les échanges thermiques entre un objet et un fluide en circulation l'élément étant réalisé en un matériau possédant une bonne conductibilité thermique et comportant un noyau central et des pieds latéraux solidaires du noyau.

L'élément comporte avantageusement au moins trois pieds non localisées dans un même plan, les extrémités des pieds s'inscrivant sensiblement dans un polyèdre convexe, lequel peut également être régulier. Selon un mode réalisation préféré, l'élément comporte quatre pieds dont les extrémités s'inscrivent dans un tétraèdre et qui peut avoir l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - chaque pied latéral a au moins en partie la forme d'un tronc de cône; 4

- l'enveloppe latérale du tronc de pyramide est de forme concave ou convexe; - chaque pied latéral a au moins en partie la forme d'un tronc de pyramide dont la petite base est un polygone; - les faces latérales du tronc de pyramide sont de forme concave ou convexe; - la petite base ou la grande base du tronc de cône ou de pyramide est raccordée au noyau; - la surface de la petite base est supérieure ou égale à 1 mm2; - l'angle au sommet du cône ou de la pyramide est compris entre 10 et 50 degrés, de préférence entre 20 et 40 degrés; - la longueur des pieds est comprise entre 4 et 8 mm, de préférence entre 5 et 7 mm; - les pieds sont raccordés au noyau par des surfaces arrondies; - l'élément est réalisé en un métal ou alliage métallique ayant une bonne conductibilité thermique et inerte chimiquement vis-à-vis du fluide de refroidissement, par exemple en aluminium, en fer, en cuivre ou en un alliage de l'un de ces métaux ou encore dans un matériau composite ayant des propriétés équivalentes.

L'invention concerne également un dispositif à échange thermique comportant une enceinte ayant une paroi et dans laquelle circule un fluide afin de refroidir la paroi. Selon l'invention, le dispositif comporte une multitude d'éléments tels que définis précédemment, les éléments étant disposés dans l'enceinte sur le passage du fluide et s'imbriquant en contact les uns avec les autres, une partie des éléments étant en contact avec la paroi. Au moins une partie des éléments sont avantageusement en contact les uns avec les autres selon des segments de ligne ou selon des surfaces planes.

Le fluide de refroidissement peut être de l'air ou un liquide, tel que de l'eau ou de l'huile.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : 5 - la figure 1 illustre en perspective un mode de réalisation d'un élément ayant quatre pieds dont les extrémités s'inscrivent dans un tétraèdre; - la figure 2 montre une forme particulière de pied à section polygonale; - la figure 3 illustre en perspective un autre mode de réalisation d'un élément ayant huit pieds dont les extrémités s'inscrivent dans un cube; - la figure 4A montre en coupe une partie d'un moteur monobloc contenant plusieurs éléments et la figure 4B est un agrandissement d'une partie de la figure 4A; - la figure 5 est une coupe d'un circuit de refroidissement à huile comprenant plusieurs éléments; - la figure 6 est une vue écorchée d'une partie d'un radiateur air-eau et la figure 7 est une illustration en coupe d'un tube du radiateur contenant des éléments; - les figures 8 à 11 montrent différents arrangements possibles avec des éléments à quatre pieds; et -les figures 12 à 15 montrent différents arrangements possibles avec des éléments à huit pieds. Les éléments conformes à l'invention peuvent prendre diverses formes. De façon générale, ils comportent un noyau central et des pieds latéraux qui sont solidaires du noyau. Ce dernier peut éventuellement se réduire à la jonction des pieds entre eux. C'est ce qui est par exemple apparent sur la figure 11 qui montre des éléments composés chacun de 6

quatre pieds, lesquels sont cylindriques. Le noyau est alors constitué par la jonction des quatre pieds cylindriques. La figure 1 montre en perspective un élément 10 composé d'un noyau 12 auquel sont reliés quatre pieds identiques 14, 16, 18 et 20. Les extrémités V, X, Y et Z des pieds s'inscrivent dans un tétraèdre régulier représenté en pointillés (les triangles VXY, VZY, VXZ et XYZ sont égaux et équilatéraux). Chaque pied a une forme sensiblement tronc conique, la grande base 22 et la petite base 24 étant circulaires et parallèles entre elles. La grande base 22 est reliée au noyau 12.

Selon un autre mode de réalisation des pieds, représenté sur la figure 2, chaque pied 26 a la forme d'un tronc de pyramide dont la grande base 28 et la petite base 30 sont des polygones réguliers convexes. Dans le cas représenté, les polygones sont des hexagones et sont parallèles entre eux. Les pieds possèdent donc des faces latérales planes, ce qui permet éventuellement d'augmenter la surface de contact de deux éléments entre eux, et donc les échanges thermiques, lorsque l'une des faces de l'un des éléments est en contact avec l'une des faces de l'autre élément, les deux faces étant parallèles entre elles. La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un élément 32 composé d'un noyau 34 reliant entre eux huit pieds 36 à 50, chaque pied ayant la forme d'un tronc de cône. La grande base et la petite base de chacun des troncs de cône sont parallèles entre elles. La jonction des extrémités A, B, C, D, E, F, G et H des pieds forment un cube (qui est un polyèdre régulier). D'autres formes qu'un tronc de cône sont possibles pour les pieds, notamment la forme représentée sur la figure 2. Dans une variante de réalisation, chaque pied peut avoir deux formes successives : la forme d'un tronc de pyramide pour sa partie reliée au noyau et ensuite la forme d'un tronc de cône, ou inversement. De même, l'enveloppe latérale d'un pied, lorsque ce dernier a sensiblement la forme d'un tronc de cône, ou les faces latérales lorsque le pied a sensiblement la 7

forme d'un tronc de pyramide, peuvent avoir une forme convexe ou concave. En d'autres termes, la section d'un pied selon un plan passant par l'axe de symétrie longitudinal du pied est un trapèze, mais dont les cotés non parallèles ne sont pas rectilignes mais curvilignes. Cette forme concave ou convexe permet d'augmenter la section de passage pour un fluide traversant une multitude d'éléments assemblés dans une enceinte. La partie reliée au noyau peut être la grande base 22 ou 28, mais ce peut être alternativement la petite base 24 ou 30, la grande base étant alors dans ce cas tournée vers l'extérieur de l'élément. Il en est de même du mode réalisation représenté sur la figure 3. La jonction entre deux pieds adjacents peut se faire selon une surface arrondie concave, comme la surface 52 de la figure 1, mais pour d'autres modes de réalisation cette surface peut être convexe. C'est notamment le cas lorsque le noyau est une sphère et que les surfaces de jonction des pieds avec la sphère ne recouvrent pas toute la surface de la sphère, les parties non recouvertes étant des parties de sphère. La jonction de deux pieds adjacents peut également être angulaire, comme illustrée par exemple par la référence 54 sur la figure 3. La figure 11 montre un autre mode de réalisation d'un élément, 20 lequel possède quatre pieds de forme cylindrique et dont les extrémités s'inscrivent dans un tétraèdre régulier. Les extrémités des pieds s'inscrivent avantageusement dans un polyèdre convexe, lequel est de préférence régulier, les pieds n'étant alors pas situés dans un même plan et leur nombre au moins égal à trois. 25 Selon un mode de réalisation préféré, la surface de la petite base 24 ou 30 est inférieure ou égale à 1 mm2' l'angle au sommet du cône ou de la pyramide est compris entre 10 et 50 degrés, de préférence entre 20 et 40 degrés, et la longueur des pieds est comprises entre 4 et 8 mm, de préférence entre 5 et 7 mm. 8

Les éléments sont réalisés en un matériau bon conducteur de la chaleur et chimiquement inerte vis-à-vis du fluide de refroidissement ou du fluide caloporteur. De préférence, les éléments sont réalisés en un métal tel que l'aluminium, le fer, le cuivre ou en un alliage d'aluminium, de fer (acier) ou de cuivre. Les éléments sont destinés à être agencés ou imbriqués les uns avec les autres de façon à former un ensemble stable, non mobile, lorsqu'ils sont placés dans une enceinte. Cette enceinte comporte généralement une entrée et une sortie. Un fluide remplit l'enceinte et circule entre l'entrée et la sortie dans le but d'échanger des calories entre le fluide et un objet dans l'enceinte, cet objet pouvant être placé dans l'enceinte ou être une partie de l'enceinte telle qu'une paroi. Par souci de clarté, l'exposé qui suit concerne une ou plusieurs parois, mais l'invention s'applique bien entendu à d'autres objets. Les éléments sont en contact avec le fluide et une partie d'entre eux est en contact avec la paroi à refroidir ou à réchauffer. Le fluide peut être plus chaud que la paroi, et dans ce cas l'échange thermique entre le fluide et la paroi a pour effet de réchauffer la paroi, ou le fluide peut être plus froid que la paroi et dans ce cas l'échange thermique a pour effet de refroidir la paroi. Afin de simplifier l'exposé de l'invention, seul ce dernier cas sera envisagé. Les figures 4A et 4B concernent le refroidissement d'un moteur 55 par un fluide de refroidissement. Le moteur, vu en coupe sur la figure 4A, comporte un piston 56 mobile dans un cylindre 58 et relié à une bielle 60. De façon classique, le cylindre est entouré par un carter 62 et par une culasse 64 intégrée au carter, en formant une enceinte 66 entourant le cylindre. Un fluide de refroidissement 68 est mis en circulation par une pompe (non représentée) entre une entrée (non visible sur les figures 4) et une sortie 70 de l'enceinte 66, tout en remplissant cette enceinte. La chaleur dégagée par le moteur est transmise à la paroi interne 72 située contre le cylindre et la paroi externe 74 qui constitue la paroi extérieure du carter et de la culasse. Les parois interne 72 et externe 74 sont refroidies principalement par le fluide 9

68, la paroi externe 74 étant également refroidie par rayonnement de la chaleur vers l'extérieur du moteur. De façon à favoriser les échanges thermiques entre le fluide et les parois 72 et 74, des éléments 76 sont disposés dans l'enceinte 66. Ces éléments, conforme aux éléments décrits précédemment, par exemple en regard des figures 1 à 3, remplissent au moins partiellement l'enceinte. Ils sont en contact les uns avec les autres de façon à assurer une bonne conductibilité thermique de l'ensemble des éléments (seule une partie de ces éléments est représentée). Une partie d'entre eux sont en contact avec les parois à refroidir 72 et 74 de façon à obtenir un bon contact thermique entre ces éléments et les parois de l'enceinte. La chaleur dégagée par les parois se propage donc à la multitude des éléments contenus dans l'enceinte. L'action du fluide de refroidissement est ainsi grandement améliorée grâce à l'augmentation substantielle des surfaces à refroidir en contact avec le fluide. Le fluide de refroidissement peut être de l'eau additionnée d'un antigel. La figure 4B est un agrandissement d'une partie de la figure 4A, montrant en détail une partie du piston 56, du cylindre 58, du carter 62, des parois interne 72 et externe 74, de l'enceinte 66 contenant des éléments 76 et de la sortie 70, laquelle est fermée par une grille 78 laissant passer le fluide de refroidissement selon le sens de la flèche 80 mais bloquant les éléments 76. De préférence, l'entrée de l'enceinte comporte également une grille. La figure 5 est une vue en coupe d'un dispositif 82 de refroidissement d'un moteur par circulation d'huile, ce type de refroidissement étant parfois utilisé par exemple pour des moteurs industriels ou des moteurs de bateaux. Un cylindre 84 contenant un piston est entouré par un carter 86, dont les parois interne 88 et externe 90 délimitent une enceinte 92 dans laquelle circule de l'huile de refroidissement. L'enceinte comprend une entrée 94 et une sortie (non représentée) lesquelles sont reliées par un conduit 96. L'huile est mise en circulation par une pompe non représentée. Une multitude d'éléments 98 destinés à améliorer les échanges 10

thermiques entre l'huile et les parois 88 et 90 sont disposés dans l'enceinte 92 (seule une partie de ces éléments est représentée). Ces éléments sont conformes à ceux décrits précédemment, par exemple en regard des figures 1 à 3. Les éléments 98 sont en contact les uns avec les autres et certains d'entre eux sont en contact avec les parois 88 et 90 à refroidir. La figure 6 est une vue écorchée et en perspective d'une partie d'un radiateur 100. Il comporte de façon classique des tubes 102 (qui constituent des enceintes) dans lesquels circule un fluide caloporteur à refroidir, de l'eau par exemple. Des ailettes métalliques 104 enserrent les tubes 102. Un fluide de refroidissement est en contact avec les ailettes (généralement de l'air projeté sur les ailettes pour les refroidir). La figure 7 montre en détail une partie du radiateur 100. Un tube 102 est maintenu à une semelle 108 de façon étanche par un joint 110. Le fluide caloporteur circule dans le sens indiqué par les flèches 112. Une multitude d'éléments106, destinés à améliorer les échanges thermiques entre le fluide caloporteur et les parois des enceintes dans lesquelles circule le fluide de refroidissement (principalement les tubes 102), remplissent au moins partiellement ces enceintes (seuls quelques uns des éléments sont représentés sur la figure 7). Ces éléments sont conformes à ceux décrits précédemment, par exemple en regard des figures 1 à 3. Les éléments 106 sont en contact les uns avec les autres et une partie d'entre eux sont en contact avec les parois 88 et 90 à refroidir. Les figures 8 à 15 illustrent différentes façons d'imbriquer les éléments entre eux. Les éléments des figures 8 à 10 sont identiques au mode de réalisation représenté sur la figure 1 et les éléments des figures 12 à 15 sont identiques au mode de réalisation représenté sur la figure 3. Les éléments représentés sur la figure 11 sont constitués chacun par l'assemblage de quatre pieds cylindriques dont les extrémités s'inscrivent dans un tétraèdre régulier. 11

Dans tous ces assemblages, les éléments sont en contact les uns avec les autres ce qui favorise l'échange thermique entre eux. Le contact peut s'effectuer soit selon des points (figures 9, 10, 12), soit selon des segments de droite (figures 11), soit selon des surfaces (figures 8, 13, 14, 15). Plus le nombre de contacts est élevé et plus les dimensions des contacts sont grandes (contacts selon des points ou des lignes ou des surfaces), plus les échanges thermiques des éléments entre eux sont importants. Il en est de même des échanges thermiques entre les parois à refroidir et les éléments en contact avec ces parois.

L'invention permet également de choisir la perte de charge adaptée au dispositif d'échange thermique, par exemple en fonction du débit de fluide admissible dans l'enceinte et des capacités de la pompe de circulation du fluide de refroidissement. La perte de charge dépend de la "perméabilité" de la multitude d'éléments vis-à-vis du fluide de refroidissement et donc de l'arrangement choisi pour ces éléments à l'intérieur de l'enceinte. Par exemple, la perte de charge sera plus importante pour les arrangements représentés sur les figures 8, 11, 13, 14 et 15 que pour ceux représentés sur les figures 9, 10 et 12. On remarque également que plus les éléments sont imbriqués les uns dans les autres, plus l'ensemble constitué par les éléments assemblés entre eux est stable. Ainsi les arrangements représentés sur les figures 8, 11, 13, 14 et 15 sont plus stables que ceux représentés sur les figures 9, 10 et 12. On peut donc choisir en fonction de l'application considérée. Par exemple, pour un moteur de véhicule automobile, une configuration très stable, non mobile, est choisie de façon à éviter de générer des bruits dus éventuellement au déplacement et/ou aux vibrations des éléments lorsque le véhicule roule et de façon à obtenir une efficacité de refroidissement qui reste stable dans le temps.

D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la 12

présente invention. Les éléments représentés comportent chacun quatre ou huit pieds. Il est évident que le nombre de pieds peut être différent, par exemple trois ou cinq pieds. Les éléments peuvent aussi être des polyèdres non réguliers.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Elément (10, 32) destiné à améliorer les échanges thermiques entre un objet et un fluide en circulation, caractérisé en ce qu'il est réalisé en un matériau possédant une bonne conductibilité thermique et en ce qu'il comporte un noyau central (12, 34) et des pieds latéraux (14-20, 36-50) solidaires du noyau.

2. Elément selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois pieds non localisées dans un même plan, les extrémités des pieds s'inscrivant sensiblement dans un polyèdre convexe.

3. Elément selon la revendication 2 caractérisé en ce que le polyèdre est un polyèdre régulier.

4. Elément selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce qu'il comporte quatre pieds (12-20) dont les extrémités s'inscrivent dans un tétraèdre (VXYZ).

5. Elément selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque pied latéral a au moins en partie la forme d'un tronc de cône.

6. Elément selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'enveloppe latérale du tronc de cône est de forme concave ou convexe.

7. Elément selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque pied latéral (26) a au moins en partie la forme d'un tronc de pyramide dont la petite base (30) est un polygone.

8. Elément selon la revendication 7 caractérisé en ce que les faces latérales du tronc de pyramide sont de forme concave ou convexe.

9. Elément selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la petite base du tronc de cône (24) ou de pyramide (30) est raccordée au noyau (12, 34).

10. Elément selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la grande base du tronc de cône (22) ou de pyramide (28) est raccordée au noyau (12, 34).

11. Elément selon l'une des revendications 5 à 10 caractérisé en ce que la surface de la petite base (24, 30) est supérieure ou égale à 1 mm2. 14

12. Elément selon l'une des revendications 5 à 11 caractérisé en ce que l'angle au sommet du cône ou de la pyramide est compris entre 10 et 50 degrés, de préférence entre 20 et 40 degrés.

13. Elément selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la longueur des pieds (14-20, 36-50) est comprise entre 4 et 8 mm, de préférence entre 5 et 7 mm.

14. Elément selon l'une des revendications 5 à 13 caractérisé en ce que les pieds sont raccordées au noyau par des surfaces arrondies (52).

15. Elément selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est réalisé en un métal ou alliage métallique ayant une bonne conductibilité thermique et inerte chimiquement vis-à-vis du fluide de refroidissement.

16. Elément selon la revendication 15 caractérisé en ce qu'il est réalisé en un métal choisi parmi l'aluminium, le fer et le cuivre ou un alliage de l'un de ces métaux;

17. Dispositif à échange thermique (55, 82, 100) comportant une enceinte (66, 92, 102) ayant une paroi (72, 88, 102) et dans laquelle circule un fluide afin d'échanger des calories entre le fluide et la paroi, caractérisé en ce qu'il comporte une multitude d'éléments (10, 32) définis à l'une des revendications précédentes, les éléments étant disposés dans l'enceinte sur le passage du fluide et s'imbriquant en contact les uns avec les autres, une partie des éléments étant en contact avec la paroi.

18. Dispositif selon la revendication 17 caractérisé en ce que les éléments, au moins en partie, sont en contact les uns avec les autres selon des segments de ligne.

19. Dispositif selon l'une des revendications 17 et 18 caractérisé en ce que les éléments, au moins en partie, sont en contact les uns avec les autres selon des surfaces planes.

20. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 19 caractérisé en ce que le fluide est un liquide ou de l'air.