FR2905168A1

FR2905168A1 - Echangeur de chaleur avec caloduc

Info

Publication number: FR2905168A1
Application number: FR0706006A
Authority: FR
Inventors: Kenshirou Muramatsu; Yasutoshi Yamanaka; Masashi Miyagawa; Kazuaki Kafuku
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2008-02-29
Also published as: DE102007039890A1; US20080047690A1; JP2008076040A; US7931071B2

Abstract

Un échangeur de chaleur comprend un caloduc du côté évaporation (3a) dans lequel un fluide est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température élevée, un caloduc du côté condensation (3b) dans lequel le fluide actif est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température basse, et une ailette intérieure (8) positionnée dans le caloduc du côté évaporation pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc du côté évaporation avec le fluide actif. Les deux caloducs sont reliés pour former un cycle fermé et le caloduc du côté évaporation est agencé pour que le fluide actif circule dans le caloduc du côté évaporation dans une direction différant d'une direction horizontale. De plus, l'ailette intérieure présente une extrémité inférieure (8c) qui est positionnée au-dessus d'une surface supérieure (L) du fluide actif au moins dans un état liquide.

Description

1 ECHANGEUR DE CHALEUR AVEC CALODUC ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de

l'invention La présente invention se rapporte à un échangeur de chaleur ayant un caloduc. Description de la technique apparentée Le document JP-A-4 45 393 décrit un échangeur de chaleur utilisant un caloduc de type en boucle, qui est utilisé pour un système d'alimentation d'eau chaude. Dans l'échangeur de chaleur utilisant le caloduc de type en boucle, un fluide actif est mis en circulation dans un circuit en boucle fermée pour être évaporé et être condensé. Le fluide actif est évaporé dans une partie d'évaporation par l'absorption de chaleur provenant d'un matériau d'accumulation thermique, et est condensé dans une partie de condensation par le rayonnement de la chaleur dans l'eau. Dans cet échangeur de chaleur, des parties d'extrémité inférieures de plusieurs caloducs communiquent les unes avec les autres par l'intermédiaire d'une partie de communication inférieure (collecteur inférieur), de telle sorte que le fluide actif condensé dans la partie de condensation s'écoule dans les plusieurs caloducs par l'intermédiaire de la partie de communication inférieure. En outre, dans un échangeur de chaleur de type à caloduc, des ailettes intérieures sont situées à l'intérieur des caloducs de manière à augmenter une aire de transmission de chaleur entre les caloducs et un fluide actif et à améliorer l'importance de la résistance à la pression. En variante, dans un cas où des ailettes intérieures ne sont pas prévues dans un échangeur de chaleur de type à caloduc, dans lequel plusieurs caloducs sont empilés et brasés, des nervures sont formées pour améliorer la performance de brasage et l'importance de la résistance à la pression. En particulier, le caloduc est doté d'un passage de fluide intérieur par l'agencement de façon opposée d'une première plaque plate et d'une seconde plaque plate, et les nervures dépassant du passage de fluide intérieur sont formées dans la première plaque plate et la seconde plaque plate pour établir un contact à ses extrémités finales. L'échangeur de chaleur de type à caloduc est généralement 40 utilisé pour récupérer la chaleur du gaz d'échappement d'un 2905168 2 moteur à combustion interne d'un véhicule de façon à améliorer une performance de chauffe du moteur en utilisant la chaleur d'échappement. La température du gaz d'échappement peut être augmentée à 900 au maximum. Par opposition, l'eau est 5 normalement utilisée en tant que fluide actif, et l'eau est solidifiée (gelée) de sorte que l'expansion de volume d'environ 9 % est provoquée par comparaison à celui dans un état liquide. Cependant, lorsque l'eau est utilisée en tant que fluide actif, les problèmes suivants peuvent être provoqués. 10 Par exemple, dans un cas où l'eau est utilisée en tant que fluide actif dans un échangeur de chaleur comportant les caloducs dotés d'ailettes intérieures, lorsque le fluide actif est solidifié à une condition de température basse telle que le point de gel, la solidification du fluide actif commence tout 15 d'abord au niveau de parties en contact avec les caloducs, la partie de communication inférieure et les ailettes intérieures. La figure 11 représente un échangeur de chaleur de type à caloduc 300A comprenant un caloduc 303a, des ailettes inférieures 308 situées dans le caloduc 303a et une partie de 20 communication inférieure 305b. Comme représenté sur la figure 11, lorsque le fluide actif liquide B est enfermé par le fluide actif solide A en fonction de la progression de la solidification du fluide actif, la pression intérieure de l'échangeur de chaleur 300A est augmentée par la solidification 25 du fluide actif liquide enfermé B, de cette manière la pression appliquée au caloduc 303a et à la partie de communication inférieure 305b est augmentée. Lorsque la surface supérieure du fluide actif est en contact avec les ailettes intérieures 308, le fluide actif liquide B enfermé dans le fluide actif solide A 30 devient plus important du fait que la partie supérieure du fluide actif en contact avec les ailettes intérieures 308 est solidifiée à un temps précoce dans le processus de solidification. Dans ce cas, la pression interne appliquée au caloduc 303a et à la partie de communication inférieure 305b 35 sera davantage augmentée si le fluide actif liquide B enfermé par le fluide actif solide A est solidifié. RESUME DE L'INVENTION Au vu des problèmes précédents, un objectif de la présente invention est de fournir un échangeur de chaleur comportant une ailette intérieure ou des nervures dans un caloduc, qui peut 2905168 3 réduire la pression interne en raison de la solidification d'un fluide actif, en améliorant ainsi la longévité de l'échangeur de chaleur. Un autre objectif de la présente invention est de fournir un 5 échangeur de chaleur comportant un élément d'augmentation de zone de transmission de chaleur situé dans les caloducs, où une extrémité inférieure de l'élément d'augmentation de zone de transmission de chaleur est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif au moins dans un état liquide. 10 Conformément à un aspect de la présente invention, un échangeur de chaleur comprend un caloduc du côté évaporation dans lequel un fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température élevée extérieur traversant celui-ci pour être évaporé, un caloduc du 15 côté condensation dans lequel le fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température basse extérieur traversant celui-ci pour être condensé, et une ailette intérieure du côté évaporation située dans le caloduc du côté évaporation pour augmenter une zone de 20 transmission de chaleur du caloduc du côté évaporation avec le fluide actif. Dans l'échangeur de chaleur, le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont reliés pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté 25 condensation, le caloduc du côté évaporation est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc du côté évaporation dans une direction différant d'une direction horizontale, et l'ailette intérieure du côté évaporation située dans le caloduc du côté évaporation comporte une extrémité 30 inférieure qui est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide. Donc, à un moment de début de solidification du fluide actif, du fait que la surface supérieure du fluide actif n'est pas en contact avec l'ailette intérieure dans les caloducs du 35 côté évaporation, la transmission de chaleur est exécutée lentement au niveau de la surface supérieure du fluide actif et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure a lieu ultérieurement. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif est solidifiée et 40 enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé 2905168 4 par le fluide actif solide diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Par conséquent, la longévité de l'échangeur de chaleur peut être améliorée. 5 Par exemple, le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation peuvent être agencés dans une direction d'agencement qui est approximativement parallèle à la direction horizontale et le caloduc du côté condensation peut être agencé de telle sorte que le fluide actif s'écoule dans le caloduc du 10 côté condensation dans une direction différant de la direction horizontale. En outre, une ailette intérieure du côté condensation peut être située dans le caloduc du côté condensation pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc du côté condensation avec le fluide actif. Dans ce 15 cas, l'ailette intérieure du côté condensation située dans le caloduc du côté condensation comporte une extrémité inférieure qui est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans l'état liquide à l'intérieur du caloduc du côté condensation. Par conséquent, à un moment de début de 20 solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif n'est pas en contact avec l'ailette intérieure du côté condensation dans les caloducs du côté condensation, la transmission de chaleur est réalisée lentement au niveau de la surface supérieure du fluide actif, et la solidification du 25 fluide actif au niveau de sa surface supérieure peut être retardée. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif est solidifiée et enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé par le fluide actif solide diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la 30 solidification du fluide actif liquide. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur peut être améliorée. L'extrémité inférieure de l'ailette intérieure du côté évaporation ou de l'ailette intérieure du côté condensation peut être positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide 35 actif dans un état solide. Dans ce cas, la pression interne générée en raison de la solidification du fluide actif peut être davantage réduite dans l'échangeur de chaleur. Conformément à un autre aspect de la présente invention, un échangeur de chaleur comprend un caloduc allongé dans une 40 direction longitudinale et fermé à ses extrémités longitudinales 2905168 5 pour avoir un fluide actif enfermé hermétiquement dans celui-ci, et une ailette intérieure située dans le caloduc pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc avec le fluide actif. De plus, le caloduc comporte une première partie sur un 5 premier côté de la direction longitudinale et une seconde partie de l'autre côté de la direction longitudinale, la première partie du caloduc est située pour évaporer le fluide actif par un échange de chaleur entre le fluide actif et un fluide à température élevée extérieur, la seconde partie du caloduc est 10 située pour condenser le fluide actif évaporé, le caloduc est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc dans une direction différant d'une direction horizontale, et l'ailette intérieure située dans le caloduc comporte une extrémité inférieure qui est positionnée au-dessus 15 d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide. Par conséquent, à un temps de début de solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif n'est pas en contact avec l'ailette intérieure dans le caloduc, la transmission de chaleur est réalisée lentement au niveau de la 20 surface supérieure du fluide actif, et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif est solidifiée et enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé par le fluide actif solide diminue, en 25 diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Par exemple, le caloduc peut être une conduite droite. Conformément à un autre aspect de la présente invention, un échangeur de chaleur comprend un caloduc du côté évaporation, 30 dans lequel un fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température élevée extérieur traversant celui-ci pour être évaporé, et un caloduc du côté condensation dans lequel le fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à 35 température basse extérieur traversant celui-ci pour être condensé. De plus, le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont reliés pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation, et le caloduc du 40 côté évaporation est agencé de telle sorte que le fluide actif 2905168 6 circule dans le caloduc du côté évaporation dans une direction différant d'une direction horizontale. De plus, le caloduc du côté évaporation comprend une première plaque plate, une seconde plaque plate, opposée à la première plaque plate pour former un 5 passage de fluide intérieur entre la première plaque plate et la seconde plaque plate où le fluide actif circule, et des nervures prévues dans la première plaque plate pour dépasser dans le passage de fluide intérieur. Dans l'échangeur de chaleur, les nervures de la première plaque plate et de la seconde plaque 10 plate, opposées l'une à l'autre, sont reliées l'une à l'autre à leurs extrémités supérieures, et les nervures sont positionnées au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide. Par conséquent, à un moment de début de solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif n'est pas 15 en contact avec les nervures, de cette manière la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure peut être retardée. Conformément à un autre aspect de la présente invention, un échangeur de chaleur comprend un caloduc allongé dans une 20 direction longitudinale et fermé à ses extrémités longitudinales pour comporter un fluide actif enfermé hermétiquement dans celui-ci. Le caloduc comporte une première partie sur un premier côté de la direction longitudinale et une seconde partie sur l'autre côté de la direction longitudinale. La première partie 25 du caloduc est située pour évaporer le fluide actif par un échangeur de chaleur entre le fluide actif et un fluide à température élevée extérieur, la seconde partie du caloduc est située pour condenser le fluide actif évaporé et le caloduc est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le 30 caloduc dans une direction différant d'une direction horizontale. De plus, le caloduc comprend une première plaque plate, une seconde plaque plate, opposée à la première plaque plate pour former un passage de fluide intérieur entre la première plaque plate et la seconde plaque plate, où le fluide 35 actif circule, et des nervures prévues dans la première plaque plate et la seconde plaque plate pour dépasser dans le passage de fluide intérieur. Dans cet échangeur de chaleur, les nervures de la première plaque plate et de la seconde plaque plate, opposées l'une à l'autre, sont reliées l'une à l'autre à leurs 40 extrémités supérieures, et les nervures sont positionnées au- 2905168 7 dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide. Par conséquent, à un moment de début de solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif n'est pas en contact avec les nervures, de cette manière la solidification 5 du fluide actif au niveau de sa surface supérieure peut être retardée. Conformément à un autre aspect de la présente invention, un échangeur de chaleur comprend une partie d'évaporation située pour chauffer et évaporer un fluide actif, et une partie de 10 condensation située pour refroidir et condenser le fluide actif évaporé. Dans l'échangeur de chaleur, au moins une de la partie d'évaporation et de la partie de condensation comprend une pluralité de caloducs dans lesquels le fluide actif circule, la partie d'évaporation et la partie de condensation sont reliées 15 pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre la partie d'évaporation et la partie de condensation, les caloducs sont agencés de telle sorte que le fluide actif circule dans les caloducs dans une direction différant d'une direction horizontale, la partie d'évaporation comprend en outre un 20 élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur situé dans chacun des caloducs pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc avec le fluide actif, et l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur est situé à une position séparée d'une surface supérieure du fluide actif dans 25 un état liquide dans une direction verticale. Par conséquent, à un moment de début de solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif n'est pas en contact avec l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur dans les caloducs, de cette manière la transmission de chaleur est 30 exécutée lentement au niveau de la surface supérieure du fluide actif, et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Par conséquent à un moment où la surface supérieure du fluide actif est solidifiée et enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé 35 par le fluide actif solide diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Par conséquent, la longévité de l'échangeur de chaleur peut être améliorée. Par exemple, l'élément d'augmentation d'aire de transmission 40 de chaleur peut être situé dans le caloduc à une position plus 2905168 8 élevée qu'une surface supérieure du fluide actif dans un état solide, ou plus basse que la surface supérieure du fluide actif dans l'état liquide. De plus, l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur peut être une ailette intérieure située 5 à l'intérieur du caloduc, ou il peut s'agir de nervures dépassant d'une surface de paroi intérieure du caloduc à l'intérieur du caloduc. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Des objectifs et avantages supplémentaires de la présente 10 invention deviendront plus facilement évidents d'après la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés lorsqu'ils sont considérés avec les dessins annexés. Dans lesquels : La figure 1 est une vue de face simplifiée représentant un 15 échangeur de chaleur de type à caloduc lorsqu'il est observé depuis un côté amont du gaz d'échappement, conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite II-II sur la figure 1, 20 La figure 3 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite III-III sur la figure 1, La figure 4 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite IV-IV sur la figure 1, La figure 5 est une vue de face simplifiée représentant un 25 échangeur de chaleur de type à caloduc lorsqu'il est observé depuis un côté amont du gaz d'échappement, conforme à un deuxième mode de réalisation de la présente invention, La figure 6 est une vue de face simplifiée représentant un échangeur de chaleur de type à caloduc lorsqu'il est observé 30 depuis un côté amont du gaz d'échappement, conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention, La figure 7 est une vue latérale représentant un caloduc du côté évaporation dans un échangeur de chaleur conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention, 35 La figure 8 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite VII-VII sur la figure 7, La figure 9 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite IX-IX sur la figure 7, Les figures 10A et 10B sont des vues latérales représentant 40 chacune un caloduc du côté évaporation dans un échangeur de 2905168 9 chaleur conforme aux modifications du quatrième mode de réalisation, et La figure 11 est une vue en coupe transversale simplifiée représentant un échangeur de chaleur d'une technique apparentée. 5 DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES (Premier mode de réalisation) Un premier mode de réalisation de la présente invention sera à présent décrit en faisant référence aux figures 1 à 4. Dans ce mode de réalisation, un échangeur de chaleur 300 est 10 généralement utilisé pour récupérer la chaleur d'échappement du gaz d'échappement d'un moteur à refroidissement par eau d'un véhicule, et pour chauffer l'eau de refroidissement du moteur (liquide de refroidissement). L'eau chaude (eau de refroidissement du moteur) chauffée par l'échangeur de chaleur 15 300 peut être utilisée en tant que source de chaleur pour chauffer l'air dans un conditionneur d'air. Comme représenté sur la figure 1, l'échangeur de chaleur 300 est doté d'une partie d'évaporation 1 et d'une partie de condensation 2 qui sont agencées de façon adjacente l'une à 20 l'autre dans une direction d'agencement qui est approximativement parallèle à une direction horizontale. La partie d'évaporation 1 est située à l'intérieur d'un premier boîtier cylindrique 100 dans lequel un gaz d'échappement présentant une température élevée provenant d'un moteur circule. 25 Le premier boîtier cylindrique 100 est, par exemple, disposé dans un cylindre d'échappement du moteur. La partie d'évaporation 1 est constituée de telle sorte que le gaz d'échappement est soumis à un échange de chaleur avec un fluide actif de façon à chauffer et à évaporer le fluide actif. 30 La partie d'évaporation 1 comprend une pluralité de caloducs du côté évaporation 3a. Chacun des caloducs du côté évaporation 3a présente une forme plate dans une section transversale ayant une dimension principale dans une direction (une direction de face-arrière sur le dessin de la figure 1) correspondant à une 35 direction d'écoulement du gaz d'échappement dans le premier boîtier 100. Les caloducs du côté évaporation 3a sont agencés de telle sorte que la direction longitudinale des caloducs du côté évaporation 3a correspond sensiblement à une direction verticale. Les ailettes ondulées 4a sont liées aux surfaces 40 plates extérieures des caloducs du côté évaporation 3a, de sorte 2905168 10 que les aires de transmission de chaleur comportant le gaz d'échappement peuvent être augmentées par les ailettes ondulées 4a. Par conséquent, en prévoyant les ailettes ondulées 4a, des performances d'échange de chaleur entre le fluide actif et le 5 gaz d'échappement peuvent être facilités. La partie de condensation 2 est située dans un second boîtier 200 dans lequel l'eau de refroidissement du moteur présentant une température relativement basse circule. Le second boîtier 200 peut être situé dans un circuit d'eau dans lequel 10 l'eau de refroidissement du moteur (liquide de refroidissement) circule pour refroidir le moteur. Dans la partie de condensation 2, le fluide actif évaporé dans la partie d'évaporation 1 et l'eau de refroidissement du moteur sont soumis à un échange de chaleur de sorte que le fluide actif évaporé est condensé et 15 l'eau de refroidissement du moteur est chauffée. La partie de condensation 2 comprend une pluralité de caloducs du côté condensation 3b. Chacun des caloducs du côté condensation 3b présente une forme plate dans une section transversale présentant une dimension principale dans une 20 direction (direction de face-arrière sur le dessin de la figure 1) correspondant à une direction d'écoulement de l'eau de refroidissement du moteur dans le second boîtier 200. Les caloducs du côté condensation 3b sont agencés de telle sorte que la direction longitudinale des caloducs du côté condensation 3b 25 correspond à la direction longitudinale des caloducs du côté évaporation 3a. C'est-à-dire que la direction longitudinale des caloducs du côté condensation 3b est agencée parallèlement à la direction longitudinale des caloducs du côté évaporation 3a. Des ailettes droites 4:b sont liées aux surfaces plates des caloducs 30 du côté condensation 3b, de sorte que les aires de transmission de chaleur avec l'eau de refroidissement du moteur peuvent être augmentées par le biais des ailettes droites 4b. Par conséquent, en prévoyant les ailettes droites 4b, les performances d'échange de chaleur entre le fluide actif et l'eau de refroidissement du 35 moteur peuvent être facilitées dans la partie de condensation 2. Une paire de parties de communication 5a, 5b est prévue au niveau des côtés d'extrémité longitudinaux des caloducs 3a, 3b pour communiquer avec les caloducs 3a, 3b aux deux côtés d'extrémité des caloducs 3a, 3b. La paire des parties de 40 communication 5a, 5b est disposée pour former une partie de la 2905168 11 partie d'évaporation 1 et une partie de la partie de condensation 2. Dans les parties de communication 5a, 5b au niveau des deux côtés d'extrémité des caloducs 3a, 3b, la première partie positionnée au niveau du côté supérieur des 5 caloducs 3a, 3b dans la direction verticale est une partie de communication supérieure 5a, et l'autre partie positionnée au niveau du côté inférieur des caloducs 3a, 3b dans la direction verticale est une partie de communication inférieure 5b. Les caloducs 3a, 3b et la paire de parties de communication 10 5a, 5b sont constitués pour former un cycle de type en boucle fermée. Dans le cycle de type en boucle fermée, le fluide actif (par exemple le frigorigène, l'eau) est enfermé hermétiquement dans ceux-ci pour être évaporé et condensé. Dans ce mode de réalisation, l'eau est utilisée en tant que fluide actif, à 15 titre d'exemple. La quantité du fluide actif enfermé hermétiquement dans le cycle de type en boucle fermée est telle que la surface liquide du fluide actif est positionnée au-dessus de la partie de communication inférieure 5b. Sur la figure 1, L indique la position de surface supérieure (surface de l'eau) du 20 fluide actif dans un état liquide, et S indique la position de surface supérieure du fluide actif dans un état solide. Des plaques latérales 7 destinées à renforcer la partie d'évaporation 1 sont prévues au niveau des deux côtés de la partie d'évaporation 1, pour s'étendre approximativement 25 parallèlement à la direction longitudinale du caloduc du côté évaporation 3a. Comme représenté sur la figure 2, des ailettes intérieures 8 sont situées au niveau de parties supérieures dans les caloducs du côté évaporation 3a de façon à augmenter les aires de 30 transmission de chaleur avec le fluide actif. Au contraire, comme représenté sur la figure 3, aucune ailette intérieure n'est prévue au niveau des parties inférieures dans les caloducs du côté évaporation 3a. Par exemple, l'extrémité inférieure 8c de l'ailette 35 intérieure 8 est positionné plus haut que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide. De plus, l'extrémité inférieure 8c de l'ailette intérieure 8 est positionnée plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide, dans ce mode de réalisation, 40 comme représenté sur la figure 1. 2905168 12 L'ailette intérieure 8 est formée en courbant un élément de plaque pour présenter des parties d'extrémité 8a et des parties de plaque plates 8b qui sont formées en alternance. L'ailette intérieure 8 est formée de telle sorte que les parties 5 d'extrémité 8a de l'ailette intérieure 8 sont en contact avec les parois intérieures du caloduc du côté évaporation 3a et les partie de plaque plates 8b s'étendent vers les parois intérieures opposées du caloduc du côté évaporation 3a. Des ailettes intérieures (non représentées) peuvent être 10 prévues au niveau d'une partie supérieure à l'intérieur du caloduc du côté condensation 3b dans la direction verticale, de façon similaire à la structure des ailettes intérieures 8 des caloducs du côté évaporation 3a. Dans ce cas, les extrémités inférieures des ailettes intérieures des caloducs du côté 15 condensation 3b peuvent être positionnées plus haut que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide, de façon similaire au caloduc du côté évaporation 3a. De plus, l'extrémité inférieure des ailettes intérieures des caloducs du côté condensation 3b peut être positionnée plus haut 20 que la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide, de façon similaire à la structure des caloducs du côté évaporation 3a. Ensuite, le fonctionnement de l'échangeur de chaleur 300 du premier mode de réalisation avec la structure ci-dessus sera à 25 présent décrit. Dans l'échangeur de chaleur 300 du premier mode de réalisation, bien que le gaz d'échappement traverse la partied'évaporation 1 dans le premier boîtier 100, le fluide actif liquide à l'intérieur des caloducs du côté évaporation 3a est évaporé par l'absorption de la chaleur provenant du gaz 30 d'échappement, de telle sorte que le fluide actif en phase vapeur évaporé circule dans la partie de condensation 2 par l'intermédiaire de la partie de communication supérieure 5a. Le fluide actif en vapeur évaporé circulant dans le caloduc du côté condensation 3b est refroidi et condensé par l'eau de 35 refroidissement du moteur circulant dans le second boîtier 200 et le fluide actif condensé circule dans la partie d'évaporation 1 par l'intermédiaire de la partie de communication inférieure 5b. Par conséquent, le fluide actif est mis en circulation dans les caloducs 3a, 3b et les parties de communication 5a, 5b qui 40 sont reliés en une boucle fermée, ainsi la chaleur d'échappement 2905168 13 provenant du gaz d'échappement du moteur est récupérée pour chauffer l'eau de refroidissement du moteur. Dans un cas où le gaz d'échappement ne traverse pas la partie d'évaporation 1 dans le premier boîtier 100, si la 5 température de l'air extérieur devient inférieure à la température de congélation, le fluide actif reposant au niveau de la partie inférieure dans les caloducs 3a, 3b et la partie de communication inférieure 5b est solidifié. A un moment de début de solidification du fluide actif, du 10 fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8, la transmission de chaleur est réalisée lentement au niveau de la surface supérieure du fluide actif, et la solidification du fluide actif au niveau de la surface supérieure peut être retardée. Au 15 contraire, au niveau des parties en contact avec les caloducs 3a, 3b et la partie de communication inférieure 5b, le fluide actif se solidifie de façon relativement précoce par comparaison à la surface supérieure du fluide actif. Par conséquent, l'instant, auquel la surface supérieure du fluide actif est 20 solidifiée, est retardé. Par conséquent, comme représenté sur la figure 4, au moment où la surface supérieure du fluide actif est enfermée par le fluide actif solide, une quantité du fluide actif liquide B enfermé et scellé par le fluide actif solide A diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la 25 solidification du fluide actif liquide B. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur 300 peut être améliorée. Conformément au premier mode de réalisation, les extrémités inférieures 8c des ailettes intérieures 8 sont positionnées au-dessus de la position de surface supérieure S du fluide actif à 30 l'état solide. Donc, même lorsque la surface supérieure du fluide actif augmente en fonction de la progression de la solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8. Du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas 35 en contact avec les ailettes intérieures 8, la solidification du fluide actif au niveau de la surface supérieure peut devenir relativement lente par comparaison à un cas où la surface supérieure du fluide actif vient en contact avec les ailettes intérieures 8. 40 (Deuxième mode de réalisation) 2905168 14 Le deuxième mode de réalisation de la présente invention sera à présent décrit en faisant référence à la figure 5. La figure 5 représente un échangeur de chaleur 300 conforme au deuxième mode de réalisation. Dans l'échangeur de chaleur 300 de 5 la figure 5, les parties ayant les mêmes fonctions que celles du premier mode de réalisation sont indiquées par les mêmes références numériques. Dans l'échangeur de chaleur décrit ci-dessus 300 du premier mode de réalisation, la partie d'évaporation 1 et la partie de 10 condensation 2 sont agencées dans la direction d'agencement approximativement parallèle à la direction horizontale. C'est-à-dire que les caloducs 3a sont agencés parallèlement aux caloducs 3b et les parties de communication supérieure et inférieure 5a, 5b sont agencées pour s'étendre approximativement 15 perpendiculairement à la direction d'extension des caloducs 3a, 3b, dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Au contraire, dans un échangeur de chaleur 300 du deuxième mode de réalisation, une partie de condensation 2 est agencée au niveau d'un côté supérieur d'une partie d'évaporation 1, comme 20 représenté sur la figure 5. Comme représenté sur la figure 5, dans l'échangeur de chaleur 300 du deuxième mode de réalisation, des caloducs du côté évaporation 3a de la partie d'évaporation 1, des caloducs du côté condensation 3c de la partie de condensation 2, et une conduite de retour 10 sont reliés dans 25 cet ordre de façon à former un cycle fermé d'un échangeur de chaleur de type en boucle. Dans ce mode de réalisation, en tant que fluide actif, l'eau est enfermée hermétiquement dans le cycle fermé, à titre d'exemple. Des ailettes de type plaques 4c formées à partir d'un 30 matériau en plaque mince sont unies aux surfaces de parois extérieures des caloducs du côté évaporation 3a. Des plaques supérieure et inférieure 51a, 51b comportent plusieurs trous traversants à des positions correspondant aux caloducs du côté évaporation 3a, et sont situées au niveau des côtés d'extrémités 35 supérieure et inférieure des caloducs du côté évaporation 3a. La plaque inférieure 51b est située au niveau du côté d'extrémité inférieure des caloducs du côté évaporation 3a de sorte que les trous traversants de la plaque inférieure 51b correspondent aux extrémités des caloducs du côté évaporation 40 3a. Une plaque de réservoir inférieure 52b est reliée à la 2905168 15 plaque inférieure 51b à l'opposé des extrémités inférieures des caloducs du côté évaporation 3a. Par conséquent, une partie de communication inférieure 5b est constituée en reliant la plaque de réservoir inférieure 52b et le réservoir inférieur 51b. 5 De façon similaire, la plaque supérieure 51a est située au niveau du côté d'extrémité supérieure des caloducs du côté évaporation 3a de sorte que les trous traversants de la plaque supérieure 51a correspondent aux extrémités des caloducs du côté évaporation 3a. Une plaque de réservoir supérieure 52a est 10 reliée à la plaque supérieure 51a à l'opposé des extrémités supérieures des caloducs du côté évaporation 3a. Par conséquent, une partie de communication supérieure 5a est constituée en reliant la plaque de réservoir supérieure 52a et la plaque supérieure 51a. 15 Un second boîtier 200 destiné à loger les caloducs du côté condensation 3c peut être formé par une plaque de réservoir d'eau plate 201 et une partie de réservoir d'eau 202 présentant approximativement une section transversale en forme de U. Le second boîtier 200 est agencé au niveau d'un côté supérieur de 20 la partie d'évaporation 1 pour reposer sur la partie d'évaporation 1. La partie de condensation 2 est située à l'intérieur du second boîtier 200 de telle sorte que la partie de condensation 2 est agencée au niveau du côté supérieur de la partie d'évaporation 1 et les caloducs du côté condensation 3c 25 s'étendent dans une direction approximativement perpendiculaire à la direction d'extension des caloducs du côté évaporation 3a. Les caloducs du côté condensation 3c constituent un échangeur de chaleur du type à coupelle emboutie. Par exemple, le caloduc du côté condensation 3c est constitué en réunissant 30 deux plaques 31c, 32c de façon à former une forme de tube. Plusieurs caloducs en forme de tube 3c sont empilés de façon à former une partie d'écoulement de fluide 33c et des parties de réservoir 34c, 35c au niveau des deux côtés d'extrémité des caloducs 3c dans la direction longitudinale des caloducs 3c. Les 35 parties de réservoir 34c, 35c forment des passages de communication s'étendant dans la direction d'empilement des caloducs du côté condensation 3c, et communiquent avec les parties d'écoulement de fluide 33c par l'intermédiaire de trous de communication. 2905168 16 Une conduite d'introduction de gaz-vapeur 11 est située dans la partie de réservoir 34c pour s'étendre dans la direction d'empilement, de sorte qu'une première extrémité (extrémité inférieure) de la conduite d'introduction de gaz-vapeur 11 est 5 ouverte dans la partie de communication supérieure 5a et l'autre extrémité (extrémité supérieure) est ouverte au niveau d'une zone proche de la paroi supérieure de la partie de réservoir 34c. Par conséquent, par l'intermédiaire de la conduite d'introduction de gaz-vapeur il, la partie de communication 10 supérieure 5a communique avec l'aire du côté supérieur de la partie de réservoir 34c, l'intérieur de la partie de réservoir 34c, les parties d'écoulement de fluide 33c des caloducs du côté condensation 3c, et la partie de réservoir 35c. La conduite de retour 10 est positionnée pour pénétrer la 15 partie de communication supérieure 5a de la partie d'évaporation 1, de telle sorte qu'une première extrémité (extrémité supérieure) de la conduite de retour 10 communique avec la partie de réservoir 35c de la partie de condensation 2, et l'autre extrémité (extrémité inférieure) de la conduite de 20 retour 10 communique avec la partie de communication inférieure 5b de la partie d'évaporation 1. De façon similaire au premier mode de réalisation décrit ci-dessus, les ailettes intérieures 8 sont situées au niveau des parties supérieures dans les caloducs du côté évaporation 3a 25 dans la direction verticale, de telle sorte que les extrémités inférieures 8c des ailettes intérieures 8 sont positionnées au-dessus de la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide, et au-dessus de la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide. Au contraire, 30 les caloducs du côté condensation 3c ne comportent pas dans ceux-ci une ailette intérieure. Conformément à l'échangeur de chaleur 300 du deuxième mode de réalisation, bien que le gaz d'échappement traverse la partie d'évaporation 1, le fluide actif liquide à l'intérieur des 35 caloducs du côté évaporation 3a est évaporé par l'absorption de chaleur provenant du gaz d'échappement, et le fluide actif de vapeur évaporé circule dans la partie de condensation 2 par l'intermédiaire de la partie de communication supérieure 5a. Le fluide actif de vapeur circulant dans les caloducs du côté 40 condensation 3c est refroidi et condensé par l'eau de 2905168 17 refroidissement du moteur et le fluide actif de liquide condensé circule dans la partie de communication inférieure 5b par l'intermédiaire de la conduite de retour 10 et circule ensuite dans la partie d'évaporation 1 par l'intermédiaire de la partie 5 de communication inférieure 5b. Dans un cas où le gaz d'échappement ne traverse pas la partie d'évaporation 1, si la température de l'air extérieur devient inférieure à la température de congélation du fluide actif, le fluide actif reposant au niveau de la partie 10 inférieure dans les caloducs 3a, et la partie de communication inférieure 5b, est solidifié. A un moment de début de solidification du fluide actif, du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8, la transmission de 15 chaleur est réalisée lentement et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Au contraire, au niveau des parties en contact avec les caloducs 3a et la partie de communication inférieure 5b, le fluide actif se solidifie de façon relativement précoce par comparaison à la 20 surface supérieure du fluide actif. Par conséquent, l'instant, auquel la surface supérieure du fluide actif est solidifiée pour être enfermée, est retardé. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif est enfermée par le fluide actif solide, une quantité du fluide actif liquide enfermé et 25 scellé par le fluide actif solide diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur 300 peut être améliorée de façon similaire au premier mode de réalisation décrit ci-dessus. 30 Conformément au deuxième mode de réalisation, les extrémités inférieures 8c des ailettes intérieures 8 sont positionnées plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif à l'état solide. Donc, même lorsque la surface supérieure du fluide actif augmente en fonction de la solidification du fluide 35 actif, la surface supérieure du fluide actif

ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8. Du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8, la solidification du fluide actif au niveau de la surface supérieure peut être réalisée relativement 2905168 18 lentement par comparaison à un cas où la surface supérieure du fluide actif est en contact avec les ailettes intérieures 8. (Troisième mode de réalisation) Un troisième mode de réalisation de la présente invention 5 sera à présent décrit en faisant référence à la figure 6. La figure 6 représente un échangeur de chaleur 300 conforme au troisième mode de réalisation. Dans l'échangeur de chaleur 300 de la figure 6, les parties ayant les mêmes fonctions que celles du premier mode de réalisation sont indiquées par les mêmes 10 références numériques. Dans le troisième mode de réalisation, l'échangeur de chaleur 300 est un échangeur de chaleur de type siphon dans lequel un fluide actif est mis en circulation dans des caloducs fermés aux deux extrémités. Comme représenté sur la figure 6, 15 l'échangeur de chaleur 300 du troisième mode de réalisation comprend plusieurs caloducs 3d dont chacun présente une forme creuse et cylindrique et est fermé au niveau de ses deux extrémités longitudinales. A l'intérieur des caloducs 3d, un fluide actif (par exemple de l'eau) est enfermé hermétiquement 20 pour être évaporé et condensé. Dans ce mode de réalisation, plusieurs caloducs 3d sont agencés en parallèle pour s'étendre dans une direction verticale. Un premier boîtier 100 destiné à faire passer un gaz d'échappement évacué d'un moteur est situé au niveau d'une zone 25 inférieure des caloducs 3d dans la direction verticale. C'est-à-dire qu'une partie des caloducs 3d, positionnés sur un côté inférieur, est située à l'intérieur du premier boîtier 100, et une partie des caloducs 3d, positionnés sur un côté supérieur, est située à l'intérieur d'un second boîtier 200. Plusieurs 30 ailettes de plaque 4c sont reliées aux surfaces extérieures des caloducs 3d, comme représenté sur la figure 6. Dans ce mode de réalisation, les caloducs 3d et les ailettes de plaque 4c sont empilées en alternance dans une direction d'empilement qui est perpendiculaire à une direction longitudinale (par exemple, 35 direction verticale) des caloducs 3d. Des ailettes intérieures 8 sont situées à l'intérieur des caloducs 3d à une position au-dessus d'une position prédéterminée. De façon similaire au premier mode de réalisation décrit ci-dessus, les ailettes intérieures 8 sont situées dans 40 les caloducs 3a de telle sorte que les extrémités inférieures 2905168 19 des ailettes intérieures 8 sont positionnées plus haut que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide, et plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide.

5 Les ailettes de transmission de chaleur 12 (élément de transmission de chaleur) sont situées entre le premier boîtier 100 et le second boîtier 200 pour être en contact partiellement avec les premier et second boîtiers 100, 200. L'ailette de transmission de chaleur 12 comprend une partie de plaque plate 10 12a et une partie d'extrémité 12b située entre deux parties de plaque plates adjacentes 12a pour séparer les deux parties de plaque plates adjacentes 12a d'une distance prédéterminée. La partie d'extrémité 12b est courbée à partir de la partie de plaque plate 12a approximativement à angle droit, par exemple.

15 Les parties d'extrémité 12b des ailettes de transmission de chaleur 12 sont reliées au premier boîtier 100 et au second boîtier 200 pour venir partiellement en contact avec le premier boîtier 100 et le second boîtier 200. Par conséquent, de la chaleur peut être transmise entre le premier boîtier 100 et le 20 second boîtier 200 par l'intermédiaire des ailettes de transmission de chaleur 12. Conformément à l'échangeur de chaleur 300 du troisième mode de réalisation, bien que le gaz d'échappement traverse la partie d'évaporation 1, le fluide actif liquide reposant dans la partie 25 inférieure des caloducs 3d est évaporé par l'absorption de chaleur provenant du gaz d'échappement et le fluide actif de vapeur évaporé se déplace vers le haut vers la partie supérieure des caloducs 3d. Le fluide actif de vapeur circulant dans la partie supérieure des caloducs 3d à l'intérieur du second 30 boîtier 200 est refroidi et condensé par l'eau de refroidissement du moteur et le fluide actif liquide condensé circule vers le bas pour revenir dans la partie inférieure des caloducs 3d. Dans un cas où le gaz d'échappement ne traverse pas la 35 partie d'évaporation 1, si la température de l'air extérieur devient inférieure à la température de congélation du fluide actif, le fluide actif reposant au niveau de la partie inférieure dans les caloducs 3d est solidifié. A un moment de début de solidification du fluide actif, du 40 fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en 2905168 20 contact avec les ailettes intérieures 8, la transmission de chaleur est réalisée lentement et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Au contraire, au niveau des parties en contact avec les caloducs 5 3d, le fluide actif se solidifie de façon relativement précoce par comparaison à la surface supérieure du fluide actif. Par conséquent, l'instant, auquel la surface supérieure du fluide actif est solidifiée pour être enfermée, est retardé. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif 10 est enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé par le fluide actif solide diminue, en diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur 300 peut être améliorée, de façon similaire au premier mode de 15 réalisation décrit ci-dessus. Conformément au troisième mode de réalisation, les extrémités inférieures 8c des ailettes intérieures 8 sont positionnées plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif à l'état solide. Donc, même lorsque la surface 20 supérieure du fluide actif augmente en fonction de la solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes intérieures 8. Du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les ailettes inférieures 8, la solidification du 25 fluide actif au niveau de la surface supérieure peut être rendue relativement lente par comparaison à un cas où la surface supérieure du fluide actif vient en contact avec les ailettes intérieures 8. (Quatrième mode de réalisation) 30 Un quatrième mode de réalisation de la présente invention sera à présent décrit en faisant référence aux figures 7 à 9. Dans le quatrième mode de réalisation, les parties ayant les mêmes fonctions que celles du premier mode de réalisation sont indiquées par les mêmes références numériques. La figure 7 est 35 une vue latérale représentant un caloduc du côté évaporation 3a dans un échangeur de chaleur 300 conforme au quatrième mode de réalisation. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le caloduc du côté évaporation 3a est doté de l'ailette intérieure 8 à une 40 position plus élevée qu'une position prédéterminée au-dessus de 2905168 21 la position de surface supérieure S du fluide actif. Dans le quatrième mode de réalisation, au lieu des ailettes intérieures, les nervures sont prévues dans les caloducs du côté évaporation 3a.

5 Comme représenté sur les figures 7 à 9, le caloduc du côté évaporation 3a est constitué d'une première plaque plate 31a et d'une seconde plaque plate 32a qui sont agencées à l'opposé l'une de l'autre. Les périphéries extérieures des première et seconde plaques 31a, 32a sont liées par brasage afin de former 10 un passage de fluide intérieur 33a de sorte qu'un fluide actif circule dans le passage de fluide intérieur 33a. Une pluralité de nervures 34a sont formées dans les première et seconde plaques 31a, 32a pour dépasser dans le passage de fluide intérieur 33a. Les nervures 34a peuvent être formées de 15 telle sorte que les extrémités supérieures des nervures 34a prévues sur la première plaque 31a sont reliées aux extrémités supérieures des nervures 34a prévues sur la seconde plaque 31a, comme représenté sur la figure 8, par exemple. Du fait que les nervures 34a sont formées pour venir 20 partiellement en contact avec les première et seconde plaques 31a, 32a, les performances de brasage d'un élément empilé formé par l'empilement des caloducs du côté évaporation 3a et des ailettes ondulées 4a (voir figure 1) peuvent être améliorées, en améliorant ainsi l'importance de la résistance à la pression 25 dans l'échangeur de chaleur 300. Par exemple, la nervure 34a peut présenter une forme arrondie lorsqu'elle est observée depuis une surface latérale du caloduc du côté évaporation 3a, comme représenté sur la figure 7. Cependant, la forme protubérante de la nervure 34a peut présenter d'autres formes.

30 Plusieurs nervures 34a sont agencées pour être séparées les unes des autres dans une direction d'écoulement du gaz d'échappement (direction droite-gauche sur la figure 7) et sont positionnées entre deux extrémités du caloduc du côté évaporation 3a dans la direction d'écoulement du gaz 35 d'échappement. De plus, les nervures 34a sont agencées à des positions écartées de la surface supérieure du fluide actif pour être séparées les unes des autres dans la direction verticale (direction longitudinale du caloduc du côté évaporation 3a). C'est-à-dire que les nervures 34a sont situées à des positions 40 au-dessus de la position de surface supérieure L du fluide actif 2905168 22 dans l'état liquide et au-dessus de la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide. De plus, d'autres nervures :34a sont situées à des positions plus basses que la position de surface supérieure L du fluide actif dans 5 l'état liquide. La figure 8 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite VIII-VIII sur la figure 7, et la figure 9 est une vue en coupe transversale prise suivant la droite IX-IX sur la figure 7. Dans cet exemple, les nervures 34a sont situées dans 10 les caloducs du côté évaporation 3a de telle sorte que les nervures 34a sont positionnées plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide, et plus bas que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état solide. Cependant, les nervures 34a positionnées plus bas 15 que la position de surface supérieure L du fluide actif peuvent être omises. Dans l'échangeur de chaleur 300 du quatrième mode de réalisation, les autres parties peuvent être similaires à celles du premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Conformément au quatrième mode de réalisation, dans un cas 20 où le gaz d'échappement ne traverse pas la partie d'évaporation 1, si la température de l'air extérieur devient inférieure à la température de congélation du fluide actif, le fluide actif reposant au niveau de la partie inférieure dans les caloducs 3a et la partie de communication inférieure 5b est solidifié.

25 A un moment de début de solidification du fluide actif, du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec l'une quelconque des nervures 34a, la transmission de chaleur est réalisée lentement et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Au 30 contraire, au niveau de parties en contact avec les caloducs 3a et la partie de communication inférieure 5b, le fluide actif se solidifie de façon relativement précoce par comparaison à la surface supérieure du fluide actif. Par conséquent, l'instant, auquel la surface supérieure du fluide actif est solidifiée pour 35 être enfermée, est retardé. Par conséquent, au moment où la surface supérieure du fluide actif est fermée par le fluide actif solide, une quantité du fluide actif liquide enfermé et scellé par le fluide actif solide diminue, diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif 40 liquide. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur 300 peut 2905168 23 être améliorée, de façon similaire au premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Conformément au quatrième mode de réalisation, les nervures 34a sont positionnées au-dessus de la position de surface 5 supérieure L du fluide actif à l'état liquide, et au-dessus de la position de surface supérieure S du fluide actif à l'état solide. Donc, même lorsque la surface supérieure du fluide actif augmente en fonction de la solidification du fluide actif, la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec 10 les nervures 34a. Du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les nervures 34a, la solidification du fluide actif au niveau de la surface supérieure peut être exécutée relativement lentement par comparaison à un cas où la surface supérieure du fluide actif 15 vient en contact avec les nervures 34a. Les formes et les positions des nervures 34a formées dans le caloduc du côté évaporation 3a peuvent être modifiées de façon appropriée sans être limitées aux nervures 34a représentées sur les figures 7 et 8. Par exemple, la nervure 34a peut présenter 20 une forme elliptique comme représenté sur la figure 10A ou peut être formée aux extrémités du caloduc du côté évaporation 3a dans la direction d'écoulement (direction droite-gauche sur les figures 10A et 10B) du gaz d'échappement. Dans la structure de la figure 10B, les nervures 34a sont partiellement agencées au- 25 dessus de la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide et en dessous de la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide. En outre, lorsque les caloducs du côté évaporation 3a et les caloducs du côté condensation 3b sont agencés parallèlement les 30 uns aux autres comme dans le premier mode de réalisation, les caloducs du côté condensation 3b peuvent présenter la même structure que celle des caloducs du côté évaporation 3a. Par exemple, de façon similaire au caloduc du côté évaporation 3a, le caloduc du côté condensation 3b est constitué 35 d'une première plaque plate et d'une seconde plaque plate qui sont agencées à l'opposé l'une de l'autre. Les périphéries extérieures des première et seconde plaques pour le caloduc du côté condensation 3b sont réunies par brasage pour former un passage de fluide intérieur du côté condensation de sorte que le 2905168 24 fluide actif circule dans le passage de fluide intérieur du côté condensation. Une pluralité de nervures sont formées dans les première et seconde plaques dans le caloduc du côté condensation 3b pour 5 dépasser dans le passage de fluide intérieur du côté condensation. Les nervures peuvent être formées dans le caloduc du côté condensation 3b de telle sorte que les extrémités supérieures des nervures prévues sur la première plaque soient réunies aux extrémités supérieures des nervures prévues sur la 10 seconde plaque. De plus, les nervures sont agencées au-dessus de la surface supérieure du fluide actif dans la direction verticale (directionlongitudinale du caloduc du côté condensation 3b). Plus particulièrement, les nervures sont situées dans les parties supérieures des caloducs du côté 15 condensation 3b dans la direction verticale, de telle sorte que les nervures sont positionnées plus haut que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide, et plus haut que la position de surface supérieure S du fluide actif dans l'état solide. De plus, les nervures peuvent être 20 également situées dans les parties inférieures des caloducs du côté condensation 3b dans la direction verticale de telle sorte que les nervures sont positionnées plus bas que la position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide. Donc, à un moment de début de solidification du fluide 25 actif, du fait que la surface supérieure du fluide actif ne vient pas en contact avec les nervures dans les caloducs 3b, 3b, la transmission de chaleur peut être réalisée lentement et la solidification du fluide actif au niveau de sa surface supérieure est retardée. Par conséquent, au moment où la surface 30 supérieure du fluide actif est enfermée, une quantité du fluide actif liquide enfermé est scellée par le fluide actif solide diminue, diminuant ainsi une pression interne en raison de la solidification du fluide actif liquide. Donc, la longévité de l'échangeur de chaleur 300 peut être améliorée. 35 (Autres modes de réalisation) Bien que la présente invention ait été totalement décrite en relation avec ses modes de réalisation préférés en faisant référence aux dessins annexés, il devra être indiqué que plusieurs changements et modifications deviendront évidents pour 40 l'homme de l'art.

2905168 25 Par exemple, la structure nervurée du caloduc 3a décrite dans le quatrième mode de réalisation ou la structure nervurée du caloduc 3a décrite dans les modifications (figures l0A et 10B) du quatrième mode de réalisation peut être utilisée à la 5 place de la structure d'ailettes intérieures du caloduc 3a décrite dans le deuxième mode de réalisation, ou à la place de la structure d'ailettes intérieures du caloduc 3d décrite dans le troisième mode de réalisation. C'est-à-dire que la structure nervurée prévue dans le caloduc 3a décrite dans le quatrième 10 mode de réalisation ou les modifications du quatrième mode de réalisation peut être utilisée de façon appropriée à la place de la structure d'ailettes intérieures des modes de réalisation décrits ci-dessus. De plus, une combinaison des structures de caloducs décrites dans les modes de réalisation ci-dessus peut 15 être utilisée. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la direction longitudinale des caloducs 3a, 3b, 3d est positionnée dans la direction verticale. Cependant, la direction longitudinale des caloducs 3a, 3b, 3d peut être inclinée par 20 rapport à la direction verticale. Ce n'est que lorsque le fluide actif condensé peut être amené à rester dans une partie inférieure des caloducs 3a, 3b, 3d sans être étendu horizontalement, que la direction longitudinale des caloducs 3a, 3b, 3d peut être inclinée de façon appropriée par rapport à la 25 direction verticale. C'est-à-dire que lorsque la direction longitudinale des caloducs 3a, 3b, 3d est inclinée par rapport à la direction horizontale ou est perpendiculaire à la direction horizontale, il est possible pour le fluide actif condensé de rester dans la partie inférieure des caloducs 3a, 3b, 3d. Ce 30 n'est que lorsque le fluide actif s'écoule à travers les caloducs 3a, 3b, 3d dans une direction différant de la direction horizontale, que l'agencement des caloducs 3a, 3b, 3d peut être modifié de façon appropriée. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le fluide 35 actif peut être modifié de façon appropriée pour tout fluide utilisé normalement pour une évaporation et une condensation. De plus, en tant que source de chaleur destinée à chauffer le fluide actif dans la partie d'évaporation 1, un autre fluide à température élevée peut être utilisé de façon appropriée à la 40 place du gaz d'échappement du moteur. De plus, en tant que 2905168 26 fluide à température basse destiné à rayonner la chaleur à partir du fluide actif dans la partie de condensation 2, un fluide autre que l'eau de refroidissement du moteur peut être utilisé. Par exemple, en tant que fluide à température basse, 5 une huile pour moteur, une eau de refroidissement d'onduleur, etc. peuvent être utilisées. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, en tant qu'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur destiné à augmenter une aire de transmission de chaleur du 10 caloduc 3a, 3b, 3c, les ailettes intérieures 8 ou les nervures 34a sont utilisées. Cependant, la structure de l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur n'est pas limitée à celle-ci et peut être modifiée de façon appropriée en fonction de la forme du caloduc 3a, 3b, 3d uniquement lorsque 15 l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur est situé à une position séparée d'une position de surface supérieure L du fluide actif dans l'état liquide. Plus préférablement, l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur est positionné dans le caloduc 3a, 3b, 3c au-dessus 20 de la position de surface supérieure S du fluide actif à l'état solide, ou sous la position de surface supérieure L du fluide actif à l'état liquide. De tels changements et modifications doivent être compris comme s'inscrivant dans la portée de la présente invention telle 25 qu'elle est définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Echangeur de chaleur comprenant : un caloduc du côté évaporation (3a) dans lequel un fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température élevée extérieur traversant celui-ci pour être évaporé, un caloduc du côté condensation (3b) dans lequel le fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température basse extérieur traversant celui-ci pour être condensé, et une ailette intérieure du côté évaporation (8) située dans le caloduc du côté évaporation pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc du côté évaporation avec le fluide actif, dans lequel : le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont reliés pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre la caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation, le caloduc du côté évaporation est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc du côté évaporation dans une direction différant d'une direction horizontale, et l'ailette intérieure du côté évaporation située dans le caloduc du côté évaporation comporte une extrémité inférieure (8c) qui est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide.

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont agencés suivant une direction d'agencement qui est approximativement parallèle à la direction horizontale, et le caloduc du côté condensation est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc du côté condensation dans une direction différant de la direction horizontale, l'échangeur de chaleur comprenant en outre une ailette intérieure du côté condensation située dans le caloduc du côté condensation pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc du côté condensation avec le fluide actif, où l'ailette intérieure du côté condensation située dans le caloduc du côté condensation comporte une 2905168 28 extrémité inférieure qui est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif à l'état liquide à l'intérieur du caloduc du côté condensation. 5

3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'extrémité inférieure de l'ailette intérieure est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état solide. 10

4. Echangeur de chaleur comprenant : un caloduc (3d) allongé dans une direction longitudinale et fermé à ses extrémités longitudinales, le caloduc comportant un fluide actif scellé dans celui-ci, et une ailette intérieure (8) située dans le caloduc pour 15 augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc avec le fluide actif, dans :Lequel : le caloduc comporte une première partie (1) sur un côté de la direction longitudinale et une seconde partie (2) sur l'autre côté de la direction longitudinale, 20 la première partie (1) du caloduc est située pour évaporer le fluide actif par un échange de chaleur entre le fluide actif et un fluide à température élevée extérieur, la seconde partie (2) du caloduc est positionnée pour condenser le fluide actif évaporé, 25 le caloduc est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc dans une direction différant d'une direction horizontale, et l'ailette intérieure située dans le caloduc comporte une extrémité inférieure (8c) qui est positionnée au-dessus d'une 30 surface supérieure du fluide actif dans un état liquide.

5. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel l'extrémité inférieure de l'ailette intérieure est positionnée au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif 35 dans un état solide.

6. Echangeur de chaleur selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le caloduc est une conduite droite. 2905168 29

7. Echangeur de chaleur comprenant : un caloduc du côté évaporation (3a) dans lequel un fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température élevée extérieur le traversant pour 5 être évaporé, et un caloduc du côté condensation (3b, 3c) dans lequel le fluide actif circulant dans celui-ci est soumis à un échange de chaleur avec un fluide à température basse extérieur le traversant pour être condensé, où . 10 le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont reliés pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation, le caloduc du côté évaporation est agencé de telle sorte que 15 le fluide actif circule dans le caloduc du côté évaporation dans une direction différant d'une direction horizontale, le caloduc du côté évaporation comprend une première plaque plate (31a), une seconde plaque plate (32a) opposée à la première plaque plate pour former un passage de fluide intérieur 20 (33a) entre la première plaque plate et la seconde plaque plate, où le fluide actif circule, et des nervures (34a) prévues dans la première plaque plate et la seconde plaque plate pour dépasser dans le passage de fluide intérieur, les nervures (34a) de la première plaque plate et de la 25 seconde plaque plate, opposées les unes aux autres, sont reliées les unes aux autres à leurs extrémités supérieures, et les nervures sont positionnées au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état liquide. 30

8. Echangeur de chaleur selon la revendication 7, dans lequel : le caloduc du côté évaporation et le caloduc du côté condensation sont agencés dans une direction d'agencement qui est approximativement parallèle à la direction horizontale, 35 le caloduc du côté condensation est agencé de telle sorte que le fluide actif circule dans le caloduc du côté condensation dans une direction différant de la direction horizontale, le caloduc du côté condensation comprend une première plaque plate (31a), une seconde plaque plate (32a) opposée à la 40 première plaque plate pour former un passage de fluide intérieur 2905168 30 (33a) entre la première plaque plate et la seconde plaque plate, où le fluide actif circule, et des nervures (34a) prévues dans la première plaque plate et la seconde plaque plate pour dépasser dans le passage de fluide intérieur, 5 les nervures (34a) de la première plaque plate et de la seconde plaque plate du caloduc du côté condensation, opposées les unes aux autres, sont réunies les unes aux autres à leurs extrémités supérieures, et les nervures (34a) du caloduc du côté condensation sont 10 positionnées au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans l'état liquide.

9. Echangeur de chaleur selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les nervures sont positionnées au-dessus d'une surface 15 supérieure du fluide actif dans un état solide.

10. Echangeur de chaleur comprenant : un caloduc (3d) allongé dans une direction longitudinale et fermé à ses extrémités longitudinales, le caloduc comportant un 20 fluide actif scellé dans celui-ci, dans lequel : le caloduc comporte une première partie (1) sur un côté de la direction longitudinale et une seconde partie (2) sur l'autre côté de la direction longitudinale, la première partie du caloduc est positionnée pour évaporer 25 le fluide actif par un échange de chaleur entre le fluide actif et un fluide à température élevée extérieur, la seconde partie du caloduc est positionnée pour condenser le fluide actif évaporé, le caloduc est agencé de telle sorte que le fluide actif 30 circule dans le caloduc dans une direction différant d'une direction horizontale, le caloduc comprend une première plaque plate (31a), une seconde plaque plate (32a) opposée à la première plaque plate pour former un passage de fluide intérieur (33a) entre la 35 première plaque plate et la seconde plaque plate, où le fluide actif circule, et des nervures (34a) prévues dans la première plaque plate et la seconde plaque plate pour dépasser dans le passage de fluide intérieur, 2905168 31 les nervures (34a) de la première plaque plate et de la seconde plaque plate opposées les unes aux autres, sont réunies les unes aux autres à leurs extrémités supérieures, et les nervures (34a) sont positionnées au-dessus d'une surface 5 supérieure du fluide actif dans un état liquide.

11. Echangeur de chaleur selon la revendication 10, dans lequel les nervures (34a) sont positionnées au-dessus d'une surface supérieure du fluide actif dans un état solide.

12. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le fluide actif est de l'eau.

13. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 12, dans lequel le fluide à température élevée est un gaz d'échappement évacué d'un moteur à refroidissement par eau, et le fluide à température basse est de l'eau destinée à refroidir le moteur. 20

14. Echangeur de chaleur dans lequel un fluide actif circule, l'échangeur de chaleur comprenant : une partie d'évaporation (1) positionnée pour chauffer et évaporer le fluide actif, et une partie de condensation (2) positionnée pour liquéfier et 25 condenser le fluide actif évaporé, où : au moins une de la partie d'évaporation et de la partie de condensation comprend une pluralité de caloducs (3a, 3b, 3d) dans lesquels le fluide actif circule, la partie d'évaporation et la partie de condensation sont 30 réunies pour former un cycle fermé dans lequel le fluide actif circule entre la partie d'évaporation et la partie de condensation, les caloducs (3a, 3d) sont agencés de telle sorte que le fluide actif circule dans les caloducs dans une direction 35 différant d'une direction horizontale, la partie d'évaporation comprend en outre un élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur (8, 34a) situé dans le caloduc pour augmenter une aire de transmission de chaleur du caloduc avec le fluide actif, et 10 2905168 32 l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur (8, 34a) est placé à une position séparée d'une surface supérieure (L) du fluide actif dans un état liquide dans une direction verticale. 5

15. Echangeur de chaleur selon la revendication 14, dans lequel l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur est placé dans le caloduc à une position plus haute qu'une surface supérieure (S) du fluide actif dans un état 10 solide, ou plus basse que la surface supérieure (L) du fluide actif dans l'état liquide.

16. Echangeur de chaleur selon la revendication 14 ou 15, dans lequel l'élément d'augmentation d'aire de transmission de 15 chaleur est une ailette intérieure située à l'intérieur du caloduc.

17. Echangeur de chaleur selon la revendication 14 ou 15, dans lequel l'élément d'augmentation d'aire de transmission de chaleur est constitué de nervures dépassant d'une surface de 20 paroi intérieure du caloduc vers l'intérieur du caloduc.