FR2949555A1 - Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption - Google Patents

Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption Download PDF

Info

Publication number
FR2949555A1
FR2949555A1 FR0904064A FR0904064A FR2949555A1 FR 2949555 A1 FR2949555 A1 FR 2949555A1 FR 0904064 A FR0904064 A FR 0904064A FR 0904064 A FR0904064 A FR 0904064A FR 2949555 A1 FR2949555 A1 FR 2949555A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
adsorbent material
heat exchanger
heat
sheet
adsorption compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0904064A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2949555B1 (fr
Inventor
Didier Loup
Abdelmajid Taklanti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR0904064A priority Critical patent/FR2949555B1/fr
Publication of FR2949555A1 publication Critical patent/FR2949555A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2949555B1 publication Critical patent/FR2949555B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B35/00Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
    • F25B35/04Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B37/00Absorbers; Adsorbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/02Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials
    • F28F2275/025Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials by using adhesives
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption, comprenant au moins un empilement d'ailettes conductrices de chaleur (102) en contact thermique avec un matériau adsorbant d'un fluide réfrigérant. Selon l'invention, l'échangeur de chaleur (100) comprend, entre deux ailettes conductrices de chaleur (102) consécutives, un élément tubulaire (200') en matériau adsorbant, présentant deux feuillards (201, 202) parallèles en contact thermique respectif avec les ailettes conductrices de chaleur (102), l'élément tubulaire (200') étant constitué par une feuille de matériau adsorbant pliée. Application à une installation de climatisation des véhicules automobiles à moteur thermique.

Description

Echangeur de chaleur pour compresseur à adsorption.
La présente invention concerne un échangeur de chaleur pour un compresseur à adsorption.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la climatisation des véhicules automobiles à moteur thermique.
Une boucle de climatisation comporte notamment, dans le sens de circulation d'un fluide réfrigérant, un compresseur, un condenseur, un organe de détente et un évaporateur. Actuellement, dans la plupart des circuits de climatisation 10 des véhicules à moteur thermique, le compresseur, apte à permettre la circulation du fluide réfrigérant à travers les différents composants du circuit est du type dit mécanique . La mise en rotation du compresseur est réalisée par un arbre est entraîné par le moteur thermique. La puissance nécessaire à l'entraînement du compresseur est donc prélevée sur la 15 puissance fournie par le moteur thermique. Il en résulte pour le véhicule une augmentation de la consommation en carburant et, pour l'environnement, une augmentation correspondante de la pollution associée.
Pour remédier à cet inconvénient, il est proposé d'utiliser un compresseur dit 20 à adsorption qui présente l'avantage de pouvoir fonctionner sans aucun prélèvement de puissance sur le moteur thermique en remplacement du compresseur mécanique.
Sous sa forme la plus simple, un compresseur à adsorption est constitué 25 d'un réacteur comprenant un ou plusieurs échangeurs de chaleur aptes à assurer un échange de chaleur nécessaire entre un matériau adsorbant et un fluide caloporteur provenant d'une source chaude et/ou d'une source froide pour permettre au matériau d'adsorber ou de désorber le fluide réfrigérant.
Le principe de fonctionnement d'un tel réacteur est le suivant. Dans une première phase, le réacteur est isolé du reste du circuit de climatisation en fermant simultanément la sortie de fluide réfrigérant vers le condenseur et l'entrée de fluide réfrigérant provenant de l'évaporateur. Le fluide caloporteur fourni par la source chaude est alors mis en circulation dans le réacteur afin de chauffer le matériau adsorbant par échange thermique dans le réacteur. Le fluide réfrigérant initialement adsorbé dans le matériau adsorbant est donc libéré par désorption à l'intérieur du réacteur ainsi isolé. La pression à l'intérieur du réacteur augmente.
Dans une deuxième phase, le réacteur continue à être chauffé et, lorsque la pression du fluide réfrigérant à l'intérieur du réacteur est suffisante, la sortie du réacteur vers le condenseur est ouverte. Le fluide réfrigérant sous pression et à haute température traverse alors, de manière classique, le circuit de climatisation depuis le condenseur jusqu'à l'évaporateur en passant par l'organe de détente, tel que notamment un détendeur.
Dans une troisième phase, le réacteur est isolé du reste du circuit de climatisation en fermant simultanément la sortie de fluide réfrigérant vers le condenseur et l'entrée de fluide réfrigérant provenant de l'évaporateur. La sortie du réacteur vers le condenseur est fermée et le fluide caloporteur fourni par la source froide est mis en circulation de manière à diminuer la température et la pression à l'intérieur du réacteur.
Dans une quatrième phase, l'entrée du réacteur communiquant avec l'évaporateur est ouverte. La circulation du fluide caloporteur provenant de la source froide est maintenue de sorte que le fluide réfrigérant en provenance de l'évaporateur est adsorbé par le matériau adsorbant. Après adsorption du fluide réfrigérant, l'entrée du réacteur est fermée et le fonctionnement du compresseur est répété à partir de la première phase.
On comprend qu'avec ce type de compresseur à adsorption à un seul réacteur, l'énergie frigorifique utile n'est fournie que sur la moitié du cycle du compresseur, à savoir durant les troisième et quatrième phases. C'est pourquoi, afin d'obtenir l'énergie frigorifique en continu, on utilise de préférence deux réacteurs fonctionnant en opposition, l'un des réacteurs étant en phase de chauffage et de désorption du fluide réfrigérant tandis que, dans le même temps, le deuxième réacteur est en phase de refroidissement et d'adsorption du fluide réfrigérant.
Le matériau adsorbant peut être par exemple une zéolithe, du charbon actif ou du gel de silice. Le fluide caloporteur est en général un liquide de refroidissement du moteur, notamment de l'eau glycolée, provenant soit de la sortie du moteur, en tant que source chaude, soit d'un radiateur de refroidissement du moteur, généralement agencé en face avant du véhicule et traversé par un flux d'air extérieur, en tant que source froide.
Les échangeurs de chaleur constituant les réacteurs des compresseurs à adsorption présentent le plus souvent une architecture à ailettes et tubes dans laquelle des ailettes conductrices de chaleur, empilées parallèlement les unes au-dessus des autres, sont traversées perpendiculairement par un faisceau de tubes destinés à faire circuler le fluide caloporteur à l'intérieur du réacteur. L'échange thermique entre le fluide caloporteur et les ailettes conductrices de chaleur s'effectue au niveau des collets localisés en périphérie des évidements pratiqués dans les ailettes pour permettre le passage des tubes. Cette architecture d'échangeurs de chaleur est classiquement utilisée pour réaliser divers types de refroidisseurs, comme les radiateurs, les refroidisseurs d'air de suralimentation, etc. Les ailettes et les tubes sont habituellement réalisés en aluminium ou en alliages d'aluminium ou en acier.
L'application des échangeurs de chaleur à ailettes et tubes aux compresseurs à adsorption, décrite notamment dans le brevet américain n° 6,102,107, consiste à placer des feuilles de matériau adsorbant en contact thermique avec les ailettes des échangeurs.
Le contact thermique recherché peut être réalisé par collage sur les ailettes conductrices de chaleur, à l'aide d'un adhésif double face, de feuilles de matériau adsorbant, lesquelles sont préalablement percées d'évidements pour le passage des tubes. Cependant, cette technique nécessite la mise en place d'entretoises entre les ailettes ainsi munies de leurs feuilles de matériau adsorbant, afin d'assurer un intervalle optimal entre deux ailettes conductrices de chaleur consécutives permettant la circulation du fluide réfrigérant dans l'échangeur au moment de la désorption ou de l'adsorption. Les entretoises peuvent être des rondelles ou des peignes placées entre deux feuilles de matériau adsorbant.
On comprend que la réalisation de tels échangeurs de chaleur soit particulièrement complexe du fait notamment de la mise en oeuvre d'entretoises, pénalisante en termes de coût, de temps de montage et incompatible avec un assemblage automatique.
Aussi, un but de l'invention est de proposer un échangeur de chaleur pour compresseur à adsorption , dont la réalisation serait plus simple que celle des échangeurs connus précédemment décrits et facilement automatisable.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce à un échangeur de chaleur pour compresseur à adsorption , comprenant au moins un empilement d'ailettes conductrices de chaleur en contact thermique avec un matériau adsorbant d'un fluide réfrigérant. L'échangeur de chaleur comprend, entre deux ailettes consécutives, un élément tubulaire en matériau adsorbant, présentant deux feuillards parallèles en contact thermique respectif avec les ailettes conductrices de chaleur.
L'élément tubulaire est constitué par une feuille de matériau adsorbant pliée, les feuillards de l'élément tubulaire étant séparées par un intervalle défini par des pattes agencées sur la feuille de matériau adsorbant.
Ainsi, la réalisation de l'élément tubulaire est particulièrement simple. Il suffit en effet de plier la feuille de matériau adsorbant en deux jusqu'à ce que les deux parties de feuille viennent en butée l'une contre l'autre sur les pattes.
Cette opération de pliage peut être réalisée automatiquement à l'aide d'une 10 plieuse par exemple. L'assemblage des éléments tubulaires, ainsi obtenus, avec les ailettes conductrices de chaleur peut également être réalisé par empilement automatisé, de sorte que la fabrication de l'échangeur de chaleur de l'invention est rendue totalement automatisable et sans avoir recours à des entretoises spécifiques, telles que des rondelles ou des peignes, puisque dans 15 l'invention les pattes faisant office d'entretoises sont directement portées par les feuilles de matériau adsorbant.
Dans le cas où l'échangeur de chaleur de l'invention est du type à ailettes et tubes, l'invention prévoit que la feuille de matériau adsorbant comporte des 20 ouvertures destinées à dégager des évidements pratiqués dans les ailettes pour le passage de tubes de circulation de fluide caloporteur.
L'assemblage des tubes avec les ailettes conductrices de chaleur et les éléments tubulaires de matériau adsorbant est effectué automatiquement de 25 manière connue en soi par introduction des tubes à travers les évidements pratiqués dans les ailettes conductrices de chaleur et les ouvertures ménagées dans les éléments tubulaires, puis expansion des tubes au moyen d'un outil approprié de manière à amener les tubes en contrainte dans les trous des ailettes. 30 Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les pattes sont ménagées en saillie latéralement le long d'au moins un bord de la feuille de matériau adsorbant.
Lors de la constitution d'un élément tubulaire, les pattes en saillie sont d'abord repliées vers l'intérieur de la feuille de matériau adsorbant, puis la feuille elle-même est pliée en deux jusqu'à ce que les deux parties de la feuille de matériau adsorbant pliée viennent en butée contre les pattes repliées formant une cale d'épaisseur.
Selon une première forme particulière de réalisation, les pattes en saillie sont disposées en quinconce le long de deux bords opposés de la feuille de matériau adsorbant. Dans ce cas, l'intervalle entre les feuillards de l'élément tubulaire est défini par l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant.
Selon une deuxième forme particulière de réalisation, les pattes en saillie sont disposées en regard le long de deux bords opposés de la feuille de matériau adsorbant. Dans ce cas, l'intervalle entre les feuillards de l'élément tubulaire est défini par le double de l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant.
Afin d'améliorer la rigidité des éléments tubulaires, il est prévu par l'invention que les pattes en saillie s'étendent à l'intérieur de l'élément tubulaire.
Il est possible d'ajuster l'intervalle entre les feuillards de l'élément tubulaire par 25 différents moyens. Selon un premier moyen, les pattes en saillie sont pliées à plusieurs reprises. L'épaisseur des pattes repliées varie alors en fonction du nombre de plis effectués.
Selon un second moyen, les pattes en saillie ont une épaisseur inférieure à 30 l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant. La réduction d'épaisseur des pattes en saillie est réalisée par exemple par écrasement avant qu'elles ne soient repliées. 20 Par ailleurs, la feuille de matériau adsorbant comporte des ponts de liaison entre les deux feuillards. Avantageusement, les ponts de liaison entre les deux feuillards sont pliés, notamment au moins deux fois.
L'assemblage des éléments tubulaires aux ailettes peut prendre des formes variées. L'invention prévoit en particulier que l'élément tubulaire est assemblé aux ailettes conductrices de chaleur- par collage, ou bien que l'élément tubulaire est assemblé aux ailettes conductrices de chaleur par pression mécanique.
L'invention concerne également un compresseur à adsorption comprenant au moins un réacteur comportant au moins un échangeur de chaleur selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit, comprenant des exemples de réalisation donnés à titre illustratif non limitatifs en référence aux dessins annexées, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention, l'exposé de sa réalisation et à contribuer à sa définition, le cas échéant sur lesquels : • La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un réacteur de compresseur à adsorption comprenant trois échangeurs de chaleur conformes à l'invention, • La figure 2a est une vue de dessus partielle d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention, • La figure 2b est une vue de côté de l'échangeur de chaleur de la figure 2a, • La figure 3 est une vue de dessus d'une ailette d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention, • La figure 4a est une vue de dessus d'une feuille de matériau adsorbant associée à l'ailette de la figure 3, • La figure 4b est une vue de dessus d'un élément tubulaire formé par pliage de la feuille de matériau adsorbant de la figure 4a, • La figure 4c est une vue de côté à une échelle plus grande de l'élément tubulaire de la figure 4b, • La figure 5 est une vue de côté d'un empilement d'ailettes et d'éléments tubulaires conformes à la figure 4c, • La figure 6 est une variante de réalisation de la feuille de matériau isolant de la figure 4a, • La figure 7 est une vue de côté d'une variante de réalisation de l'élément tubulaire de la figure 4b, • La figure 8 est une vue de dessus d'une variante de réalisation de la feuille de matériau adsorbant de la figure 4a, et • Les figures 9a et 9b sont des vues schématiques du procédé de pliage de la feuille de matériau adsorbant de la figure 8.
La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un réacteur pour compresseur à adsorption 10 comprenant trois échangeurs de chaleur conformes à l'invention. Le réacteur pour compresseur à adsorption 10 est destiné notamment aux circuits de climatisation des véhicules à moteur thermique.
Un compresseur à adsorption peut comporter un ou, de préférence deux réacteurs, de ce type selon qu'il fonctionne sur un demi-cycle ou un cycle entier, comme cela a été expliqué plus haut.
Le réacteur pour compresseur à adsorption 10 de la figure 1 comprend essentiellement de trois échangeurs de chaleur 100, éventuellement identiques, placés dans un boîtier 11. Bien entendu, le réacteur pour compresseur à adsorption 10 peut comporter un nombre quelconque d'échangeurs de chaleur.
Chaque échangeur de chaleur 100 est constitué de manière à permettre un échange thermique entre un fluide caloporteur et un matériau adsorbant d'un fluide réfrigérant du circuit de climatisation. Le matériau adsorbant présente la propriété de pouvoir désorber le fluide réfrigérant lorsqu'il est chauffé par un fluide caloporteur provenant d'une source chaude et d'adsorber le fluide réfrigérant lorsque le fluide caloporteur provient d'une source froide.
Le fluide caloporteur, alternativement chaud et froid, circule à l'intérieur de chaque échangeur de chaleur 100 entre une entrée de fluide caloporteur 12e et une sortie de fluide caloporteur 12s ménagées sur le boîtier 11. Le fluide caloporteur peut être le liquide de refroidissement du moteur prélevé soit en sortie du moteur, soit en sortie du radiateur de refroidissement du moteur.
Enfin, on peut voir sur la figure 1 que le boîtier 11 présente un orifice 13 à travers lequel le fluide réfrigérant peut s'écouler hors du réacteur pour compresseur à adsorption 10 en direction du condenseur du circuit de climatisation lorsqu'il est désorbé à haute température du matériau adsorbant, conformément à la deuxième phase du cycle de fonctionnement du réacteur décrite plus haut. A l'inverse, lors de la quatrième phase du cycle, le fluide réfrigérant à basse température provenant de l'évaporateur peut pénétrer dans le réacteur pour compresseur à adsorption 10 à travers l'orifice 13 et y être adsorbé. Pour ce faire, l'orifice 13 est relié à une vanne trois voies, non représentée, reliant alternativement l'orifice 13 à l'entrée du condenseur ou à la sortie de l'évaporateur.
Les figures 2a et 2b sont des vues respectivement de dessus partielle et de côté d'un échangeur de chaleur 100 conforme à l'invention et concernent un type d'échangeur de chaleur 100 particulier dans lequel le fluide caloporteur, chaud ou froid, circule à travers des tubes plats 101 parallèles, alignés, selon l'exemple de réalisation présenté non limitatif, selon une seule rangée.
Les tubes plats 101 traversent un empilement d'ailettes conductrices de chaleur 102. Les ailettes conductrices de chaleur 102 peuvent, notamment, être en aluminium ou en alliage d'aluminium. De même, les tubes plats 101 peuvent, notamment, être en aluminium ou en alliage d'aluminium. Afin de permettre l'assemblage des ailettes conductrices de chaleur 102 et des tubes plats 101, les ailettes conductrices de chaleur 102 sont préalablement percées d'ouvertures 103. Le contour des ouvertures 103 a sensiblement la même forme que la section des tubes plats 101. 10 Les ailettes conductrices de chaleur 102 sont destinées à assurer le contact thermique entre les tubes plats 101, assurant la circulation du fluide caloporteur, et le matériau adsorbant du fluide réfrigérant. Le contact thermique entre les tubes plats 101 et les ailettes conductrices de chaleur 102 15 est réalisé au niveau d'un collet 104 ménagés à la périphérie des ouvertures 101.
Le contact thermique entre les ailettes conductrices de chaleur 102 et le matériau adsorbant va maintenant être décrite en détail. Comme l'indique la figure 4a, une feuille de matériau adsorbant 200 est découpée sur une longueur sensiblement égale à celle d'une ailette conductrices de chaleur 102 telle que représentée sur la figure 3. La largeur de la feuille 200 est sensiblement égale au double de celle de l'ailette 102. 25 La figure 3 est une vue de dessus d'une ailette d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention. L'ailette conductrice de chaleur 102 de la figure 3 est prévue pour recevoir des tubes plats 101 de circulation du fluide caloporteur disposés sur plusieurs rangées, au nombre de quatre dans cet exemple non 30 limitatif. 20 La feuille de matériau adsorbant 200 est conformée en deux feuillards 201, 202 agencés de part et d'autre d'un axe médian A. Le long de l'axe médian A sont disposés des ouvertures 204 séparés par des ponts de liaison 205. Le feuillard 201, respectivement le feuillard 202, a donc des dimensions sensiblement identiques à celles d'une ailette conductrice de chaleur 102.
En outre, la feuille de matériau adsorbant 200 est percée des évidements 203 agencés de façon symétrique par rapport à l'axe médian A.
10 Préférentiellement, la disposition et les dimensions des évidements 203 sont telles que les ouvertures 103 d'une ailette conductrice de chaleur 102 restent dégagés lorsque que l'ailette conductrice-de chaleur 102 est superposée aux feuillards 201 et 202.
15 La figure 4a est une vue de dessus de la feuille de matériau adsorbant 200 associée à l'ailette conductrice de chaleur 102 de la figure 3. Dans l'exemple de la figure 4a, à chaque évidement 203 de la feuille de matériau adsorbant 200 correspond une ouverture 103 unique de l'ailette conductrice de chaleur 102. Toutefois, il est également envisageable de réaliser des formes 20 d'ouvertures différentes, une même ouverture laissant dégagé un ensemble de plusieurs ouvertures 103 de l'ailette conductrice de chaleur 102.
Enfin, en se référant à la figure 4a, la feuille de matériau adsorbant 200 comporte des pattes 211 et 212. Les pattes 211 et 212 sont disposées en 25 saillie respectivement le long des bords opposés 206 et 207 de la feuille de matériau adsorbant 200. Selon l'exemple de réalisation de la figure 4a, Les pattes 211 et 212 sont décalées l'une par rapport à l'autre de sorte qu'elles sont agencées en quinconce et ne sont pas symétriques par rapport à l'axe médian A. 30 La feuille de matériau adsorbant 200 est ainsi conformée. Afin de former la feuille de matériau absorbant 200, les pattes 211 et 212 sont repliées vers l'intérieur de la feuille de matériau adsorbant 200. Par suite, la feuille de matériau adsorbant 200 est pliée selon de l'axe médian A afin que les bords opposés 206 et 207 respectifs des deux feuillards 201 et 202 venant en butée respectivement contre les pattes 212 et 211 préalablement repliées.
Ces opérations successives effectuées sur la feuille de matériau adsorbant 200 permettant la réalisation d'un élément tubulaire 200' montré sur les figures 4b et 4c qui sont respectivement des vues de dessus et de côté agrandie d'un élément tubulaire formé par pliage de la feuille de matériau adsorbant de la figure 4a.
L'élément tubulaire 200' a les mêmes dimensions que les ailettes conductrice de chaleur 102, ce qui le rend facilement intégrable dans un échangeur de chaleur 100 en plaçant l'élément tubulaire 200' entre deux ailettes conductrices de chaleur 102, comme indiqué sur la figure 2b. L'élément tubulaire 200' présente deux parois principales parallèles en contact thermique avec les ailettes conductrices de chaleur 102. Les parois principales parallèles sont constituées par les deux feuillards 201 et 202 après pliage de la feuille de matériau adsorbant 200.
Après pliage, les deux feuillards 201 et 202 sont distant l'un de l'autre d'un, intervalle T. L'intervalle `i' entre les deux feuillards 201 et 202 de l'élément tubulaire 200' est parfaitement défini. En effet, l'intervalle 'e' est défini par les pattes 211 et 212 repliées. Les pattes 211 et 212 sont d'une épaisseur donnée 'e', notamment égale à l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant 200. Après pliage des pattes 211 et 212, les pattes 211 et 212 forment des cales définissant l'intervalle 'i' correspondant à l'épaisseur 'e'. II est ainsi pas nécessaire de faire appel à des entretoises spécifiques, notamment du type rondelles ou peignes comme pour les échangeurs de l'état de la technique.
On a représenté sur la figure 5 une vue de côté d'un empilement d'ailettes et d'éléments tubulaires conformes à la figure 4c formant de manière schématique un échangeur de chaleur 100 constitué de tubes plats 101, d'ailettes conductrice de chaleur 102 et d'éléments tubulaires 200' conformes à celui des figures 4b et 4c.
La figure 6 est une variante de réalisation de la feuille de matériau adsorbant 200 de la figure 4a et montre une deuxième variante. Selon l'exemple de la figure 6, les pattes 211 et 212 en saillie sont disposées en symétrie par rapport à l'axe médian A, le long des bords 206 et 207 des feuillards 201 et 202. Dans ce cas, après pliage des pattes 211 et 212 et pliage de la feuille de 10 matériau adsorbant 200 selon l'axe médian A. Ainsi conformée, l'intervalle 'i' entre les deux feuillards 201 et 202 de l'élément tubulaire 200' est doublée et vaut 2.'e', où 'e' est l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant 200.
La figure 7 est une vue de côté d'une variante de réalisation de l'élément 15 tubulaire de la figure 4b. Comme l'indique la figure 7, si l'on veut encore augmenter l'intervalle 'i' entre les deux feuillards 201 et 202, il est envisageable de plier la patte 211, respectivement la patte 212, en accordéon, l'intervalle entre les deux feuillards 201 et 202 étant fonction du nombre de plis de la patte 211 et/ou de la patte 212. Dans l'exemple de la figure 7, la 20 patte 211 a été pliée trois fois. En conséquence, l'intervalle 'i' entre les deux feuillards 201 et 202 de l'élément tubulaire 200' est triplé et vaut 3.'e', où 'e' est l'épaisseur de la feuille de matériau adsorbant 200.
A l'inverse, si on souhaite diminuer l'intervalle `i' entre les deux feuillards 201 25 et 202 de l'élément tubulaire 200', il est envisageable, préalablement au pliage des pattes 211 et 212, de procéder à un écrasement mécaniquement des pattes 211 et 212 de manière à obtenir une épaisseur inférieure à l'épaisseur 'e' de la feuille de matériau adsorbant 200.
30 Compte tenu de la longueur relativement importante de l'élément tubulaire 200', il peut être nécessaire de le rigidifier. Pour cela, il suffit de réaliser des pattes 211 et 212 en saillie de longueur plus longue, sensiblement égale ou inférieure à la largeur du feuillard 201, respectivement 202.
La figure 8 est une vue de dessus d'une variante de réalisation de la feuille de matériau adsorbant 200. La feuille de matériau adsorbant 200 de la figure 8 est sensiblement identique à la feuille de matériau adsorbant 200 des figures 4aet6.
La feuille de matériau adsorbant 200 de la figure 8 comporte néanmoins des ouvertures 204 de largeur 'l'supérieure à la largeur des ouvertures 204 de la feuille de matériau adsorbant 200 des figures 4a et 6.
Ainsi conformés, les deux feuillards 201, 202 présentent des ponts de liaison 205 ayant une longueur égale à la largeur 'I' des ouvertures 204 de la feuille de matériau adsorbant 200. Il est possible de procéder à un pliage des ponts de liaison 205. .
Un exemple d'un tel pliage des ponts de liaison 205 est montré sur les figures 9a et 9b. Les figures 9a et 9b sont des vues schématiques du procédé de pliage de la feuille de matériau adsorbant 200 de la figure 8.
Afin de former la feuille de matériau absorbant 200, les pattes 211 et 212 sont repliées vers l'intérieur de la feuille de matériau adsorbant 200. Les ponts de liaison 205 sont également pliés. Selon l'exemple de la figure 9a, les ponts de liaison 205 sont pliés le long de l'axe médian A. Par suite, la feuille de matériau adsorbant 200 est pliée selon de l'axe médian A afin que les bords opposés 206 et 207 respectifs des deux feuillards 201 et 202 venant en butée respectivement contre les pattes 212 et 211 préalablement repliées.
Un tel assemblage permet d'assurer une bonne maitrise de l'intervalle entre les deux feuillards 201 et 202 de l'élément tubulaire 200'. De plus, le mode de réalisation de la figure 9b permet de définir un élément tubulaire 200' ayant une meilleure résistance à la déformation, notamment engendrée lors de l'assemblage de l'échangeur de chaleur 100.
L'assemblage des ailettes conductrices de chaleur 102 et des éléments tubulaires 200' peut être réalisé par pression mécanique ou par collage au moyen d'un adhésif double face 213, comme le montre la figure 2b.
Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples de fonctionnement sont donnés à titre d'illustration de l'objet de l'invention. Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de réalisation décrits précédemment.

Claims (14)

  1. Revendications1. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption, comprenant au moins un empilement d'ailettes conductrices de chaleur (102) en contact thermique avec un matériau adsorbant d'un fluide réfrigérant, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (100) comprend un élément tubulaire (200') en matériau adsorbant agencé entre deux ailettes conductrices de chaleur (102) et présentant deux feuillards (201, 202) parallèles en contact thermique respectif avec les ailettes conductrices de chaleur (102), l'élément tubulaire (200') étant constitué par une feuille de matériau adsorbant (200) pliée.
  2. 2. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon la revendication 1, dans lequel les deux feuillards (201, 202) de l'élément tubulaire (200') sont séparés d'un intervalle (i) défini par des pattes (211, 212) agencées sur la feuille de matériau adsorbant (200).
  3. 3. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon la revendication 2, dans lequel les pattes (211, 212) sont en saillie ménagées latéralement le long d'au moins un bord (206, 207) de la feuille de matériau adsorbant (200).
  4. 4. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon la revendication 3, dans lequel les pattes (211, 212) sont agencées en quinconce le long de deux bords (206, 207) opposés de la feuille matériau adsorbant (200).
  5. 5. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon la revendication 3, dans lequel les pattes (211, 212) sont agencés en regard le long de deux bords (206, 207) opposés de ladite feuille matériau adsorbant (200). 16
  6. 6. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel les pattes matériau adsorbant s'étendent à l'intérieur de l'élément tubulaire (200').
  7. 7. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les pattes (211, 212) sont pliées au moins deux fois.
  8. 8. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel les pattes (211, 212) ont une épaisseur inférieure à l'épaisseur (e) de la feuille de matériau adsorbant (200).
  9. 9. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément tubulaire (200') est assemblé aux ailettes conductrices de chaleur (102) par collage.
  10. 10. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément tubulaire (200') est assemblé aux ailettes conductrices de chaleur (102) par pression mécanique.
  11. 11. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la feuille de matériau adsorbant (200) comporte des évidements (203) destinées à dégager des trous (103) pratiqués dans les ailettes conductrices de chaleur (102) pour le passage de tubes plats (101) de circulation d'un fluide caloporteur.
  12. 12. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la feuille de matériau adsorbant (200) comporte des ponts de liaison (205) entre les deux feuillards (201, 202).
  13. 13. Echangeur de chaleur (100) pour compresseur à adsorption selon la revendication 12, dans lequel des ponts de liaison (205) entre les deux feuillards (201, 202) sont pliés, en particulier au moins deux fois.
  14. 14. Compresseur à adsorption comprenant au moins un réacteur (10) comportant au moins un échangeur de chaleur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
FR0904064A 2009-08-27 2009-08-27 Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption Expired - Fee Related FR2949555B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904064A FR2949555B1 (fr) 2009-08-27 2009-08-27 Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904064A FR2949555B1 (fr) 2009-08-27 2009-08-27 Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2949555A1 true FR2949555A1 (fr) 2011-03-04
FR2949555B1 FR2949555B1 (fr) 2011-09-09

Family

ID=42116025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0904064A Expired - Fee Related FR2949555B1 (fr) 2009-08-27 2009-08-27 Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2949555B1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405669A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Zeolith Tech Adsorptionsmittelbeschichtung auf Metallen und Verfahren zur Herstellung
US6102107A (en) * 1998-12-11 2000-08-15 Uop Llc Apparatus for use in sorption cooling processes
JP2006175300A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Mitsubishi Chemicals Corp シート状積層体およびその製造方法ならびに吸着素子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405669A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Zeolith Tech Adsorptionsmittelbeschichtung auf Metallen und Verfahren zur Herstellung
US6102107A (en) * 1998-12-11 2000-08-15 Uop Llc Apparatus for use in sorption cooling processes
JP2006175300A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Mitsubishi Chemicals Corp シート状積層体およびその製造方法ならびに吸着素子

Also Published As

Publication number Publication date
FR2949555B1 (fr) 2011-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1424531B1 (fr) Echangeur de chaleur à inertie thermique pour circuit de fluide caloporteur, notamment de véhicule automobile
EP2208955B1 (fr) Intercalaire d'échange de chaleur pour un dispositif d'échange de chaleur.
EP1192402A2 (fr) Echangeur de chaleur a tubes a plusieurs canaux
FR2941522A1 (fr) Echangeur de chaleur pour deux fluides, en particulier evaporateur de stockage pour dispositif de climatisation
FR2902510A1 (fr) Plaque laterale pour echangeur de chaleur, procede de fabrication d'un echangeur de chaleur et cet echangeur de chaleur
WO2011073037A1 (fr) Echangeur de chaleur
FR2931542A1 (fr) Echangeur de chaleur a plaques, notamment pour vehicules automobiles
FR2674322A1 (fr) Echangeur de chaleur a faisceau de tubes, en particulier pour vehicule automobile.
EP3011252B1 (fr) Échangeur de chaleur, notamment pour les boucles ou circuits de climatisation des véhicules
FR2711236A1 (fr) Echangeur de chaleur à deux rangées de tubes, en particulier pour véhicule automobile.
EP2912396B1 (fr) Échangeur thermique, notamment pour vehicule automobile
EP2105693A1 (fr) Echangeur de chaleur à puissance frigorifique élevée
EP1579162A1 (fr) Procede de fabrication d'un module d'echange de chaleur
FR2949555A1 (fr) Echangeur de chaleur pour compresseur a absorption
EP3394553B1 (fr) Échangeur thermique, notamment pour vehicule automobile
FR2751403A1 (fr) Tube plat a circulation a contre-courant pour echangeur de chaleur
WO2005031237A2 (fr) Element de circuit pour échangeur de chaleur , et échangeur de chaleur ainsi obtenu
FR2935912A1 (fr) Procede d'assemblage et de brasage de deux pieces munies d'elements d'assemblage.
WO2017093340A1 (fr) Échangeur de chaleur pour véhicule automobile comprenant une boîte collectrice
FR2846407A1 (fr) Echangeur de chaleur a regulation de flux, en particulier pour vehicules automobiles
WO2014048960A1 (fr) Plaque collectrice pour echangeur de chaleur
WO2004102103A2 (fr) Echangeur de chaleur, notamment, pour automobile
FR3034184A1 (fr) Boite collectrice pour echangeur thermique a faisceau de tubes
FR3088710A1 (fr) Echangeur de chaleur pour vehicule automobile
WO2007063083A1 (fr) Boîte collectrice pour un echangeur de chaleur et echangeur comportant une telle boîte collectrice

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13

ST Notification of lapse

Effective date: 20230405