FR3013821A1 - INTERCALARIES FOR THERMAL EXCHANGER WITH PERSIAN SHUTTERS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un intercalaire pour échangeur thermique destiné à augmenter la surface d'échange avec l'un des fluides traversant l'échangeur, ledit intercalaire présentant un profil ondulé muni de faces (2) sensiblement planes reliées par des plis (5G, 5D), au moins l'une desdites faces planes (2) comportant une pluralité de persiennes, lesdites persiennes étant destinées à se succéder selon ladite direction d'écoulement, caractérisé en ce que ladite pluralité de persiennes comprend au moins une persienne (12, 14), dite persienne de référence, telle que la persienne (11, 13) qui la précède immédiatement comporte au moins une partie à l'extérieur d'une bande virtuelle définie sur la face (2) de l'intercalaire par deux droites (D'1, D'2) suivant la direction d'écoulement (F1) et passant par deux bords (12G, 12D), dits transversaux, de ladite persienne de référence (12), lesdits bords transversaux étant orientés selon ladite direction d'écoulement.The invention relates to a spacer for heat exchanger intended to increase the exchange surface with one of the fluids passing through the exchanger, said spacer having a corrugated profile provided with substantially planar faces (2) connected by folds (5G, 5D ), at least one of said planar faces (2) having a plurality of louvers, said louvers being intended to succeed one another in said direction of flow, characterized in that said plurality of louvers comprises at least one louver (12, 14 ), said reference louver, such that the louver (11, 13) immediately preceding it comprises at least a portion outside of a virtual band defined on the face (2) of the interlayer by two straight lines (D). 1, D'2) in the direction of flow (F1) and passing through two edges (12G, 12D), said transverse, of said reference louver (12), said transverse edges being oriented in said direction of flow .
Description
Intercalaires pour échangeur thermique à persiennes décalées La présente invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur. Elle concerne plus particulièrement des échangeurs de chaleur du type évaporateur.The present invention relates to the field of heat exchangers. It more particularly relates to heat exchangers of the evaporator type.
En vue d'améliorer les échanges thermiques entre les fluides traversant l'échangeur, il est connu d'utiliser des intercalaires. Ces intercalaires présentent un profil ondulé muni de faces sensiblement planes reliées par des plis qui s'appuient contre les parois des tubes où circule l'un des fluides. Le deuxième fluide, généralement un gaz, circule le long de ces intercalaires entre les tubes. Les faces planes des intercalaires comportent des séries de persiennes successives, orientées suivant une direction transversale à la direction de l'écoulement du deuxième fluide. Ces persiennes ont pour but de modifier et de rendre turbulent l'écoulement du fluide pour encore augmenter les échanges thermiques entre le fluide et l'intercalaire. Notamment dans le cas des évaporateurs pour les applications automobile, le fluide qui passe à travers les intercalaires est de l'air contenant, entre autre, de la vapeur d'eau. Le refroidissement du mélange entraîne la condensation de la vapeur d'eau le long de l'intercalaire. Les persiennes forment des obstacles empêchant l'évacuation de l'eau. Les condensats bloqués non seulement limitent le contact direct de l'air avec les surfaces de l'échangeur mais aussi se refroidissent au dépend de l'air. Ces perturbations limitent donc les performances de l'évaporateur pour le refroidissement de l'air. L'invention a pour but en premier lieu d'augmenter les performances thermiques d'échangeurs de type évaporateurs en limitant les effets négatifs dus à la stagnation des condensats.30 L'invention concerne un intercalaire pour échangeur thermique destiné à augmenter la surface d'échange avec l'un des fluides traversant l'échangeur, ledit intercalaire présentant un profil ondulé muni de faces sensiblement planes reliées par des plis, au moins l'une desdites faces planes comportant une pluralité de persiennes, lesdites persiennes étant destinées à se succéder selon la direction desdits plis, dite direction d'écoulement, caractérisé en ce que ladite pluralité de persiennes comprend au moins une persienne, dite persienne de référence, telle que la persienne qui la précède immédiatement comporte au moins une partie à l'extérieur d'une bande virtuelle définie sur la face de l'intercalaire par deux droites suivant la direction d'écoulement et passant par deux bords, dits transversaux, de ladite persienne de référence, lesdits bords transversaux étant orientés selon ladite direction d'écoulement. Autrement dit, les persiennes étant orientées suivant une direction transversale à l'écoulement, tout ou partie des persiennes laisse libre l'espace situé en aval d'une partie de l'extension transversale de la persienne qui les précède. De la sorte, l'écoulement passant sur une persienne n'est pas immédiatement perturbé par une persienne suivante, au moins sur une partie de la section transversale du flux passant à travers la persienne. Donc, si les échanges thermiques ont été importants au niveau de ladite persienne et que des condensats se sont formés, l'espace libre laissé à l'écoulement donne une opportunité aux condensats de circuler, voire de s'évacuer. Les persiennes peuvent être regroupées en séries de persiennes, les persiennes d'une même série présentant une inclinaison de même orientation et les persiennes de deux séries différentes présentant une orientation opposée. En particulier un intercalaire peut comporter au moins deux séries de persiennes successives, lesdites séries se suivant selon ladite direction d'écoulement, les dites séries ayant le même nombre de persiennes et le signe des angles de l'inclinaison des persiennes d'une même série étant constant et opposé à celui de l'autre série. Dans une série, cet angle d'inclinaison des persiennes peut être constant ou variable. De plus, hormis l'inclinaison par rapport à la direction de l'écoulement, chaque persienne d'une série peut avoir la même géométrie que la persienne de même rang dans la série qui précède.In order to improve the heat exchange between the fluids passing through the exchanger, it is known to use interleavers. These spacers have a corrugated profile provided with substantially planar faces connected by folds which bear against the walls of the tubes where circulates one of the fluids. The second fluid, generally a gas, flows along these spacers between the tubes. The flat faces of the spacers comprise series of successive louvers, oriented in a direction transverse to the direction of flow of the second fluid. These louvers are intended to modify and render turbulent fluid flow to further increase the heat exchange between the fluid and the interlayer. Especially in the case of evaporators for automotive applications, the fluid that passes through the spacers is air containing, inter alia, water vapor. Cooling the mixture causes condensation of the water vapor along the interlayer. The shutters form obstacles preventing the evacuation of water. Blocked condensates not only limit the direct contact of the air with the surfaces of the exchanger but also cool at the expense of the air. These disturbances therefore limit the performance of the evaporator for cooling the air. The object of the invention is first of all to increase the thermal performance of evaporator type exchangers by limiting the negative effects due to the stagnation of condensates. The invention relates to a spacer for a heat exchanger intended to increase the surface area of the condenser. exchange with one of the fluids passing through the exchanger, said spacer having a corrugated profile provided with substantially flat faces connected by folds, at least one of said flat faces comprising a plurality of louvers, said louvers being intended to succeed one another according to the direction of said folds, said flow direction, characterized in that said plurality of louvers comprises at least one louver, said reference louver, such that the louver which immediately precedes it comprises at least a portion outside a virtual strip defined on the face of the interlayer by two straight lines in the direction of flow and passing through two edges , said transverse, said reference louver, said transverse edges being oriented in said direction of flow. In other words, the louvers are oriented in a direction transverse to the flow, all or part of the louvers leaves free space downstream of a portion of the transverse extension of the shutter that precedes them. In this way, the flow passing over a louver is not immediately disturbed by a subsequent louver, at least on part of the cross section of the flow passing through the louver. Therefore, if the thermal exchanges have been significant at the level of said shutter and condensates have formed, the free space left to the flow gives an opportunity for the condensate to circulate, or even evacuate. The louvers can be grouped into sets of louvers, the louvers of the same series having a tilt of the same orientation and the louvers of two different series having an opposite orientation. In particular, an interlayer may comprise at least two series of successive louvers, said series being following in said direction of flow, said series having the same number of louvers and the sign of the angles of the inclination of the louvers of the same series being constant and opposite to that of the other series. In a series, this angle of inclination of the louvers can be constant or variable. Moreover, apart from the inclination with respect to the direction of flow, each shutter of a series may have the same geometry as the louver of the same rank in the preceding series.
La répartition des persiennes en séries successives, suivant la direction d'écoulement, qui alternent l'orientation de l'inclinaison des persiennes permet de limiter l'effet de déviation de l'écoulement par ces mêmes persiennes en sortie de l'échangeur.The distribution of louvers in successive series, in the direction of flow, which alternate the orientation of the inclination of the louvers limits the flow deflection effect by these louvers at the outlet of the exchanger.
II permet en outre de symétriser l'installation. Avantageusement, les persiennes de l'une desdites séries peuvent se trouver à l'intérieur d'une bande virtuelle définie sur la face de l'intercalaire par le prolongement, suivant la direction d'écoulement, d'un segment compris entre les deux bords transversaux de la dernière persienne de la série qui précède ladite série dans le sens de l'écoulement. Cela reproduit, au niveau des séries de persiennes, l'avantage de laisser un espace libre pour la circulation des condensats entrainés par l'écoulement derrière la première série où les échanges thermiques ont été les plus intenses.It also makes it possible to symmetrize the installation. Advantageously, the louvers of one of said series can be inside a virtual band defined on the face of the interlayer by the extension, in the direction of flow, of a segment between the two edges. transverse of the last louver of the series preceding said series in the direction of flow. This reproduces, in the series of louvers, the advantage of leaving a free space for the circulation of the condensates driven by the flow behind the first series where the thermal exchanges were the most intense.
De préférence, toutes les persiennes de l'intercalaire sont des persiennes de référence à l'exception de la première ou toutes les persiennes d'une même série de persiennes sont des persiennes de référence dans ladite série, à l'exception de la première persienne de la série.Preferably, all the louvers of the interlayer are reference louvers with the exception of the first or all louvers of the same series of louvers are louvers of reference in said series, with the exception of the first louver from the Serie.
En variante, la longueur d'une persienne étant définie comme la distance entre ses bords transversaux, toutes les persiennes de l'intercalaire ou les persiennes d'une série forment des groupes de persiennes de longueur et de positionnement transversal à ladite direction d'écoulement identiques. La première persienne de chaque groupe pourra alors être une persienne de référence, à l'exception de la première persienne du premier groupe. De même, la première persienne de chaque groupe d'une même série pourra être une persienne de référence dans ladite série, à l'exception de la première persienne du premier groupe. La longueur de décalage, entre la persienne de référence et la persienne ou le 30 groupe de persiennes qui la précède, laisse de la sorte une ou des bandes libres de passage pour l'écoulement sur toute la distance en aval sur l'intercalaire ou sur la série.Alternatively, the length of a louver being defined as the distance between its transverse edges, all louvers of the spacer or louvers of a series form groups of louvers of length and positioning transverse to said direction of flow identical. The first louver of each group can then be a louver of reference, with the exception of the first louver of the first group. Similarly, the first louver of each group of the same series may be a reference louver in said series, with the exception of the first louver of the first group. The offset length, between the reference louver and the louver or the group of louvers that precedes it, thus leaves one or more free passage strips for the flow over the entire distance downstream on the spacer or on series.
Cela permet premièrement d'évacuer plus facilement les condensats. De plus, toujours dans le cas où la disposition de ladite persienne ou du groupe de persiennes précédant la persienne de référence est telle que les échanges thermiques ont été importants et que l'on y a efficacement refroidi le fluide, cela évite de créer des pertes de charge inutiles au niveau de l'intercalaire sur une distance importante. Selon différentes variantes de l'invention qui pourront être prises ensemble ou séparément, la largeur d'une persienne étant définie comme son extension dans la direction de l'écoulement, lesdites persiennes de l'intercalaire ou lesdites persiennes 10 d'une même série de persiennes: - sont de longueur décroissante le long de ladite direction d'écoulement, unitairement ou par groupe ; - sont de même longueur le long de ladite direction d'écoulement, unitairement ou par groupe ; 15 - sont d'inclinaison de valeur absolue décroissante dans le sens de l'écoulement tandis que leur largeur croît ; - comprennent un bord transversal situé à une même distance d'un bord longitudinal desdites faces planes ; - sont centrées sur une même droite orientée selon ladite direction 20 d'écoulement ; - sont telles que l'un de leurs bords transversaux présente un éloignement d'un bord longitudinal desdites faces planes augmente de façon progressive d'une persienne à l'autre ou d'un groupe de persiennes à l'autre, le long de ladite direction d'écoulement ; 25 - sont telles que l'un de leurs bords transversaux présente un éloignement d'un bord longitudinal desdites faces planes varie d'une persienne à l'autre ou d'un groupe de persiennes à l'autre, le long de ladite direction d'écoulement, en alternant croissance et décroissance Les bords longitudinaux d'une face plane correspondent à la limite de cette face 30 plane avec les deux plis de l'intercalaire qui la relient avec les deux faces planes qui lui sont voisines.This firstly makes it possible to evacuate the condensates more easily. In addition, always in the case where the provision of said louver or the group of louvers preceding the louver of reference is such that the heat exchange has been significant and that it has effectively cooled the fluid, it avoids creating losses unnecessary load at the spacer over a significant distance. According to different variants of the invention that can be taken together or separately, the width of a louver being defined as its extension in the direction of flow, said louvers of the interlayer or said louvers 10 of the same series of louvers: - are of decreasing length along said flow direction, unitarily or in groups; are of the same length along said flow direction, individually or in groups; 15 - are tilting of absolute value decreasing in the direction of flow while their width increases; comprise a transverse edge situated at the same distance from a longitudinal edge of said planar faces; are centered on the same straight line oriented along said direction of flow; are such that one of their transverse edges has a distance from a longitudinal edge of said planar faces increases progressively from one shutter to another or from one group of louvers to another, along said flow direction; Are such that one of their transverse edges has a distance from a longitudinal edge of said planar faces varies from one shutter to another or a group of shutters to another, along said direction of The longitudinal edges of a plane face correspond to the limit of this plane face with the two folds of the interlayer which connect it with the two plane faces which are close to it.
L'invention concerne également un échangeur de chaleur, en particulier un évaporateur, comportant au moins un intercalaire tel que décrit précédemment. Un tel évaporateur peut comporte avantageusement des tubes configurés pour conduire un fluide frigorifique, lesdits intercalaires étant fixés auxdits tubes par lesdits plis. La présente invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 présente schématiquement une vue en perspective d'une partie d'un échangeur thermique comportant un intercalaire selon l'invention. La figure 2 présente le principe de la disposition de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon un aspect de l'invention. La figure 3 présente le principe de la disposition de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 4 présente le principe de la disposition de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 5 présente le principe de la disposition de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon un troisième mode de réalisation de l'invention.The invention also relates to a heat exchanger, in particular an evaporator, comprising at least one interlayer as described above. Such an evaporator may advantageously comprise tubes configured to conduct a refrigerant fluid, said spacers being fixed to said tubes by said folds. The present invention will be better understood and other details, features and advantages of the present invention will emerge more clearly on reading the description which follows, with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 schematically shows a perspective view of a part of a heat exchanger comprising a spacer according to the invention. Figure 2 shows the principle of the disposition of louvers on the flat face of a spacer, according to one aspect of the invention. Figure 3 shows the principle of the arrangement of louvers on the flat face of a spacer, according to a first embodiment of the invention. Figure 4 shows the principle of the disposition of louvers on the flat face of a spacer, according to a second embodiment of the invention. Figure 5 shows the principle of the disposition of louvers on the flat face of a spacer, according to a third embodiment of the invention.
La figure 6 présente le principe de la disposition de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon une variante du deuxième mode de réalisation groupant les persiennes. La figure 7 présente le principe de la disposition d'une série de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon une seconde variante du deuxième mode de réalisation groupant les persiennes. La figure 8 présente le principe de la disposition d'une série de persiennes sur la face plane d'un intercalaire, selon une variante du premier mode de réalisation groupant les persiennes.Figure 6 shows the principle of the disposition of louvers on the flat face of a spacer, according to a variant of the second embodiment grouping the louvers. Figure 7 shows the principle of the arrangement of a series of louvers on the flat face of a spacer, according to a second variant of the second embodiment grouping the louvers. Figure 8 shows the principle of the disposition of a series of louvers on the flat face of a spacer, according to a variant of the first embodiment grouping the louvers.
En référence à la figure 1, l'invention concerne la disposition de persiennes 1 sur les faces 2 d'un intercalaire 3 ondulé d'un échangeur thermique. Un tel échangeur pourra comporter une série de conduits 4 parallèles, verticales sur la figure, entre lesquelles circule un flux F1 de fluide, en général de l'air dans les applications automobiles. Lesdits conduits 4, de préférence aplatis pour augmenter la surface de contact, peuvent être des tubes ou des plaques assemblées par paires à l'intérieur desquels circule un flux F2 de fluide frigorigène. Pour augmenter encore la surface d'échange thermique entre le flux d'air F1 et les conduits 4, l'intercalaire a un profil perpendiculaire à l'écoulement du flux F1 ondulé et comporte une succession de faces planes 2 entre des plis 5. Les plis 5 sont au contact des conduits 4. L'intercalaire 3, qui est en matériau à forte conductivité thermique, notamment de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, est généralement brasé contre les plaques 4 au niveau des plis 5. De préférence, les faces planes 2 de l'intercalaire sont sensiblement parallèles entre elles et espacées régulièrement pour former un empilement de canaux au travers desquels passe le flux F1, entre deux conduits 4. En variante, lesdites faces planes 2 pourront être inclinées de sorte que l'intercalaire présente un profil proche d'une sinusoïde. Généralement, compte tenu de la distance entre deux conduits 4, ces faces sont allongées dans une direction principale qui est celle de l'écoulement du flux d'air F1. Chaque face plane 2 comporte ici deux séries de persiennes 1 orientées perpendiculairement à la direction de l'écoulement F1.With reference to FIG. 1, the invention relates to the arrangement of louvers 1 on the faces 2 of a corrugated spacer 3 of a heat exchanger. Such an exchanger may comprise a series of parallel ducts 4, vertical in the figure, between which flows F1 fluid flow, generally air in automotive applications. Said ducts 4, preferably flattened to increase the contact surface, may be tubes or plates assembled in pairs within which circulates a refrigerant flow F2. To further increase the heat exchange surface between the air flow F1 and the ducts 4, the spacer has a profile perpendicular to the flow of the corrugated flow F1 and comprises a succession of plane faces 2 between folds 5. The plies 5 are in contact with the conduits 4. The spacer 3, which is made of a material with a high thermal conductivity, in particular aluminum or an aluminum alloy, is generally brazed against the plates 4 at the level of the plies 5. Preferably , the flat faces 2 of the spacer are substantially parallel to each other and spaced regularly to form a stack of channels through which flows F1 between two ducts 4. Alternatively, said flat faces 2 may be inclined so that the interlayer has a profile close to a sinusoid. Generally, given the distance between two ducts 4, these faces are elongate in a main direction which is that of the flow of air F1. Each flat face 2 here comprises two series of louvers 1 oriented perpendicular to the direction of the flow F1.
Chaque persienne 1, en référence à la figure 2, est définie sur la face 2 de l'intercalaire dans un rectangle allongé, de longueur L dans la direction perpendiculaire à l'écoulement F1 et de largeur W dans la direction de l'écoulement F1. Chaque persienne comporte en particulier une plaque 1 a, inclinée d'un angle A par rapport à la face 2 de l'intercalaire dans la direction de l'écoulement F1, et une ouverture lb dans la face 2 de l'intercalaire, qui ont sensiblement les mêmes dimensions W - L que ledit rectangle. De telles persiennes sont obtenues, par exemple, par découpage et emboutissage d'une bande de matière, simultanément ondulée pour former l'intercalaire correspondant. Sur la figure 2, la plaque 1a de la persienne 1 correspond à une pliure de la face plane 2 de l'intercalaire, ce qui fait que la plaque 1 a se situe toute entière du même côté de la face plane 2. Dans des variantes de réalisation, cette plaque peut traverser la face plane 2. De même, en orientant arbitrairement la normale de la face plane 2 vers le haut de la figure 2, on distingue des inclinaisons, telles que représentées sur la figure 2, selon un premier sens avec un angle A positif, correspondant au fait que la partie amont de la plaque 1 a est au dessus de la face plane 2, et des inclinaisons en sens opposé, non représentées sur la figure 2, avec un angle A négatif correspondant au fait que la partie amont de la plaque 1 a est au dessous de la face plane 2. Dans un premier mode de réalisation, en référence à la figure 3, des persiennes successives 11 - 12 - 13 - 14, qui sont toutes inclinées dans le même sens, sont disposées sur la face 2 de l'intercalaire les unes derrière les autres dans le sens prévu de l'écoulement F1, de telle sorte que la longueur L de l'une des persiennes 11 est supérieure à la longueur L' de la persienne suivante 12 qui est elle-même supérieure à celle de la persienne suivante 13 et ainsi de suite.Each louver 1, with reference to FIG. 2, is defined on the face 2 of the insert in an elongated rectangle, of length L in the direction perpendicular to the flow F1 and of width W in the direction of the flow F1 . Each louver comprises in particular a plate 1a, inclined at an angle A with respect to the face 2 of the insert in the direction of the flow F1, and an opening 1b in the face 2 of the insert, which have substantially the same dimensions W - L as said rectangle. Such louvers are obtained, for example, by cutting and stamping a strip of material, simultaneously corrugated to form the corresponding interlayer. In Figure 2, the plate 1a of the louver 1 corresponds to a fold of the flat face 2 of the insert, so that the plate 1 is located entirely on the same side of the flat face 2. In variants this plate can pass through the plane face 2. Similarly, by arbitrarily orienting the normal of the plane face 2 towards the top of FIG. 2, inclinations, as represented in FIG. 2, can be distinguished according to a first direction. with a positive angle A, corresponding to the fact that the upstream portion of the plate 1a is above the plane face 2, and inclinations in opposite directions, not shown in Figure 2, with a negative angle A corresponding to the fact that the upstream part of the plate 1a is below the plane face 2. In a first embodiment, with reference to FIG. 3, successive louvers 11 - 12 - 13 - 14, all of which are inclined in the same direction , are arranged on the face 2 of the interlayer the u behind the others in the intended direction of the flow F1, so that the length L of one of the louvers 11 is greater than the length L 'of the next louver 12 which is itself greater than that of the next louver 13 and so on.
Ainsi que cela est représenté sur la figure 3, la première persienne 11 définit une bande de largeur L sur la face plane 2 de l'intercalaire 3 en la prolongeant par des droites, D1 et D2, parallèles au sens de l'écoulement. La seconde persienne 12 ayant une longueur L' inférieure à la longueur L de la première persienne 11, il existe obligatoirement, du côté de la ligne D1 ou de la ligne D2, un segment de longueur L1, à l'intérieur du segment de longueur L, que la seconde persienne 11 ne traverse pas. Inversement, on peut définir une deuxième bande de largeur L' sur la face plane 2 de l'intercalaire entre les droites, D'1 et D'2, parallèles au sens de l'écoulement et passant par les bords transversaux de la deuxième persienne 12. Alors, au moins un segment de longueur Ll de la première persienne 11 se trouve à l'extérieur de cette deuxième bande.As shown in Figure 3, the first louver 11 defines a band of width L on the flat face 2 of the insert 3 by extending it by lines, D1 and D2, parallel to the direction of flow. The second louver 12 having a length L 'less than the length L of the first louver 11, there must be, on the side of the line D1 or the line D2, a segment of length L1, inside the length segment L, that the second louver 11 does not cross. Conversely, it is possible to define a second band of width L 'on the flat face 2 of the interlayer between the straight lines, D'1 and D'2, parallel to the direction of flow and passing through the transverse edges of the second louver. 12. Then, at least one segment length Ll of the first louver 11 is outside this second band.
On peut faire les mêmes constatations entre les persiennes 12 et 13, puis les persiennes 13 et 14, et ainsi de suite.We can make the same findings between the louvers 12 and 13, then the louvers 13 and 14, and so on.
Cela implique donc que l'on dégage derrière chaque persienne au moins une petite bande libre où aucune perturbation ne vient gêner l'écoulement des condensats après les échanges thermiques ayant eu lieu sur la persienne. Vu d'une autre manière, la face plane 2 s'étend transversalement à l'écoulement F1 entre les plis 5G et 5D. Chaque persienne, 11 -12 - 13 - 14, a un premier bord transversal, 11G - 12G -13G -14G, faisant face à un premier pli 5G et un second bord transversal, 11D - 12 D -13 D -14 D, faisant face au second pli 5 D. La propriété décrite précédemment correspond au fait que les premiers bords transversaux 11G - 12G -13G -14G s'écartent ici progressivement du premier pli 5G.This implies that there is released behind each louver at least a small free band where no disturbance does interfere with the flow of condensate after heat exchange has occurred on the shutter. Viewed in another way, the flat face 2 extends transversely to the flow F1 between the folds 5G and 5D. Each louver, 11 -12-13-14, has a first transverse edge, 11G-12G-13G-14G, facing a first fold 5G and a second transverse edge, 11D-12D-13D-14D, making The property described above corresponds to the fact that the first transverse edges 11G-12G-13G-14G progressively diverge here from the first fold 5G.
De préférence, en référence à la figure 3, les seconds bords transversaux 11D 12D -13D -14D s'écartent aussi progressivement du second pli 5D. Bien que ce ne soit pas explicitement représenté sur la figure 3, les persiennes peuvent être centrées sur une ligne parallèle à l'écoulement F1, passant par le centre de la face plane 2, entre les plis 5D et 5G. D'autres variantes sont envisageables. Dans un exemple non représenté, seuls les premiers bords transversaux 11G - 12G - 13G - 14G s'écartent progressivement du premier pli 5G et les seconds bords transversaux 11D - 12D - 13D - 14D sont tous à la 25 même distance du second pli 5D. Les différentes variantes de ce mode de réalisation entraînent que l'extension dans la direction transversale de la bande libre de persiennes sur la face plane 2 de l'intercalaire, parallèle à la direction d'écoulement F1, s'agrandit persienne 12 après 30 persienne 11. 3013 82 1 9 En général dans ce mode de réalisation, la longueur de la première persienne 11 est la plus grande possible pour que cette persienne traverse la plus grande partie de flux F1 possible dans l'écoulement passant sur cette face 2. On augmente ainsi les échanges thermiques au départ. Ce faisant, on maximise aussi la création de condensat 5 sur les premières persiennes et ce mode de réalisation élargit progressivement le passage libre pour les condensats à partir de l'endroit où ils sont formés en majorité. Selon une première mise en oeuvre des variantes de ce mode de réalisation, toutes les persiennes ont la même largeur W et ont la même valeur de l'angle A d'inclinaison. 10 Selon une seconde mise en oeuvre des variantes de ce mode de réalisation, la largeur et l'inclinaison des persiennes varient en même temps que leur longueur, toutes les persiennes étant inclinées dans le même sens par rapport à la face 2 de l'intercalaire. De manière préférée, ainsi que c'est représenté sur la figure 2, la valeur 15 absolue de l'inclinaison diminue entre une persienne 1 et la suivante 1', lorsque l'on suit le sens prévu pour l'écoulement, tandis que la largeur augmente. De cette manière, par exemple pour des persiennes qui présentent un écartement de leur bord amont par rapport à la face plane de l'intercalaire, l'écoulement passant sur la première persienne est de moins en moins dévié et les condensats peuvent s'évacuer. 20 En référence à la figure 4, un deuxième mode de réalisation consiste à décaler progressivement les persiennes successives 110 - 120 - 130 - 140 dans la direction transversale à l'écoulement. Dans ce cas la longueur des persiennes successives 110 120 - 130 - 140 est significativement inférieure à l'extension de la face 2 dans la direction transversale, de manière à ce que chacune laisse le passage libre à l'écoulement F1 sur le reste de la section transversale de la face 2 de l'intercalaire 3. Dans l'exemple présenté sur la figure 4, la première persienne 110, de longueur transversale L, est positionnée de telle sorte que son bord transversal 110D de droite soit proche du pli de droite 5D. Le bord transversal 120D de la seconde persienne 120 est alors décalé, sur la gauche en référence à la figure, laissant libre sur la face 2 de 3013 82 1 10 l'intercalaire une bande comprise entre les droites, parallèle à l'écoulement F1, D2 passant par le bord transversal 110D de la première persienne 110 et D'2 passant par le bord transversal 120D de la deuxième persienne 120, correspondant au prolongement, d'un segment de longueur L1 sur la première persienne 110. 5 En général, la longueur L' de la seconde persienne 120 est sensiblement égale à celle de la première persienne 110. De cette manière, une partie de la seconde persienne 120 débutant à son bord transversal gauche 120G, sur la figure 4, et de longueur L"1 se trouve à l'extérieur du prolongement de la première persienne 110 dans 10 la direction de l'écoulement F1. Ce segment se trouve à gauche, sur la figure 4, de la droite D1 suivant la direction de l'écoulement et passant par le bord transversal gauche 110G de la première persienne 110. Il est limité à gauche par la droite D'1 suivant la direction de l'écoulement et passant par le bord transversal gauche 120G de la deuxième persienne 120. 15 Dans ce second mode de réalisation, la configuration précédente peut se reproduire entre les persiennes suivantes, 120 et 130, puis 130 et 140 et ainsi de suite jusqu'à la fin de la série. 20 Cet arrangement entraîne, persienne après persienne, un agrandissement de l'extension, dans la direction transversale, de la bande libre de persienne, parallèle à la direction d'écoulement F1 sur la face plane 2 de l'intercalaire et démarrant le long de la droite D2 passant par le bord transversal droit 110D de la première persienne 110, du côté du pli de droite 5D. 25 Cet arrangement entraîne aussi que, du côté du pli gauche 5G sur la figure 4, au moins une partie de chaque persienne, par exemple 130, est en face d'une bande de la face 2 dans la direction de l'écoulement F1 qui n'a pas traversé de persienne en amont. De plus, on peut définir sur cette persienne, par exemple 130, un segment de longueur 30 Lx1 dans la direction transversale, correspondant à la largeur de la bande comprise entre la droite D"1 passant par le bord transversal gauche 130G de la troisième persienne 130 et la droite D1 passant par le bord transversal gauche 110G de la première persienne 110. Ce segment inclut le segment précédent de longueur L"1, et ne se trouve derrière l'extension transversale que d'une seule persienne 120 dans la direction de l'écoulement F1.Preferably, with reference to FIG. 3, the second transverse edges 11D 12D-13D-14D also progressively deviate from the second fold 5D. Although this is not explicitly shown in Figure 3, the louvers may be centered on a line parallel to the flow F1, passing through the center of the flat face 2, between the folds 5D and 5G. Other variants are possible. In an example not shown, only the first transverse edges 11G-12G-13G-14G progressively deviate from the first fold 5G and the second transverse edges 11D-12D-13D-14D are all at the same distance from the second fold 5D. The different variants of this embodiment result in the extension in the transverse direction of the free strip of louvers on the flat face 2 of the insert, parallel to the flow direction F1, is enlarged louver 12 after 30 louver In general, in this embodiment, the length of the first louver 11 is the greatest possible for this louver to pass through most of the flow F1 possible in the flow passing on this face. thus increases the heat exchange at the start. In doing so, the creation of condensate 5 on the first louvers is also maximized and this embodiment progressively widens the free passage for the condensates from where they are mostly formed. According to a first embodiment of the variants of this embodiment, all the louvers have the same width W and have the same value of the inclination angle A. According to a second implementation of the variants of this embodiment, the width and the inclination of the louvers vary along with their length, all the louvers being inclined in the same direction with respect to the face 2 of the interlayer. . In a preferred manner, as shown in FIG. 2, the absolute value of the inclination decreases between a louver 1 and the following 1 ', when the direction intended for the flow is followed, while the width increases. In this way, for example for louvers that have a spacing of their upstream edge relative to the flat face of the insert, the flow passing over the first louver is less and less deflected and the condensates can evacuate. Referring to Figure 4, a second embodiment is to progressively shift the successive louvers 110 - 120 - 130 - 140 in the direction transverse to the flow. In this case the length of the successive louvers 110 is significantly smaller than the extension of the face 2 in the transverse direction, so that each leaves the free passage to the flow F1 on the rest of the cross section of the face 2 of the insert 3. In the example shown in Figure 4, the first louver 110, of transverse length L, is positioned so that its transverse edge 110D on the right is close to the right fold 5D. The transverse edge 120D of the second louver 120 is then shifted, on the left with reference to the figure, leaving free on the face 2 of the interlayer a strip between the straight lines, parallel to the flow F1, D2 passing through the transverse edge 110D of the first louver 110 and D'2 passing through the transverse edge 120D of the second louver 120, corresponding to the extension, of a segment of length L1 on the first louver 110. 5 In general, the L 'length of the second louver 120 is substantially equal to that of the first louver 110. In this way, a portion of the second louver 120 beginning at its left transverse edge 120G, in Figure 4, and length L "1 is located on the outside of the extension of the first louver 110 in the direction of the flow F1.This segment is on the left, in Figure 4, of the straight line D1 in the direction of the flow and passing through the edge transversal ga 110G of the first louver 110. It is limited to the left by the line D'1 in the direction of the flow and passing through the left transverse edge 120G of the second louver 120. In this second embodiment, the configuration previous can reproduce between the following louvers, 120 and 130, then 130 and 140 and so on until the end of the series. This arrangement causes, louver after louver, an enlargement of the extension, in the transverse direction, of the free louver strip, parallel to the flow direction F1 on the flat face 2 of the spacer and starting along the line D2 passing through the right transverse edge 110D of the first louver 110, on the side of the right fold 5D. This arrangement also causes that, on the side of the left fold 5G in Figure 4, at least a portion of each louver, for example 130, is opposite a strip of the face 2 in the direction of the flow F1 which did not go through louver upstream. Moreover, it is possible to define on this louver, for example 130, a segment of length Lx1 in the transverse direction, corresponding to the width of the strip between the line D "1 passing through the left transverse edge 130G of the third louver 130 and the straight line D1 passing through the left transverse edge 110G of the first louver 110. This segment includes the previous segment of length L "1, and is located behind the transversal extension only of a single louver 120 in the direction of F1 flow.
On peut ainsi définir sur chaque persienne 120 - 130 - 140, à partir de la deuxième persienne 120, des segments d'extension croissante, persienne après persienne, qui se trouvent derrière l'extension transversale d'un nombre de persiennes inférieur au nombre des persiennes qui la précède dans le sens de l'écoulement F1.It is thus possible to define on each louver 120 - 130 - 140, from the second louver 120, segments of increasing extension, louver after louver, which are behind the transverse extension of a number of louvers less than the number of louvers that precede it in the direction of flow F1.
Ce mode de réalisation, comme le précédent, élargit progressivement de la sorte la bande libre de persienne sur la face 2 de l'intercalaire derrière une persienne 110 - 120 - 130 - 140, laissant ainsi le passage libre à l'écoulement sur lequel un transfert de chaleur optimum a eu lieu. De plus, il répartit dans la direction de l'écoulement F1 sur la face 2 de l'intercalaire, les endroits où l'écoulement rencontre pour la première fois une persienne 110 - 120 - 130 - 140. Un troisième mode de réalisation correspond au cas où contrairement au deuxième mode, le décalage transversal de deux persiennes successives 121 -131 n'est pas systématiquement fait dans un sens déterminé pour toutes les persiennes. La figure 5 illustre un cas où, par exemple, on utilise des persiennes 111 - 121 - 131 - 141 - 151 de forme et d'extension transversale semblables à celle de la figure 4 mais que l'on répartit aléatoirement dans le sens transverse à l'écoulement F1. La distance du bord transversal droit 111 D - 121 D - 131 D - 141 D - 151 D au pli droit 5D, par exemple, varie en alternant croissance et décroissance de manière irrégulière. Sur ce mode de réalisation, on peut encore définir sur l'extension transversale de chaque persienne, par exemple 141, un segment de longueur L4 tel que la persienne 151 qui suit se trouve à l'extérieur de la bande définie, sur la face 2 de l'intercalaire, par le prolongement de ce segment dans la direction de l'écoulement F1. Cette bande est comprise entre les droites, parallèles à l'écoulement F1, D2 passant par le bord transversal droit 141D de la persienne 141 et D'2 passant par le bord latéral droit 151D de la persienne 151 suivante. Inversement, le segment de longueur L4 sur la persienne 141 se trouve à l'extérieur de la bande passant entre les droites, parallèles à l'écoulement F1, D'2 passant par le bord transversal droit 151D et D'1 passant par le bord transversal gauche de la persienne 151 qui la suit. Cette propriété se retrouve ici sur toutes les paires de persiennes successives, 111121, 121-131, de l'intercalaire.This embodiment, like the previous one, progressively widens the free louver strip on the side 2 of the insert behind a shutter 110 - 120 - 130 - 140, thus leaving the free passage to the flow on which a optimum heat transfer took place. In addition, it distributes in the direction of the flow F1 on the face 2 of the insert, the places where the flow meets for the first time a shutter 110 - 120 - 130 - 140. A third embodiment corresponds to the where, unlike the second mode, the transverse offset of two successive louvers 121 -131 is not systematically made in a direction determined for all louvers. FIG. 5 illustrates a case in which, for example, louvers 111 of similar shape and transverse extension as in FIG. 4 are used, but which are distributed randomly in the transverse direction to F1 flow. The distance from the right transverse edge 111 to the right fold 5D, for example, varies in alternating growth and decay irregularly. In this embodiment, it is still possible to define on the transverse extension of each louver, for example 141, a segment of length L4 such that the louver 151 which follows is outside the defined band, on the face 2 of the interlayer, by the extension of this segment in the direction of the flow F1. This band is between the straight lines parallel to the flow F1, D2 passing through the right transverse edge 141D of the louver 141 and D'2 passing through the right side edge 151D of the louver 151 following. Conversely, the length segment L4 on the shutter 141 is outside the band passing between the straight lines, parallel to the flow F1, D'2 passing through the right transverse edge 151D and D'1 passing through the edge transverse left of the shutter 151 which follows it. This property is found here on all pairs of successive louvers, 111121, 121-131, of the interlayer.
Ce mode de réalisation répartit, comme le précédent, les zones où les échanges thermiques sont importants sur l'extension de la face 2 de l'intercalaire dans le sens de l'écoulement F1. Par ailleurs, il laisse derrière chaque persienne, par exemple 141, une bande de largeur donnée, par exemple L4, libre de persienne sur une distance dans le sens de l'écoulement F1 supérieure à au moins une largeur W de persienne, ce qui permet de régulariser l'écoulement si des condensats se forment. Les modes de réalisation précédemment décrits tendent à faire en sorte que les extensions transversales de deux persiennes successives ne se correspondent pas sur au moins une partie significative de leur longueur dans la direction transversale. En variante, pour plusieurs raisons, en particulier pour la facilité de fabrication, on peut être amené à concevoir des intercalaires où des groupes de persiennes semblables et de même extension transversale se suivent. La figure 6 montre une variante de réalisation du deuxième mode, présenté sur la figure 4, où les persiennes sont groupées deux par deux. Dans l'exemple présenté, le groupe 61 de deux persiennes 210 et 220 correspond au dédoublement de la persienne 110 de la figure 4, le groupe 62 de deux persiennes 230 et 240 à celui de la persienne 120, et ainsi de suite. Des variantes avec un nombre supérieur de persiennes par groupe se construisent de la même façon.30 On peut ainsi constater immédiatement que les propriétés géométriques de la position des persiennes 110 - 120 - 130 - 140 sur la face 2 de l'intercalaire de la figure 4 se transposent aux groupes 61 - 62 - 63 - 64 de persiennes de l'intercalaire de la figure 5.This embodiment distributes, as the previous, areas where heat exchange is important on the extension of the side 2 of the insert in the direction of flow F1. Furthermore, it leaves behind each louver, for example 141, a band of a given width, for example L4, free louver a distance in the direction of the flow F1 greater than at least a width L of louver, which allows to regulate the flow if condensates are formed. The embodiments described above tend to ensure that the transverse extensions of two successive louvers do not correspond on at least a significant part of their length in the transverse direction. Alternatively, for several reasons, in particular for ease of manufacture, it may be necessary to design interleaves where groups of similar louvers and the same transverse extension follow each other. Figure 6 shows an alternative embodiment of the second mode, shown in Figure 4, where the louvers are grouped two by two. In the example shown, the group 61 of two louvers 210 and 220 corresponds to the splitting of the louver 110 of Figure 4, the group 62 of two louvers 230 and 240 to that of the louver 120, and so on. Variants with a higher number of louvers per group are constructed in the same way. It can thus be seen immediately that the geometric properties of the position of the louvers 110 - 120 - 130 - 140 on the face 2 of the insert of FIG. 4 are transposed to groups 61 - 62 - 63 - 64 louvers of the interlayer of Figure 5.
Cette variante de réalisation est applicable aux différents modes de réalisation précédemment décrits. Par exemple, la figure 8 montre quatre groupes 81 - 82 - 83 84 de trois persiennes successives disposés à partir du premier mode de réalisation, illustré précédemment sur la figure 3, où les persiennes sont incluses dans l'extension transversale des persiennes qui les précèdent. Dans les exemples qui viennent d'être décrits, toutes les persiennes sont inclinées dans le même sens suivant la direction de l'écoulement F1 par rapport à la face 2 de l'intercalaire. Des variantes supplémentaires de l'invention sont obtenues en regroupant les persiennes en deux séries 71 - 72, en référence à la figure 7, ou 91 - 92, en référence à la figure 8. Dans chaque série, 71 - 72 - 91 - 92, les persiennes sont toutes orientées dans le même sens et agencées, éventuellement par groupes, 61 - 62 - 63 64 ou 81 - 82 - 83 - 84, selon l'un des modes de réalisation précédemment décrits.This variant embodiment is applicable to the various embodiments described above. For example, Figure 8 shows four groups 81 - 82 - 83 84 of three successive louvers arranged from the first embodiment, illustrated previously in Figure 3, where the louvers are included in the transverse extension of the shutters that precede them . In the examples just described, all the louvers are inclined in the same direction in the direction of the flow F1 relative to the face 2 of the insert. Additional variants of the invention are obtained by grouping the louvers in two series 71 - 72, with reference to Figure 7, or 91 - 92, with reference to Figure 8. In each series, 71 - 72 - 91 - 92 , the louvers are all oriented in the same direction and arranged, possibly in groups, 61 - 62 - 63 64 or 81 - 82 - 83 - 84, according to one of the previously described embodiments.
De préférence, comme cela est présenté sur les figures 7 et 8, le nombre de persiennes est le même entre deux séries successives, 71-72 ou 91-92, et l'inclinaison des persiennes d'une série 72 - 82 est l'inverse de celle des persiennes de la série 71 92 qui la précède dans l'écoulement Fl. Cette disposition a pour effet d'éviter que l'inclinaison d'une première série n'entraîne une déviation moyenne de l'écoulement F1 dans la direction perpendiculaire aux faces planes 2 de l'intercalaire. Par ailleurs, le nombre de séries successives peut être plus élevé que deux. Cependant, ce nombre est de préférence pair pour obtenir l'effet de redressement de l'écoulement décrit ci-dessus.30 En référence à la figure 7, une variante consiste à construire une première série 71 de persiennes selon un mode de réalisation précédemment décrit puis de construire une seconde série immédiatement derrière en translatant la première série de sa longueur dans le sens de l'écoulement et en inversant le sens d'inclinaison des persiennes. La figure 7 présente cette construction en partant d'une série 71 de groupes de persiennes 61 - 62 - 63 - 64, réalisée à partir du deuxième mode de réalisation qui a été illustré précédemment sur la figure 4. Une construction du même type peut également être réalisée en utilisant une première série 91 réalisée à partir du premier mode de réalisation, correspondant à la figure 3. Cependant, la figure 8, présente une autre variante de réalisation où la deuxième série 92 est constitué de persiennes reproduisant toute la géométrie des persiennes du dernier groupe 84 de la première série 91 et en inversant le sens de l'inclinaison par rapport à la face plane 2 de l'intercalaire.Preferably, as shown in Figures 7 and 8, the number of louvers is the same between two successive series, 71-72 or 91-92, and the inclination of the louvers of a series 72 - 82 is the inverse to that of the shutters of the series 71 92 which precedes it in the flow Fl. This arrangement has the effect of preventing the inclination of a first series from causing a mean deviation of the flow F1 in the direction perpendicular to the flat faces 2 of the insert. Moreover, the number of successive series can be higher than two. However, this number is preferably even to obtain the flow rectification effect described above. With reference to FIG. 7, one variant consists of constructing a first series 71 of louvers according to a previously described embodiment. then build a second series immediately behind by translating the first set of its length in the direction of flow and reversing the direction of inclination of the louvers. FIG. 7 shows this construction starting from a series 71 of shutter groups 61 - 62 - 63 - 64, made from the second embodiment which has been illustrated previously in FIG. 4. A construction of the same type can also be be made using a first series 91 made from the first embodiment, corresponding to Figure 3. However, Figure 8 shows another embodiment where the second series 92 consists of louvers reproducing all the geometry of the louvers of the last group 84 of the first series 91 and reversing the direction of the inclination relative to the flat face 2 of the insert.
Cette dernière variante présentée est en particulier adaptée au cas où, la première série 91 étant construite selon le premier mode de réalisation, chaque persienne est incluse dans l'extension transversale des persiennes qui la précèdent. Elle permet ainsi que la deuxième série 92 laisse libres les bandes latérales, dans le sens de l'écoulement F1, que la première série 91 à progressivement dégagées sur la face 2 de l'intercalaire, pour l'écoulement des condensats. Enfin, ainsi que c'est indiqué sur les figures 7 et 8, les faces planes 2 de l'intercalaire 3 sont de préférence identiques. Ainsi, notamment les effets de déviation puis de redressement de l'écoulement induits par les inclinaisons des différentes séries de persiennes se reproduisent d'une face 2 à la suivante dans la direction perpendiculaire à la direction principale de l'écoulement F1. Cela permet, entre autres, de limiter, dans le canal situé entre deux faces planes 2 de l'intercalaire 3, les perturbations entre les écoulements déviés par les persiennes des deux faces 2 opposées.30 Les exemples de réalisation de l'invention ont été décrits dans le contexte d'échangeurs brasés tels que ceux utilisés dans l'industrie de l'automobile et des poids lourds. L'application s'applique en particulier aux évaporateurs pour lesquels elle apporte un avantage décisif par rapport à la formation des condensats mais elle peut être étendue aux radiateurs de refroidissement et de chauffage, aux condenseurs ainsi que, plus généralement, à tout échangeur de chaleur comportant des intercalaires ondulés.This last variant presented is particularly adapted to the case where, the first series 91 being constructed according to the first embodiment, each louver is included in the transverse extension of the louvers which precede it. It thus allows the second series 92 leaves free the sidebands, in the direction of the flow F1, that the first series 91 to gradually released on the face 2 of the insert, for the flow of condensate. Finally, as shown in Figures 7 and 8, the flat faces 2 of the insert 3 are preferably identical. Thus, in particular the effects of deflection and rectification of the flow induced by the inclinations of different sets of louvers reproduce from one face 2 to the next in the direction perpendicular to the main direction of the flow F1. This makes it possible, among other things, to limit, in the channel situated between two flat faces 2 of the insert 3, the disturbances between the flows deviated by the louvers of the two opposite faces 2. The exemplary embodiments of the invention have been described in the context of brazed heat exchangers such as those used in the automobile and heavy truck industry. The application is particularly applicable to evaporators for which it provides a decisive advantage over the formation of condensates but it can be extended to radiators for cooling and heating, condensers and, more generally, any heat exchanger with corrugated inserts.
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