FR3058787B1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents

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Abstract

Echangeur thermique destiné à l'échange thermique entre un premier fluide (1') et un second fluide (2') au niveau d'au moins une zone d'échange thermique, l'échangeur comprenant au moins un premier conduit (1) aménagé pour la circulation du premier fluide (1') et au moins un deuxième conduit (2) aménagé pour la circulation du deuxième fluide (2'), l'au moins un premier conduit (1) et l'au moins un deuxième conduit (2) étant séparés au niveau de l'au moins une zone d'échange thermique par au moins une première paroi (4') délimitant au moins partiellement le premier conduit et au moins une deuxième paroi (4) délimitant au moins partiellement le deuxième conduit, au moins une partie de la première paroi (4') étant configurée pour être mise au contact de la deuxième paroi (4) par la pression du premier fluide et pour qu'un écoulement causé par une fuite du deuxième fluide à travers la deuxième paroi s'écoule entre les deux parois.Heat exchanger for the heat exchange between a first fluid (1 ') and a second fluid (2') at at least one heat exchange zone, the heat exchanger comprising at least a first duct (1) arranged for the circulation of the first fluid (1 ') and at least one second duct (2) arranged for the circulation of the second fluid (2'), the at least one first duct (1) and the at least one second duct ( 2) being separated at the level of the at least one heat exchange zone by at least a first wall (4 ') delimiting at least partially the first duct and at least a second wall (4) delimiting at least partially the second duct at least a portion of the first wall (4 ') being configured to be brought into contact with the second wall (4) by the pressure of the first fluid and for a flow caused by leakage of the second fluid through the second fluid wall flows between the two walls.

Description

La présente invention concerne le domaine des échangeurs thermiques, et plus particulièrement celui des récupérateurs de chaleur pour installation de production d'eau chaude sanitaire.The present invention relates to the field of heat exchangers, and more particularly that of heat recovery systems for domestic hot water production installations.

On connaît des produits qui utilisent la chaleur de l'eau évacuée dans la bonde d'une douche ou d'une baignoire, pour préchauffer l'eau froide alimentant le mitigeur thermostatique de la douche et/ou le ballon de l'installation de production d'eau chaude sanitaire. Ces produits sont composés d'un échangeur de chaleur et d'un système de raccordement au réseau d'évacuation des eaux sales ou grises et à l'alimentation en eau froide.There are known products that use the heat of the water discharged into the drain of a shower or bath, to preheat the cold water supplying the thermostatic mixing valve of the shower and / or the balloon of the production installation domestic hot water. These products consist of a heat exchanger and a connection system to the gray or dirty water drainage system and to the cold water supply.

La règlementation s'appliquant à ces produits impose que l'échange thermique se fasse à travers une double paroi, avec un moyen de détection de fuite afin d'éviter la contamination de l'eau potable froide par les eaux grises. La règlementation impose également que les matériaux utilisés pour le circuit de l'eau potable à l'intérieur de l'échangeur soient compatibles avec le caractère potable de cette eau. La règlementation impose enfin que les matériaux utilisés pour le circuit des eaux grises à l'intérieur de l'échangeur résistent aux produits chimiques, savons notamment, présents dans ces eaux grises.The regulations applying to these products require that the heat exchange be done through a double wall, with a means of leak detection to prevent the contamination of cold drinking water by greywater. The regulations also require that the materials used for the drinking water circuit inside the heat exchanger are compatible with the potable nature of this water. Finally, the regulations require that the materials used for the greywater circuit inside the exchanger be resistant to chemicals, especially known, present in these greywater.

Ces différentes contraintes techniques et règlementaires conduisent à des coûts élevés pour la fabrication des produits existants, notamment du fait du coût de la part matière avec l'utilisation d'échangeurs à double paroi en inox ou en cuivre, dont il s'avère difficile d'améliorer la performance sans augmenter la surface d'échange et donc le coût de la part matière.These various technical and regulatory constraints lead to high costs for the manufacture of existing products, particularly because of the cost of the material part with the use of double-walled stainless steel or copper heat exchangers, which is difficult to maintain. improve the performance without increasing the exchange surface and therefore the cost of the material part.

La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet l'invention concerne un échangeur thermique destiné à l'échange thermique entre un premier fluide et un second fluide au niveau d'au moins une zone d'échange thermique, l'échangeur comprenant au moins un premier conduit aménagé pour la circulation du premier fluide et au moins un deuxième conduit aménagé pour la circulation du deuxième fluide, l'au moins un premier conduit et l'au moins un deuxième conduit étant séparés au niveau de l'au moins une zone d'échange thermique par au moins une première paroi délimitant au moins partiellement le premier conduit et au moins une deuxième paroi délimitant au moins partiellement le deuxième conduit, au moins une partie de la première paroi étant configurée pour être mise au contact de la deuxième paroi par la pression du premier fluide et pour qu'un écoulement causé par une fuite du deuxième fluide à travers la deuxième paroi s'écoule entre les deux parois.The present invention aims to solve all or some of the disadvantages mentioned above. For this purpose the invention relates to a heat exchanger for the heat exchange between a first fluid and a second fluid at at least one heat exchange zone, the exchanger comprising at least a first conduit arranged for circulation of the first fluid and at least one second duct arranged for the circulation of the second fluid, the at least one first duct and the at least one second duct being separated at the level of the at least one heat exchange zone by at least a first wall at least partially defining the first duct and at least one second wall at least partially delimiting the second duct, at least a portion of the first wall being configured to be brought into contact with the second wall by the pressure of the first fluid and for a flow caused by a leakage of the second fluid through the second wall flows between the two walls.

Les fluides considérés sont principalement liquides.The fluids considered are mainly liquids.

Un conduit s'entend comme un tube permettant l'écoulement des fluides, dont la section ne comporte pas de division entre l'entrée et la sortie du tube.A conduit means a tube allowing the flow of fluids, the section of which does not have a division between the inlet and the outlet of the tube.

Selon un aspect de l'invention, la pression du premier fluide dans le premier conduit maintient au moins une partie de la surface externe de la partie souple de la paroi du premier conduit au contact de la paroi de deuxième conduit.According to one aspect of the invention, the pressure of the first fluid in the first conduit maintains at least a portion of the outer surface of the flexible portion of the wall of the first conduit in contact with the second conduit wall.

Selon un aspect de l'invention, ledit au moins un deuxième conduit est aménagé dans au moins une plaque, qui peut être rigide ou souple.According to one aspect of the invention, said at least one second conduit is arranged in at least one plate, which can be rigid or flexible.

Selon un aspect de l'invention la deuxième paroi comprend un composant complexe.According to one aspect of the invention the second wall comprises a complex component.

Selon un aspect de l'invention le composant complexe comprend un film métallique et un film organique.According to one aspect of the invention the complex component comprises a metal film and an organic film.

Selon un aspect de l'invention le film métallique comprend une feuille d'aluminium.According to one aspect of the invention the metal film comprises an aluminum foil.

Selon un aspect de l'invention le composant complexe comprend une feuille d'aluminium ayant une épaisseur de 10 à 20 microns.According to one aspect of the invention the complex component comprises an aluminum foil having a thickness of 10 to 20 microns.

Selon un aspect de l'invention le film organique comprend une couche de matériau thermoscellant alimentaire ; un matériau est dit alimentaire si la règlementation autorise le contact de ce matériau avec un produit destiné à l'alimentation.According to one aspect of the invention, the organic film comprises a layer of food heat-sealing material; a material is said to be food if the regulation authorizes the contact of this material with a product intended for food.

Selon un aspect de l'invention le matériau thermoscellant alimentaire est un polyéthylène alimentaire.According to one aspect of the invention the food heat-sealing material is a food polyethylene.

Selon un aspect de l'invention le composant complexe comprend un film organique ayant une épaisseur de 30 à 50 microns.According to one aspect of the invention the complex component comprises an organic film having a thickness of 30 to 50 microns.

Selon un aspect de l'invention la deuxième paroi est constituée d'un simple film organique alimentaire.According to one aspect of the invention the second wall consists of a simple organic food film.

Selon un aspect de l'invention le simple film organique alimentaire est polyéthylène alimentaire de 100 à 200 microns d'épaisseur, de préférence 150 microns.According to one aspect of the invention the simple organic food film is food polyethylene of 100 to 200 microns thick, preferably 150 microns.

Selon un aspect de l'invention le composant complexe comprend un film métallique et un film organique collés entre eux.According to one aspect of the invention the complex component comprises a metal film and an organic film bonded together.

Selon un aspect de l'invention la deuxième paroi comprend une première partie et une deuxième partie en vis-à-vis et soudées entre elles de manière à délimiter des conduits de 1 à 3 mm de diamètre, de préférence 2 mm de diamètre, pour la circulation du deuxième fluide.According to one aspect of the invention the second wall comprises a first portion and a second portion facing each other and welded together so as to delimit ducts of 1 to 3 mm in diameter, preferably 2 mm in diameter, for the circulation of the second fluid.

Selon un aspect de l'invention au moins une plaque a une forme rectangulaire.According to one aspect of the invention at least one plate has a rectangular shape.

Selon un aspect de l'invention au moins une plaque a une longueur comprise entre 100 et 1000 mm, de préférence entre 450 et 700 mm.According to one aspect of the invention at least one plate has a length of between 100 and 1000 mm, preferably between 450 and 700 mm.

Selon un aspect de l'invention au moins une plaque a une largeur comprise entre inférieure à la longueur, de préférence entre 100 et 250 mm.According to one aspect of the invention at least one plate has a width between less than the length, preferably between 100 and 250 mm.

Selon un aspect de l'invention, ledit au moins un premier conduit est une gaine souple.According to one aspect of the invention, said at least one first conduit is a flexible sheath.

Cet aspect de l'invention permet de remplacer l'inox ou le cuivre par des films plastiques de faible épaisseur, avec l'avantage de diminuer sensiblement le coût matière.This aspect of the invention makes it possible to replace stainless steel or copper with thin plastic films, with the advantage of significantly reducing the material cost.

Selon un aspect de l'invention la au moins une première paroi comprend un film complexe avec une couche interne en PE ou en PVC.According to one aspect of the invention the at least one first wall comprises a complex film with an inner layer of PE or PVC.

Selon un aspect de l'invention la couche interne en PE ou en PVC a une épaisseur de 10 à 100 microns, de préférence de 20 à 50 microns.According to one aspect of the invention the inner layer of PE or PVC has a thickness of 10 to 100 microns, preferably 20 to 50 microns.

Selon un aspect de l'invention le film constitutif de la première ou de la deuxième paroi est simple (monocouche) ou complexe (multicouches), d'une épaisseur totale de 50 à 200 microns, et comprend au moins une couche interne thermoscellante. D'autre part, en remplaçant la double paroi habituellement en métal avec des ponts thermiques entre les deux parois, par au moins un film plastique, on maximise la surface d'échange thermique en assurant un contact des deux parois sur une portion plus importante de leur surface respective grâce à la pression des fluides.According to one aspect of the invention, the constituent film of the first or second wall is simple (monolayer) or complex (multilayer), with a total thickness of 50 to 200 microns, and comprises at least one heat-sealing inner layer. On the other hand, by replacing the double wall usually made of metal with thermal bridges between the two walls, by at least one plastic film, the heat exchange surface is maximized by ensuring a contact of the two walls on a larger portion of their respective surface thanks to the fluid pressure.

Selon un aspect de l'invention la pression du premier fluide dans le premier conduit est inférieure à la pression du deuxième fluide, à protéger, dans le deuxième conduit. Ainsi en cas de fuite, la pression supérieure du deuxième fluide permet à celui-ci de s'écouler entre les deux parois et d'être collecté par un dispositif de détection de fuite.According to one aspect of the invention, the pressure of the first fluid in the first conduit is less than the pressure of the second fluid to be protected in the second conduit. Thus in case of leakage, the upper pressure of the second fluid allows it to flow between the two walls and to be collected by a leak detection device.

Selon un autre aspect de l'invention, des points de collage sont disposés entre la surface externe de ladite au moins une partie de la première paroi dudit premier conduit et la deuxième paroi, afin d'optimiser encore la surface d'échange thermique en complétant l'effet de la pression des fluides.According to another aspect of the invention, bonding points are disposed between the outer surface of said at least a portion of the first wall of said first conduit and the second wall, to further optimize the heat exchange surface by supplementing the effect of fluid pressure.

Selon un autre aspect de l'invention, ledit premier conduit est disposé entre deux plaques.According to another aspect of the invention, said first conduit is disposed between two plates.

Selon un autre aspect de l'invention, les parois des conduits sont configurées pour être imperméables aux fluides qui les parcourt ; en cas de fuite de l'un des conduits, la paroi de l'autre conduit est imperméable au fluide qui fuit; en particulier, la au moins une partie souple du au moins un premier conduit est imperméable au deuxième fluide traversant, sous l'effet d'une fuite, la paroi du deuxième conduit. Ainsi est évitée la contamination des eaux potables circulant dans le deuxième conduit de l'échangeur par les eaux grises du premier conduit.According to another aspect of the invention, the walls of the ducts are configured to be impermeable to the fluids that pass through them; in the event of leakage of one of the ducts, the wall of the other duct is impermeable to the leaking fluid; in particular, the at least one flexible portion of the at least one first conduit is impervious to the second fluid passing through, under the effect of a leak, the wall of the second conduit. Thus is avoided the contamination of the drinking water circulating in the second conduit of the exchanger by the gray water of the first conduit.

Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique comprend un dispositif de détection de fuite, de sorte que le deuxième fluide traversant la paroi du deuxième conduit sous l'effet d'une fuite est collecté par un dispositif de détection de fuite.According to another aspect of the invention, the heat exchanger comprises a leak detection device, so that the second fluid passing through the wall of the second conduit under the effect of a leak is collected by a leak detection device .

Selon un autre aspect de l'invention, l'au moins un premier conduit est un unique premier conduit, et l'au moins un deuxième conduit est aménagé dans une pluralité de plaques, l'endroit et l'envers de chaque plaque étant en contact avec au moins une partie de la paroi dudit premier conduit.According to another aspect of the invention, the at least one first conduit is a single first conduit, and the at least one second conduit is arranged in a plurality of plates, the location and the backside of each plate being contact with at least a portion of the wall of said first conduit.

Cette configuration permet d'éviter l'inconvénient des échangeurs à plaques connus, dans lesquels les écoulements des deux fluides sont divisés chacun en plusieurs couches après leur entrée dans l'échangeur et avant de traverser les différentes plaques, puis sont réunis à nouveau à la sortie de l'échangeur; ces zones de division et de réunion de l'écoulement constituent autant d'obstacles à celui-ci et favorisent le colmatage des conduits. Dans le dispositif selon l'invention, seul le circuit d'eau potable est divisé, les eaux grises vont circuler autour des plaques en une seule lame d'eau, ce qui permet d'éviter le colmatage malgré des fluides chargés en fibres diverses, telles que cheveux, poils, et savon ; cet aspect est d'autant plus avantageux que la pente d'écoulement gravitaire de ces eaux est souvent faible du fait des contraintes d'intégration spécifiques, notamment dans le cas des installations de type douche ou baignoire. Cet avantage permet de se dispenser d'ajouter un filtre et un système de nettoyage à contre courant qui s'avèrent souvent nécessaires dans les échangeurs à plaques classiques.This configuration makes it possible to avoid the disadvantage of known plate heat exchangers, in which the flows of the two fluids are each divided into several layers after their entry into the exchanger and before passing through the different plates, and are then reassembled at the same time. exit of the exchanger; these zones of division and of meeting of the flow constitute as many obstacles to this one and favor the clogging of the conduits. In the device according to the invention, only the drinking water circuit is divided, the greywater will circulate around the plates in a single layer of water, which avoids clogging despite fluids loaded with various fibers, such as hair, hair, and soap; this aspect is all the more advantageous as the gravitational flow slope of these waters is often low due to specific integration constraints, particularly in the case of shower or bath type installations. This advantage makes it unnecessary to add a filter and a backwash cleaning system that are often required in conventional plate heat exchangers.

Selon un autre aspect de l'invention, les plaques de ladite pluralité de plaques sont réalisées en matériau rigide ou souple.According to another aspect of the invention, the plates of said plurality of plates are made of rigid or flexible material.

Selon un autre aspect de l'invention, les plaques de ladite pluralité de plaques sont superposées.According to another aspect of the invention, the plates of said plurality of plates are superimposed.

Selon un aspect de l'invention les plaques superposées sont espacées de 1 à 5 mm, de préférence de 1 à 3 mm.According to one aspect of the invention the superimposed plates are spaced from 1 to 5 mm, preferably from 1 to 3 mm.

Selon un autre aspect de l'invention, ledit unique premier conduit est disposé en serpentin entre les plaques superposées de ladite pluralité de plaques, assurant ainsi un écoulement sans obstacle entre les plaques superposées de ladite pluralité de plaques.According to another aspect of the invention, said single first conduit is serpentine disposed between the superimposed plates of said plurality of plates, thereby providing unobstructed flow between the superimposed plates of said plurality of plates.

Selon un autre aspect de l'invention, les conduits aménagés dans les plaques de ladite pluralité de plaques sont alimentés en série ou en parallèle.According to another aspect of the invention, the ducts arranged in the plates of said plurality of plates are fed in series or in parallel.

Un échangeur thermique selon l'une ou l'autre des configurations précédentes peut être utilisé pour préchauffer un deuxième fluide en entrée d'une installation de production d'eau chaude sanitaire avec un premier fluide évacué par ladite installation.A heat exchanger according to one or the other of the preceding configurations can be used to preheat a second fluid input to a domestic hot water production installation with a first fluid discharged by said installation.

Un échangeur thermique selon l'une ou l'autre des configurations précédentes peut également être utilisé pour chauffer tout type de fluide alimentaire à protéger avec un fluide non alimentaire, tel que par exemple l'eau glycolée d'une installation solaire. L'installation de production d'eau chaude sanitaire peut notamment être associée à une douche ou à une baignoire, ou encore à un ballon d'eau chaude sanitaire. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés, représentants à titre d'exemples non limitatifs une ou plusieurs formes de réalisation de l'invention.A heat exchanger according to one or the other of the preceding configurations can also be used to heat any type of food fluid to be protected with a non-food fluid, such as, for example, the brine of a solar installation. The domestic hot water production installation can be combined with a shower or a bath, or with a hot water tank. The invention will be better understood with the aid of the description which follows with reference to the appended diagrammatic drawings, representing by way of nonlimiting examples one or more embodiments of the invention.

Figure 1 présente une vue schématique en coupe transversale de la paroi souple d'un premier conduit au contact d'une plaque.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of the flexible wall of a first conduit in contact with a plate.

Figure Ibis présente une vue schématique plus détaillée de la plaque de la figure 1.Figure 1A shows a more detailed schematic view of the plate of Figure 1.

Figure 2 présente une vue schématique en coupe de la paroi souple d'un premier conduit au contact de deux plaques superposées.Figure 2 shows a schematic sectional view of the flexible wall of a first conduit in contact with two superposed plates.

Figure 3 présente une vue en coupe d'un premier conduit qui serpente entre les plaques d'une pluralité de plaques superposées.Figure 3 shows a sectional view of a first duct that winds between the plates of a plurality of superposed plates.

Figure 4 présente un exemple d'utilisation d'un échangeur thermique selon l'invention pour récupérer la chaleur de l'eau en sortie d'une installation de douche pour réchauffer l'eau froide en entrée de cette installation.Figure 4 shows an example of use of a heat exchanger according to the invention for recovering the heat of the water at the outlet of a shower installation for heating the cold water at the inlet of this installation.

Figure 5 présente une vue schématique de l'échangeur de la figure 3 dans un bac de récupération étanche avec un organe de détection de fuite.Figure 5 shows a schematic view of the exchanger of Figure 3 in a sealed recovery tank with a leak detection member.

Figure 6 présente une vue en perspective d'un exemple de réalisation de gaine souple.Figure 6 shows a perspective view of an embodiment of flexible sheath.

Figure 7 présente une vue en perspective de la gaine souple de la figure 6 intercalée entre deux plaques superposées.Figure 7 shows a perspective view of the flexible sheath of Figure 6 interposed between two superimposed plates.

Figure 8 présente une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un échangeur comprenant un conduit en serpentin disposé autour de dix plaques superposées.Figure 8 shows a perspective view of an embodiment of an exchanger comprising a serpentine duct disposed around ten superimposed plates.

Sur la figure 4 on identifie le receveur ou bac à douche 13 avec sa bonde 14 qui collecte des eaux grises et les évacue 15 vers le récupérateur de chaleur, qui préchauffe l'eau froide conduite 17 dans le récupérateur de chaleur avant qu'elle rallie 18 le mitigeur 19 qui alimente la douche 22 avec le mélange de l'eau chaude 20 et de l'eau froide préchauffée 18. Les eaux grises sont ensuite définitivement évacuées 21 après leur passage dans le récupérateur de chaleur 16. L'échangeur thermique décrit ci-dessous en référence aux figures 1, Ibis, 2, et 3 constitue le composant principal du récupérateur de chaleur 16, qui a pour fonction de préchauffer l'eau froide au contact des eaux grises encore chaudes.In FIG. 4, the shower tray 13 is identified with its drain 14 which collects greywater and discharges it to the heat recuperator, which preheats the cold water that is conducted 17 in the heat recovery unit before it rallys. 18 the mixer 19 which feeds the shower 22 with the mixture of hot water 20 and preheated cold water 18. The gray water is then permanently discharged 21 after passing through the heat recovery unit 16. The heat exchanger described below with reference to Figures 1, Ibis, 2, and 3 constitutes the main component of the heat recovery unit 16, whose function is to preheat the cold water in contact with gray water still hot.

Les figures 1 et 2 présentent de manière schématique un échangeur à double paroi, adapté à des composants à paroi souple, ou à des composants dont au moins une des parois est souple, au moins en partie, et appliqué à la réalisation d'un récupérateur de chaleur pour la production d'eau chaude sanitaire destinée à alimenter un ballon d'eau chaude, ou un mitigeur de douche ou de baignoire, voire à ces deux types d'installation simultanément.FIGS. 1 and 2 schematically show a double-walled exchanger adapted to components with a flexible wall, or to components whose at least one of the walls is flexible, at least in part, and applied to the production of a recuperator of heat for the production of domestic hot water for supplying a hot water tank, or a shower or bath mixer, or even both types of installation simultaneously.

Les parois des plaques 2 et 3 de la figure 2 sont réalisées en matériau favorisant les transferts thermiques ; le matériau peut être rigide, en inox ou en cuivre par exemple, ou souple ; dans ce cas, la plaque comprend au moins une feuille de plastique, et/ou un support textile revêtu ou enduit, et/ou une grille enduite ; dans tous les cas, la plaque dispose d'une géométrie interne définissant des canaux d'écoulement permettant de distribuer et de faire circuler un fluide 2' à l'intérieur de la plaque, pour favoriser un échange thermique entre le fluide 2' et un fluide 1' circulant à l'intérieur d'un conduit 1 dont une paroi souple est au contact de la surface de la plaque en épousant la forme de la géométrie externe de cette surface.The walls of the plates 2 and 3 of Figure 2 are made of material promoting heat transfer; the material may be rigid, stainless steel or copper for example, or flexible; in this case, the plate comprises at least one plastic sheet, and / or a coated or coated textile support, and / or a coated grid; in all cases, the plate has an internal geometry defining flow channels for distributing and circulating a fluid 2 'inside the plate, to promote a heat exchange between the fluid 2' and a fluid 1 'flowing inside a duct 1 whose flexible wall is in contact with the surface of the plate in the shape of the external geometry of this surface.

Pour l'application visée, c'est l'eau froide potable en entrée de la douche qui circule 2' à l'intérieur de la ou des plaques 2, 3. Pour cette application, la règlementation impose que le matériau choisi pour la réalisation des parois des plaques soit compatible avec le caractère potable de l'eau. Selon un mode de réalisation, la paroi 4 comprend un composant organique 22 et composant métallique 21 comme cela est représenté figure Ibis. Dans ce cas l'eau potable n'est en contact qu'avec le composant organique. Le matériau métallique peut être une feuille d'aluminium de 10 à 20 microns d'épaisseur, le matériau organique un polyéthylène alimentaire, ou un autre matériau thermoscellant alimentaire, de 30 à 50 microns d'épaisseur; le matériau métallique et le matériau organique sont collés entre eux selon un procédé de collage connu pour créer un film complexe ; les films complexes en vis-à-vis sont alors soudés entre eux pour délimiter des canaux de 2 mm de diamètre environ. Il est également possible de réaliser la paroi des plaques en matériau entièrement organique, par exemple un simple film de polyéthylène d'environ 150 microns d'épaisseur. De préférence, une plaque fait entre 450 et 700 mm de long par 100 à 250 mm de large, les plaques pouvant être assemblées entre elles, superposées, en laissant un espace entre les plaques de 2 à 3 mm. L'eau chaude récupérée en sortie de l'installation de la douche, évacuée par le receveur de l'installation, est dite grise, c'est-à-dire sale, et notamment chargée en fibres diverses, telles que cheveux, poils, savon, qui peuvent colmater ou encrasser l'échangeur. Ces eaux grises constituent le fluide 1' qui circule dans le conduit 1 en forme de gaine souple, disposé entre deux plaques 2, 3. Le matériau constitutif de la paroi (4') de ce conduit doit être résistant aux produits chimiques présents dans ces eaux grises. Ainsi selon un mode de réalisation la paroi de la gaine eaux grises est composée d'un film complexe avec une couche PVC interne de 20 à 50 microns.For the intended application, it is the cold potable water entering the shower that circulates 2 'inside the plate or plates 2, 3. For this application, the regulation requires that the material chosen for the realization the walls of the plates are compatible with the potable nature of the water. According to one embodiment, the wall 4 comprises an organic component 22 and metal component 21 as shown in FIG. In this case the drinking water is in contact only with the organic component. The metal material may be an aluminum foil 10 to 20 microns thick, the organic material a food grade polyethylene, or other food heat sealing material 30 to 50 microns thick; the metallic material and the organic material are glued together according to a known method of bonding to create a complex film; the complex films vis-à-vis are then welded together to define channels of about 2 mm in diameter. It is also possible to make the wall of the plates of entirely organic material, for example a simple polyethylene film of about 150 microns thick. Preferably, a plate is between 450 and 700 mm long by 100 to 250 mm wide, the plates can be assembled together, superimposed, leaving a space between the plates of 2 to 3 mm. The hot water recovered at the outlet of the installation of the shower, evacuated by the receiver of the installation, is called gray, that is to say dirty, and in particular charged with various fibers, such as hair, hair, soap, which can clog or foul the heat exchanger. These gray waters constitute the fluid 1 'which circulates in the duct 1 in the form of a flexible sheath, arranged between two plates 2, 3. The material constituting the wall (4') of this duct must be resistant to the chemicals present in these ducts. gray water. Thus, according to one embodiment, the wall of the greywater sheath is composed of a complex film with an inner PVC layer of 20 to 50 microns.

Les figures 6 et 7 présentent un exemple de réalisation de gaine souple pour les eaux grises et de plaques pour l'eau potable, correspondant aux vues schématiques 1, Ibis et 2 et décrites ci-dessus.Figures 6 and 7 show an embodiment of flexible sheath for greywater and plates for drinking water, corresponding to schematic views 1, Ibis and 2 and described above.

La pression du fluide 1' est inférieure à celle du fluide 2' qui constitue le fluide à protéger. Lorsque le fluide 1' circule, sa pression permet de remplir tout l'espace entre les plaques contenant le fluide 2', et ainsi d'assurer une surface d'échange maximale entre les deux parois 4 et 4'. Il est également possible de compléter l'effet de la pression avec des points de collage supplémentaires pour maximiser encore la surface d'échange.The pressure of the fluid 1 'is less than that of the fluid 2' which constitutes the fluid to be protected. When the fluid 1 'flows, its pressure makes it possible to fill the entire space between the plates containing the fluid 2', and thus to ensure a maximum exchange surface between the two walls 4 and 4 '. It is also possible to supplement the effect of pressure with additional bonding points to further maximize the exchange surface.

Les plaques, rigides ou souples, 2, 3 sont étanches et possèdent une entrée et une sortie pour le fluide 2' circulant à l'intérieur. Néanmoins en cas de fuite du fluide 2', sa pression supérieure à celle du fluide 1' permet au fluide 2' de s'écouler entre les deux parois et d'être collecté dans un bac étanche 24 pour détecter la fuite 23, grâce par exemple à un dispositif de détection du remplissage intégrant un organe de sécurité qui alertera le plus rapidement possible sur la présence d'une fuite. Notamment deux options sont possibles : les parois ne sont pas fixées entre elles, et dans ce cas l'eau de fuite peut s'écouler librement. les parois sont fixées entre elles par des points de collage, et l'eau potable sous pression peut s'écouler entre les points de collage ; dans ce cas une fuite sur les eaux grises sera plus longue à détecter.The plates, rigid or flexible, 2, 3 are sealed and have an inlet and an outlet for the fluid 2 'circulating inside. Nevertheless, in the event of leakage of the fluid 2 ', its pressure greater than that of the fluid 1' allows the fluid 2 'to flow between the two walls and to be collected in a sealed tank 24 to detect the leak 23, thanks to example to a filling detection device incorporating a safety member that will alert as soon as possible on the presence of a leak. In particular two options are possible: the walls are not fixed together, and in this case the leakage water can flow freely. the walls are fixed together by bonding points, and the drinking water under pressure can flow between the bonding points; in this case a leak on greywater will take longer to detect.

Selon un aspect de l'invention, représenté à la figure 3, au moins deux plaques 9, 10, 11 sont superposées, dans lesquelles l'eau potable froide circule, et le conduit souple 6 dans lequel circule les eaux grises 6' de récupération serpente autour des plaques superposées. Cette disposition permet de bénéficier de la performance d'un échangeur à plaques avec un fluide chargé en fibres sans risque de colmatage.According to one aspect of the invention, represented in FIG. 3, at least two plates 9, 10, 11 are superimposed, in which the cold drinking water circulates, and the flexible duct 6 in which the gray water 6 'of circulation circulates. snakes around the stacked plates. This arrangement makes it possible to benefit from the performance of a plate heat exchanger with a fluid loaded with fibers without risk of clogging.

Selon un autre aspect de l'invention, le conduit 6 est réalisé en éléments de matériau rigide ou souple assemblé en série de manière à constituer un serpentin sans obstacle à l'écoulement des eaux grises 6'.According to another aspect of the invention, the duct 6 is made of elements of rigid or flexible material assembled in series so as to form a coil without hindrance to the flow of greywater 6 '.

La figure 8 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un échangeur composé de dix plaques superposées dans lesquelles circule l'eau potable à réchauffer, avec les eaux grises qui circulent sans obstacle dans un conduit en serpentin 6,1, disposé entre les plaques superposées 9 , 10 , 11, 2 , selon les illustrations complémentaires des figures 6 et 7.FIG. 8 is a perspective view of an exemplary embodiment of an exchanger composed of ten superimposed plates in which drinking water circulates to be heated, with gray water circulating without obstacle in a serpentine duct 6.1, disposed between the superimposed plates 9, 10, 11, 2, according to the further illustrations of Figures 6 and 7.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Echangeur thermique destiné à l'échange thermique entre un premier fluide (Γ) et un second fluide (2') au niveau d’au moins une zone d'échange thermique, l'échangeur comprenant au moins un premier conduit (1) aménagé pour la circulation du premier fluide (Γ) et au moins un deuxième conduit (2) aménagé pour la circulation du deuxième fluide (2'), au moins l'un des conduits du au moins un premier conduit (1) étant une gaine souple, l'au moins un premier conduit (1) et l'au moins un deuxième conduit (2) étant séparés au niveau de l'au moins une zone d'échange thermique par au moins une première paroi (4') délimitant au moins partiellement le premier conduit et au moins une deuxième paroi (4) délimitant au moins partiellement le deuxième conduit, au moins une partie de la première paroi (4') étant configurée pour être mise au contact de la deuxième paroi (4) par la pression du premier fluide et pour qu'un écoulement causé par une fuite du deuxième fluide à travers la deuxième paroi s'écoule entre les deux parois.1. Heat exchanger for the heat exchange between a first fluid (Γ) and a second fluid (2 ') at at least one heat exchange zone, the exchanger comprising at least a first pipe (1) arranged for the circulation of the first fluid (Γ) and at least a second conduit (2) arranged for the circulation of the second fluid (2 '), at least one of the ducts of the at least one first duct (1) being a sheath flexible, the at least one first conduit (1) and the at least one second conduit (2) being separated at the level of the at least one heat exchange zone by at least a first wall (4 ') delimiting at least partially the first duct and at least one second wall (4) defining at least partially the second duct, at least a portion of the first wall (4 ') being configured to be brought into contact with the second wall (4) by the pressure of the first fluid and for a flow caused by a leak of the second fluid e through the second wall flows between the two walls. 2. Echangeur thermique selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un deuxième conduit est aménagé dans au moins une plaque (2, 9, 10, 11).2. Heat exchanger according to the preceding claim, wherein said at least one second duct is formed in at least one plate (2, 9, 10, 11). 3. Echangeur thermique selon la revendication précédente, dans lequel l'au moins une plaque (2) comprend au moins deux plaques superposées (9,10,11).3. Heat exchanger according to the preceding claim, wherein the at least one plate (2) comprises at least two superposed plates (9,10,11). 4. Echangeur thermique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des points de collage sont disposés entre la surface externe de ladite au moins une partie de la première paroi (4') dudit premier conduit et la deuxième paroi (4).4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein bonding points are disposed between the outer surface of said at least a portion of the first wall (4 ') of said first conduit and the second wall (4). 5. Echangeur thermique selon l'une des revendications 2 à 5 pour autant qu'elles dépendent de la revendication 2, dans lequel ledit au moins un premier conduit (1) est disposé entre deux plaques (2,3).5. Heat exchanger according to one of claims 2 to 5 as far as they depend on claim 2, wherein said at least one first conduit (1) is disposed between two plates (2,3). 6. Echangeur thermique selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'au moins un premier conduit est un unique premier conduit (6).6. Heat exchanger according to one of the preceding claims wherein the at least one first conduit is a single first conduit (6). 7. Echangeur thermique selon l'une des revendications 2 à 7 pour autant qu'elles dépendent de la revendication 2, dans lequel l'endroit et l'envers de chaque plaque de l'au moins une plaque (2,9,10,11) est en contact avec au moins une partie de la paroi de l'au moins un premier conduit.7. Heat exchanger according to one of claims 2 to 7 as far as dependent on claim 2, wherein the location and the back of each plate of the at least one plate (2,9,10, 11) is in contact with at least a portion of the wall of the at least one first conduit. 8. Echangeur thermique selon la revendication 8 pour autant qu'elle dépende de la revendication 7, pour autant qu'elle dépende de la revendication 3, dans lequel ledit unique premier conduit (6) est disposé en serpentin entre les plaques superposées de l'au moins deux plaques superposées (9,10,11).8. Heat exchanger according to claim 8 as dependent on claim 7, as far as dependent on claim 3, wherein said single first conduit (6) is arranged in a serpentine between the superimposed plates of the at least two superimposed plates (9,10,11). 9. Echangeur thermique selon l'une des revendications précédentes comprenant un dispositif de détection de fuite (23).9. Heat exchanger according to one of the preceding claims comprising a leak detection device (23). 10. Installation de production d'eau chaude sanitaire comprenant au moins un échangeur thermique selon les revendications précédentes pour préchauffer un deuxième fluide en entrée (17) de ladite installation avec un premier fluide évacué (15) par ladite installation.10. Domestic hot water production installation comprising at least one heat exchanger according to the preceding claims for preheating a second fluid input (17) of said installation with a first fluid discharged (15) by said installation.
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