FR3133077A3

FR3133077A3 - Heat exchanger with improved heat exchange structure

Info

Publication number: FR3133077A3
Application number: FR2209959A
Authority: FR
Inventors: Frédéric Crayssac; Jacopo Seiwert; Nicolas Richet; Eric Masliah; Gilles Lebain
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2023-09-01
Anticipated expiration: 2032-09-30
Also published as: FR3133077B3

Abstract

L’invention concerne un échangeur de chaleur des passages comprenant au moins une première structure ondulée et une deuxième structure ondulée comprenant chacune une série de jambes d’onde reliées les unes aux autres alternativement par des sommets d’onde et des bases d’onde. Selon l’invention, la première structure et la deuxième structure présentent chacune un pas constant, chacune ayant un pas respectivement d’une première valeur et d’une deuxième valeur distincte de la première valeur, ou la première structure et la deuxième structure présentent chacune un pas variable et comprennent chacune une première portion sur laquelle les structures présentent un pas d’une même première valeur et au moins une deuxième portion sur laquelle les structures présentent un pas d’une deuxième valeur supérieure à la première, au moins une base d’onde de la première structure étant positionnée en appui contre un sommet d’onde de la deuxième structure. Figure pour l’abrégé : 2.The invention relates to a passage heat exchanger comprising at least a first corrugated structure and a second corrugated structure each comprising a series of wave legs connected to each other alternately by wave crests and wave bases. According to the invention, the first structure and the second structure each have a constant pitch, each having a pitch respectively of a first value and a second value distinct from the first value, or the first structure and the second structure each have a variable pitch and each comprise a first portion on which the structures have a pitch of the same first value and at least a second portion on which the structures have a pitch of a second value greater than the first, at least one base d the wave of the first structure being positioned in support against a wave peak of the second structure. Figure for the abstract: 2.

Description

Heat exchanger with improved heat exchange structure

La présente invention concerne un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes comprenant une structure d’échange thermique améliorée.The present invention relates to a plate-and-fin type heat exchanger comprising an improved heat exchange structure.

La présente invention trouve notamment application dans le domaine de la séparation de gaz par cryogénie, en particulier de la séparation d’air par cryogénie (connue sous l’acronyme anglais « ASU » pour unité de séparation d’air) exploitée pour la production d’oxygène gazeux sous pression. En particulier, la présente invention peut s’appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise un débit liquide, par exemple de l’oxygène liquide, de l’azote et/ou de l’argon par échange de chaleur avec un gaz calorigène, par exemple l’air ou l’azote.The present invention finds particular application in the field of gas separation by cryogenics, in particular air separation by cryogenics (known by the English acronym “ASU” for air separation unit) used for the production of gaseous oxygen under pressure. In particular, the present invention can be applied to a heat exchanger which vaporizes a liquid flow, for example liquid oxygen, nitrogen and/or argon by heat exchange with a calorigenic gas, for example for example air or nitrogen.

Si l’échangeur de chaleur se trouve dans la cuve d’une colonne de distillation, il peut constituer un vaporiseur fonctionnant en thermosiphon pour lequel l’échangeur est immergé dans un bain de liquide descendant la colonne ou un vaporiseur fonctionnant en vaporisation à film alimenté directement par le liquide tombant de la colonne et/ou par une pompe de recirculation.If the heat exchanger is located in the tank of a distillation column, it can constitute a vaporizer operating as a thermosyphon for which the exchanger is immersed in a bath of liquid descending the column or a vaporizer operating as a fed film vaporization directly by the liquid falling from the column and/or by a recirculation pump.

La présente invention peut également s’appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise au moins un débit de mélange liquide-gaz, en particulier un débit de mélange à plusieurs constituants, par exemple un mélange d’hydrocarbures, par échange de chaleur avec au moins un autre fluide, par exemple du gaz naturel.The present invention can also be applied to a heat exchanger which vaporizes at least one flow of liquid-gas mixture, in particular a flow of mixture with several constituents, for example a mixture of hydrocarbons, by heat exchange with at least another fluid, for example natural gas.

La technologie couramment utilisée pour un échangeur est celle des échangeurs en aluminium à plaques et à ailettes ou ondes brasés, qui permettent d’obtenir des dispositifs très compacts offrant une grande surface d’échange.The technology commonly used for an exchanger is that of aluminum exchangers with plates and brazed fins or waves, which make it possible to obtain very compact devices offering a large exchange surface.

Ces échangeurs comprennent des plaques séparatrices entre lesquelles sont insérées des structures d’échange thermique, généralement des structures ondulées également appelées ondes, formées d’une succession d’ailettes ou jambes d’onde, constituant ainsi un empilement de passages pour les différents fluides à mettre en relation d’échange thermique.These exchangers include separator plates between which heat exchange structures are inserted, generally corrugated structures also called waves, formed by a succession of fins or wave legs, thus constituting a stack of passages for the different fluids to be put into a heat exchange relationship.

Les performances d’un échangeur sont liées au coefficient d’échange thermique des structures d’échange thermique se trouvant en contact avec les fluides. Le coefficient d’échange thermique d’une structure dépend notamment de la géométrie de la structure, de la nature du matériau la constituant, de la porosité de ce matériau, de sa rugosité et du régime d’écoulement des fluides.The performance of an exchanger is linked to the heat exchange coefficient of the heat exchange structures in contact with the fluids. The heat exchange coefficient of a structure depends in particular on the geometry of the structure, the nature of the material constituting it, the porosity of this material, its roughness and the flow regime of the fluids.

L’amélioration de la performance thermique d’un échangeur à volume et écart de température constants peut être réalisée notamment par l’augmentation de la surface d’échange et/ou par l’augmentation du coefficient d’échange thermique.Improving the thermal performance of an exchanger with constant volume and temperature difference can be achieved in particular by increasing the exchange surface and/or by increasing the heat exchange coefficient.

L’augmentation de la surface d’échange est généralement liée à la densité de l’onde utilisée, généralement exprimée en termes de nombre de jambes d’ondes par unité de longueur. Cependant, la possibilité d’augmentation est limitée puisque plus la densité de l’onde est grande, plus la perte de charge engendrée est grande. Il existe donc un compromis permettant d’augmenter la surface d’échange sans que celle-ci n’engendre une perte de charge trop importante. En particulier, dans le cas des échangeurs du type vaporiseur-condenseur, l’augmentation de la surface d’échange est limitée par la densité maximale de l’onde qui peut être utilisée dans les passages de vaporisation. En effet, pour une question de sécurité liée à la vaporisation de l’oxygène et aux risques de dépôts d’impuretés et de bouchage de canaux, il est préconisé d’utiliser des ondes droites sans obstacle en respectant une largeur de canal minimale.The increase in the exchange surface is generally linked to the density of the wave used, generally expressed in terms of the number of wave legs per unit length. However, the possibility of increase is limited since the greater the density of the wave, the greater the pressure loss generated. There is therefore a compromise allowing the exchange surface to be increased without it generating too significant a pressure loss. In particular, in the case of vaporizer-condenser type exchangers, the increase in the exchange surface is limited by the maximum density of the wave which can be used in the vaporization passages. Indeed, for reasons of safety linked to the vaporization of oxygen and the risks of deposits of impurities and blockage of channels, it is recommended to use straight waves without obstacles while respecting a minimum channel width.

Concernant l’augmentation du coefficient d’échange thermique, celle-ci peut être obtenue en modifiant les propriétés physico-chimiques des surfaces d’échange. Ceci permet d’augmenter la surface effective d’échange et/ou de modifier les interactions entre le fluide et la surface, en changeant des propriétés de la surface considérée comme sa mouillabilité ou sa capacité à intensifier l’ébullition d’un fluide. On parle alors de surfaces intensifiées.Concerning the increase in the heat exchange coefficient, this can be obtained by modifying the physicochemical properties of the exchange surfaces. This makes it possible to increase the effective exchange surface and/or modify the interactions between the fluid and the surface, by changing the properties of the surface considered such as its wettability or its capacity to intensify the boiling of a fluid. We then speak of intensified surfaces.

Un problème qui se pose avec l’utilisation de surfaces intensifiées par texturation dans des échangeurs en aluminium brasés concerne l’assemblage d’éléments comportant de telles surfaces lors de la fabrication de l’échangeur. En effet, la liaison des éléments constitutifs de l’échangeur est réalisée par brasage avec utilisation d’un métal d’apport, appelé brasure ou agent de brasage, l’assemblage étant obtenu par fusion et diffusion de l’agent de brasage au sein des pièces à braser, sans fusion de celles-ci. La présence d’un revêtement poreux ou de reliefs au niveau de la zone de liaison affecte les propriétés mécaniques et/ou thermiques du joint, et donc celles de l’échangeur qui sont directement liées à la qualité du joint brasé.A problem that arises with the use of surfaces intensified by texturing in brazed aluminum exchangers concerns the assembly of elements comprising such surfaces during the manufacture of the exchanger. Indeed, the connection of the constituent elements of the exchanger is carried out by brazing with the use of a filler metal, called brazing or brazing agent, the assembly being obtained by fusion and diffusion of the brazing agent within parts to be brazed, without melting them. The presence of a porous coating or reliefs at the connection zone affects the mechanical and/or thermal properties of the joint, and therefore those of the exchanger which are directly linked to the quality of the brazed joint.

Pour tenter de remédier à ces inconvénients, une solution pourrait être de réaliser la texturation des structures d’échange thermique après que le brasage de ces structures dans l’échangeur a été réalisé.To try to remedy these drawbacks, one solution could be to texturize the heat exchange structures after brazing of these structures in the exchanger has been carried out.

Toutefois, il est difficile d’accéder aux canaux formés par les structures d’échange dans les passages de l’échangeur et il devient alors impossible d’utiliser des techniques de texturation mécanique ou de revêtement par projection thermique. D’autres techniques de traitement de surface sont difficiles à mettre en œuvre. Par exemple, pour les techniques impliquant des étapes préalables de traitement thermique ou de dépôt d’une couche d’imprégnation pour assurer l’adhésion du revêtement, c’est l’échangeur entier qu’il faut traiter. Il y a alors des risques de boucher les canaux, de débraser des pièces de l’échangeur ou de créer des phases métallurgiques fragiles et d’endommager la matrice brasée.However, it is difficult to access the channels formed by the exchange structures in the exchanger passages and it then becomes impossible to use mechanical texturing or thermal spray coating techniques. Other surface treatment techniques are difficult to implement. For example, for techniques involving prior stages of heat treatment or deposition of an impregnation layer to ensure adhesion of the coating, it is the entire exchanger that must be treated. There is then a risk of blocking the channels, debrazing parts of the exchanger or creating fragile metallurgical phases and damaging the brazed matrix.

Par ailleurs, il a été proposé de réaliser des texturations de surface sur les plaques séparatrices avant brasage. Mais dans ce cas, il n’y a pas de structure d’échange thermique brasée aux plaques et il est nécessaire de procéder à un recuit des plaques. Or, les structures d’échange ont aussi un rôle d’entretoises. Elles contribuent à la rigidité des passages de l’échangeur et à leur résistance à la compression lors du brasage sous vide de l’échangeur. De plus, les plaques recuites perdent de leur résistance mécanique. Il est alors nécessaire d’agencer des barres de renfort supplémentaires dans les passages et de doubler l’épaisseur des plaques.Furthermore, it has been proposed to carry out surface texturing on the separator plates before brazing. But in this case, there is no heat exchange structure brazed to the plates and it is necessary to anneal the plates. However, exchange structures also have a role as spacers. They contribute to the rigidity of the exchanger passages and their resistance to compression during vacuum brazing of the exchanger. In addition, annealed plates lose their mechanical strength. It is then necessary to arrange additional reinforcement bars in the passages and to double the thickness of the plates.

Lorsque l’on souhaite améliorer l’efficacité thermique d’un échangeur, il ne faut donc pas seulement considérer les performances en fonctionnement de l’échangeur mais aussi son mode de fabrication.When we want to improve the thermal efficiency of an exchanger, we must therefore not only consider the operating performance of the exchanger but also its manufacturing method.

D’autres solutions ont été proposées par la demanderesse pour accroître les performances thermiques d’un échangeur. FR-A-1762437 divulgue ainsi un échangeur dans lequel deux structures ondulées sont agencées tête-bêche dans un passage. La distance entre deux sommets successifs de chaque structure est augmentée de sorte que les sommets d’une onde fassent saillie dans les espaces formés entre les sommets de l’autre onde. L’inconvénient de cette solution est la difficulté à garantir les dimensions des canaux ainsi créés puisque les structures ondulées présentent une certaine souplesse dans leur direction d’ondulation. Une autre solution décrite dans FR-A-1762419 consiste à positionner dans un passage deux structures ondulées l’une sur l’autre en utilisant leurs sommets d’onde comme surfaces d’appui. Pour ce faire, les directions des canaux de chaque structure ne n’étendent pas parallèlement les uns aux autres mais forment un angle entre eux. Cette solution présente l’inconvénient de générer des canaux non débouchants car obturés par les barres de fermeture latérale du passage. Il s’ensuit un risque de dépôts d’impuretés et de bouchage des canaux. On connaît également de FR-A-2887020 un échangeur dans lequel plusieurs structures ondulées sont superposées dans un passage avec une plaque intermédiaire interposée entre ces structures. Les inconvénients d’une telle configuration sont un excès de matière première utilisée, une plus grande complexité d’assemblage de l’échangeur et une réduction de la section de passage de fluide du passage comprenant cette structure d’échange.Other solutions have been proposed by the applicant to increase the thermal performance of an exchanger. FR-A-1762437 thus discloses an exchanger in which two corrugated structures are arranged head to tail in a passage. The distance between two successive vertices of each structure is increased so that the vertices of one wave protrude into the spaces formed between the vertices of the other wave. The disadvantage of this solution is the difficulty in guaranteeing the dimensions of the channels thus created since the corrugated structures present a certain flexibility in their direction of undulation. Another solution described in FR-A-1762419 consists of positioning two corrugated structures on top of each other in a passage using their wave vertices as support surfaces. To do this, the directions of the channels of each structure do not extend parallel to each other but form an angle between them. This solution has the disadvantage of generating non-opening channels because they are blocked by the side closure bars of the passage. This creates a risk of deposits of impurities and blockage of the channels. We also know from FR-A-2887020 an exchanger in which several corrugated structures are superimposed in a passage with an intermediate plate interposed between these structures. The disadvantages of such a configuration are an excess of raw material used, greater complexity of assembling the exchanger and a reduction in the fluid passage section of the passage comprising this exchange structure.

La présente invention a pour but de résoudre en tout ou partie les problèmes mentionnés ci-avant, notamment de proposer un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes brasés à performances thermiques améliorées.The present invention aims to solve all or part of the problems mentioned above, in particular to propose a heat exchanger of the brazed plate and fin type with improved thermal performance.

La solution selon l’invention est alors un échangeur de chaleur du type à plaques et ailettes comprenant une pluralité de plaques agencées parallèlement entre elles et parallèlement à une direction longitudinale de façon à définir une série de passages pour l’écoulement d’un premier fluide à mettre en relation d’échange thermique avec au moins un deuxième fluide, au moins un passage de l’échangeur de chaleur étant formé entre deux plaques adjacentes et comprenant au moins une première structure ondulée et une deuxième structure ondulée superposées l’une sur l’autre suivant une direction d’empilement qui est orthogonale aux plaques, la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée comprenant chacune une série de jambes d’onde se succédant suivant une direction latérale parallèle aux plaques sur une distance prédéterminée définissant une largeur ou une longueur du passage, et avec un pas défini pour chaque série de jambes d’onde comme la distance entre deux jambes d’onde successives mesurées suivant la direction latérale, lesdites jambes d’onde étant reliées les unes aux autres alternativement par des sommets d’onde et des bases d’onde, caractérisé en ce que la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée présentent chacune un pas constant sur ladite distance prédéterminée, la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée ayant respectivement un pas d’une première valeur et un pas d’une deuxième valeur distincte de la première valeur, ou la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée présentent chacune un pas variable sur ladite distance prédéterminée, la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée comprenant chacune au moins une première portion sur laquelle la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée présentent un pas d’une même première valeur et au moins une deuxième portion sur laquelle la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée présentent un pas d’une deuxième valeur supérieure à la première valeur, de sorte qu’au moins une base d’onde de la première structure ondulée est positionnée en appui contre un sommet d’onde de la deuxième structure ondulée.The solution according to the invention is then a heat exchanger of the plate and fin type comprising a plurality of plates arranged parallel to each other and parallel to a longitudinal direction so as to define a series of passages for the flow of a first fluid to be placed in heat exchange relationship with at least a second fluid, at least one passage of the heat exchanger being formed between two adjacent plates and comprising at least a first corrugated structure and a second corrugated structure superimposed one on the another following a stacking direction which is orthogonal to the plates, the first corrugated structure and the second corrugated structure each comprising a series of wave legs succeeding one another in a lateral direction parallel to the plates over a predetermined distance defining a width or a length of the passage, and with a pitch defined for each series of wave legs as the distance between two successive wave legs measured in the lateral direction, said wave legs being connected to each other alternately by vertices of wave and wave bases, characterized in that the first corrugated structure and the second corrugated structure each have a constant pitch over said predetermined distance, the first corrugated structure and the second corrugated structure respectively having a pitch of a first value and a pitch of a second value distinct from the first value, or the first corrugated structure and the second corrugated structure each have a variable pitch over said predetermined distance, the first corrugated structure and the second corrugated structure each comprising at least a first portion on in which the first corrugated structure and the second corrugated structure have a pitch of the same first value and at least a second portion on which the first corrugated structure and the second corrugated structure have a pitch of a second value greater than the first value, so that at least one wave base of the first corrugated structure is positioned bearing against a wave peak of the second corrugated structure.

Selon le cas, l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques énoncées ci-après.Depending on the case, the invention may include one or more of the characteristics set out below.

Les deuxièmes portions de la première structure ondulée et la deuxième structure ondulée sont décalées l’une par rapport à l’autre suivant la direction latérale.The second portions of the first corrugated structure and the second corrugated structure are offset relative to each other in the lateral direction.

La première structure ondulée et la deuxième structure ondulée comprennent chacune plusieurs deuxièmes portions agencées périodiquement suivant la direction latérale.The first corrugated structure and the second corrugated structure each comprise several second portions arranged periodically in the lateral direction.

Ladite au moins une deuxième portion présente un pas d’une deuxième valeur supérieure à la première valeur d’un facteur multiplicateur au moins égal à 1,5 et de préférence compris entre 1,5 et 3.Said at least one second portion has a step of a second value greater than the first value by a multiplying factor at least equal to 1.5 and preferably between 1.5 and 3.

La présente invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux schémas ci-annexés, parmi lesquels :The present invention will now be better understood thanks to the description which follows, given solely by way of non-limiting example and made with reference to the appended diagrams, among which:

est un vue tridimensionnelle d’un échangeur à plaques brasées selon un mode de réalisation de l’invention. is a three-dimensional view of a brazed plate exchanger according to one embodiment of the invention.

est une vue en coupe longitudinale d’un passage d’échangeur selon un mode de réalisation de l’invention. is a longitudinal sectional view of an exchanger passage according to one embodiment of the invention.

est une vue en coupe longitudinale d’un passage d’échangeur selon un autre mode de réalisation de l’invention. is a longitudinal sectional view of an exchanger passage according to another embodiment of the invention.

représente un mode de réalisation d’un échangeur de chaleur 1 du type à plaques brasées comprenant un empilement de plaques 2 qui s’étendent suivant deux dimensions, longueur et largeur, respectivement suivant la direction longitudinale z et la direction latérale x. Les plaques 2 sont disposées parallèlement les unes au-dessus des autres avec espacement et forment ainsi plusieurs ensembles de passages 3 pour un fluide F1, et pour au moins un autre fluide F2, F3 à mettre en relation d’échange de chaleur indirect via les plaques 2. La direction latérale x est orthogonale à la direction longitudinale z et parallèle aux plaques 2. represents an embodiment of a heat exchanger 1 of the brazed plate type comprising a stack of plates 2 which extend along two dimensions, length and width, respectively in the longitudinal direction z and the lateral direction x. The plates 2 are arranged parallel to each other with spacing and thus form several sets of passages 3 for a fluid F1, and for at least one other fluid F2, F3 to be placed in indirect heat exchange relationship via the plates 2. The lateral direction x is orthogonal to the longitudinal direction z and parallel to the plates 2.

De préférence, chaque passage 3 est de forme parallélépipédique et plate et configuré pour canaliser le premier fluide parallèlement à la direction longitudinale z. La direction longitudinale z définit une direction globale d’écoulement du premier fluide F1 dans les passages 3. L’écart entre deux plaques 2 successives, correspondant à la hauteur du passage, mesurée suivant la direction d’empilement y des plaques 2, est petit devant la longueur et la largeur de chaque plaque successive. Les passages 3 sont bordés par des barres de fermeture 6 qui n’obturent pas complétement les passages mais laissent des ouvertures libres pour l’entrée ou la sortie des fluides correspondants.Preferably, each passage 3 is of parallelepiped and flat shape and configured to channel the first fluid parallel to the longitudinal direction z. The longitudinal direction z defines an overall direction of flow of the first fluid F1 in the passages 3. The distance between two successive plates 2, corresponding to the height of the passage, measured along the stacking direction y of the plates 2, is small in front of the length and width of each successive plate. The passages 3 are bordered by closing bars 6 which do not completely close the passages but leave free openings for the entry or exit of the corresponding fluids.

L’échangeur 1 comprend des collecteurs de forme semi-tubulaire 7, 5 munis d’ouvertures 10 pour l’introduction des fluides dans l’échangeur 1 et l’évacuation des fluides hors de l’échangeur 1. Ces collecteurs présentent des ouvertures moins larges que les passages. Des zones de distribution agencées en aval des collecteurs d’entrée et en amont des collecteurs de sortie servent à canaliser de façon homogène les fluides vers ou depuis toute la largeur des passages.The exchanger 1 comprises collectors of semi-tubular shape 7, 5 provided with openings 10 for the introduction of fluids into the exchanger 1 and the evacuation of the fluids from the exchanger 1. These collectors have openings less wide as the passages. Distribution zones arranged downstream of the inlet collectors and upstream of the outlet collectors serve to homogeneously channel fluids to or from the entire width of the passages.

De façon connue en soi, au moins une partie des passages 3 d’un échangeur à plaques et ailettes comprend des structures d’échange thermique 8 de forme ondulée qui s’étendent avantageusement suivant la largeur et la longueur des passages de l’échangeur, parallèlement aux plaques 2. Les structures 8 sont sous la forme de tôles ondulées. On appelle ailettes ou jambes d’onde les parties de l’onde qui relient les sommets et les bases successifs de la structure ondulée.In a manner known per se, at least part of the passages 3 of a plate and fin exchanger comprises heat exchange structures 8 of corrugated shape which advantageously extend along the width and length of the passages of the exchanger, parallel to the plates 2. The structures 8 are in the form of corrugated sheets. We call wave fins or legs the parts of the wave which connect the successive vertices and bases of the corrugated structure.

Tout ou partie des passages 3 de l’échangeur 1 sont pourvus de structures ondulées 8 dont les jambes d’ondes délimitent, au sein du passage 3, une pluralité de canaux. En fonctionnement, le premier fluide s’écoule sur la largeur du passage 3, mesurée suivant la direction latérale x, entre une entrée et une sortie du passage 33 situées à deux extrémités opposées suivant la longueur du passage 3, mesurée suivant la direction longitudinale z. D’autres agencements et/ou directions d’écoulement des fluides sont envisageables.All or part of the passages 3 of the exchanger 1 are provided with corrugated structures 8 whose wave legs delimit, within the passage 3, a plurality of channels. In operation, the first fluid flows over the width of the passage 3, measured in the lateral direction x, between an inlet and an outlet of the passage 33 located at two opposite ends along the length of the passage 3, measured in the longitudinal direction z . Other arrangements and/or directions of fluid flow are possible.

De préférence, les structures 8 sont liées par brasage aux plaques séparatrices de l’échangeur. Avantageusement, la liaison est réalisée par brasage sous vide avec utilisation d’un métal d’apport, appelé brasure ou matériau de brasage, l’assemblage étant obtenu par fusion et diffusion du matériau de brasage au sein des pièces à braser, sans fusion de celles-ci. Le matériau de brasage est de préférence formé d’un matériau métallique ayant une température de fusion inférieure à celle des matériaux constitutifs des pièces de l’échangeur. Celles-ci sont de préférence formées d’aluminium ou d’un alliage d’aluminium.Preferably, the structures 8 are connected by brazing to the separator plates of the exchanger. Advantageously, the connection is made by vacuum brazing with the use of a filler metal, called brazing or brazing material, the assembly being obtained by fusion and diffusion of the brazing material within the parts to be brazed, without fusion of these. The brazing material is preferably made of a metallic material having a melting temperature lower than that of the materials constituting the parts of the exchanger. These are preferably made of aluminum or an aluminum alloy.

est une vue en coupe transversale d’un passage 3 formé entre deux plaques 2 adjacentes, c’est-à-dire directement voisines dans la série de plaques formant l’empilement. is a cross-sectional view of a passage 3 formed between two adjacent plates 2, that is to say directly adjacent in the series of plates forming the stack.

Selon l’invention, au moins une première structure ondulée 8 et une deuxième structure ondulée 9 sont agencées dans le passage 3. Etant entendu que tout ou partie des passages 3 peuvent être configurés selon l’invention et qu’un même passage 3 peut comprendre plus de deux structures superposées selon la présente description. La description se limite au cas de deux structures par souci de concision mais tout ou partie des caractéristiques mentionnées pour les premières et deuxièmes structures peuvent s’appliquer à une structure ondulée supplémentaire superposée en coïncidence avec première et deuxième structures.According to the invention, at least a first corrugated structure 8 and a second corrugated structure 9 are arranged in the passage 3. It being understood that all or part of the passages 3 can be configured according to the invention and that the same passage 3 can comprise more than two superimposed structures according to the present description. The description is limited to the case of two structures for the sake of brevity but all or part of the characteristics mentioned for the first and second structures can apply to an additional corrugated structure superimposed in coincidence with the first and second structures.

Comme on le voit sur , les structures 8, 9 sont superposées l’une sur l’autre suivant une direction d’empilement y qui est orthogonale aux plaques 2. La première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 comprennent chacune au moins une série de jambes d’onde 83, 93 reliées les unes aux autres alternativement par des sommets d’onde 81, 91 et des bases d’onde 82, 92.As seen on , the structures 8, 9 are superimposed one on the other in a stacking direction y which is orthogonal to the plates 2. The first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each comprise at least one series of legs of wave 83, 93 connected to each other alternately by wave peaks 81, 91 and wave bases 82, 92.

Les jambes d’ondes, les sommets d’ondes et les bases d’ondes sont de préférence de forme plane. Les sommets d’ondes et les bases d’ondes forment des bandes qui s’étendent parallèlement entre elles et aux plaques 2. Les jambes d’onde se succèdent suivant une direction D dite d’ondulation parallèle à la direction latérale x et ce sur une distance prédéterminée définissant une largeur ou une longueur du passage 3. Les jambes d’onde sont de forme longiligne et s’étendent parallèlement entre elles et globalement de façon orthogonale à la direction d’ondulation D. Les jambes d’onde 83, 93 se succèdent avec un pas défini pour chaque série de jambes d’onde 83, 93 comme l’intervalle entre deux jambes d’onde (83, 93) successives suivant la direction latérale x.The wave legs, wave crests and wave bases are preferably planar in shape. The wave peaks and the wave bases form bands which extend parallel to each other and to the plates 2. The wave legs follow one another in a direction D called undulation parallel to the lateral direction x and this on a predetermined distance defining a width or length of the passage 3. The wave legs are elongated in shape and extend parallel to each other and generally orthogonal to the undulation direction D. The wave legs 83, 93 succeed one another with a step defined for each series of wave legs 83, 93 as the interval between two successive wave legs (83, 93) in the lateral direction x.

Selon l’invention, soit la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas constant sur ladite distance prédéterminée, avec un pas respectivement d’une première valeur p1 et d’une deuxième valeur p2 distincte de la première valeur p1, soit la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 comprennent chacune, suivant la direction latérale x, au moins une première portion sur laquelle la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas d’une même première valeur p1 et au moins une deuxième portion sur laquelle la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas d’une même deuxième valeur p2 distincte de la première valeur p1, de sorte qu’au moins une base d’onde 82 de la première structure ondulée 8 est positionnée en appui contre un sommet d’onde 91 de la deuxième structure ondulée 9.According to the invention, either the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each have a constant pitch over said predetermined distance, with a pitch respectively of a first value p1 and a second value p2 distinct from the first value p1 , i.e. the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each comprise, in the lateral direction x, at least a first portion on which the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each have a pitch of the same first value p1 and at least a second portion on which the first wavy structure 8 and the second wavy structure 9 each have a step of the same second value p2 distinct from the first value p1, so that at least one wave base 82 of the first corrugated structure 8 is positioned in support against a wave peak 91 of the second corrugated structure 9.

schématise un mode de réalisation dans lequel la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas constant sur ladite distance prédéterminée, avec un pas respectivement d’une première valeur p1 et d’une deuxième valeur p2 distincte de la première valeur p1. La première valeur p1 est sensiblement supérieure à la deuxième valeur p2. schematizes an embodiment in which the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each have a constant pitch over said predetermined distance, with a pitch respectively of a first value p1 and a second value p2 distinct from the first value p1. The first value p1 is significantly greater than the second value p2.

Notons que pour exprimer les pas p1 et p2 des structures, on peut utiliser les relations p1=25,4/n1 et p2=25,4/n2 avec n1 et n2 représentant respectivement le nombre de jambes d’onde par pouce d’une structure ou d’une portion de structure, 1 pouce étant égal à 25,4 millimètres, mesuré suivant la direction latérale x.Note that to express the steps p1 and p2 of the structures, we can use the relationships p1=25.4/n1 and p2=25.4/n2 with n1 and n2 representing respectively the number of wave legs per inch of a structure or a portion of a structure, 1 inch being equal to 25.4 millimeters, measured in the lateral direction x.

Par exemple, on peut superposer dans un passage 3 une première structure ondulée 8 ayant une densité n1 de 12 jambes d’onde par pouce et d’une épaisseur de 0,2 mm, soit un pas de constant d’une première valeur p1 d’environ 1,9 mm, sur une deuxième structure ondulée 9 ayant une densité n2 de 14 jambes d’onde par pouce et d’une épaisseur de 0,2 mm, soit un pas constant d’une deuxième valeur p2 d’environ 1,6 mm. Ainsi, en superposant ces deux ondes ayant chacune une hauteur de 2,5 mm, le gain de surface d’échange est d’environ 11% par rapport à l’agencement d’une seule structure ondulée d’une densité de 14 jambes d’onde par pouce, d’une hauteur de 5 mm et d’une épaisseur de 0,2 mm.For example, we can superimpose in a passage 3 a first corrugated structure 8 having a density n1 of 12 wave legs per inch and a thickness of 0.2 mm, i.e. a constant step of a first value p1 d 'approximately 1.9 mm, on a second corrugated structure 9 having a density n2 of 14 wave legs per inch and a thickness of 0.2 mm, i.e. a constant pitch of a second value p2 of approximately 1 .6mm. Thus, by superimposing these two waves each having a height of 2.5 mm, the gain in exchange surface is approximately 11% compared to the arrangement of a single corrugated structure with a density of 14 legs d wave per inch, with a height of 5 mm and a thickness of 0.2 mm.

schématise un autre mode de réalisation dans lequel la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 comprennent chacune, suivant la direction latérale x, au moins une première portion sur laquelle la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas d’une même première valeur p1 et au moins une deuxième portion sur laquelle la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 présentent chacune un pas d’une même deuxième valeur p2 distincte de la première valeur p1. schematizes another embodiment in which the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each comprise, in the lateral direction x, at least a first portion on which the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each have a pitch of the same first value p1 and at least a second portion on which the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each have a pitch of the same second value p2 distinct from the first value p1.

Par exemple, on peut superposer dans un passage 3 une première structure ondulée 8 et une deuxième structure ondulée 9 ayant chacune une épaisseur de 0,2 mm et une densité n1 de 14 jambes d’onde par pouce sur leurs premières portions respectives, soit un pas d’une première valeur p1 d’environ 1,6 mm. En outre, les structures ondulées comprennent chacune une deuxième portion ayant une épaisseur de 0,2 mm et un pas d’une deuxième valeur p2 d’environ 5,2 mm. Ainsi, en superposant ces deux ondes ayant chacune une hauteur de 2,5 mm, le gain de surface d’échange est d’environ 17% par rapport à l’agencement d’une seule structure ondulée d’une densité de 14 jambes d’onde par pouce, d’une hauteur de 5 mm et d’une épaisseur de 0,2 mm.For example, it is possible to superimpose in a passage 3 a first corrugated structure 8 and a second corrugated structure 9 each having a thickness of 0.2 mm and a density n1 of 14 wave legs per inch on their respective first portions, i.e. a step of a first value p1 of approximately 1.6 mm. In addition, the corrugated structures each comprise a second portion having a thickness of 0.2 mm and a pitch of a second value p2 of approximately 5.2 mm. Thus, by superimposing these two waves each having a height of 2.5 mm, the gain in exchange surface is approximately 17% compared to the arrangement of a single corrugated structure with a density of 14 legs d wave per inch, with a height of 5 mm and a thickness of 0.2 mm.

Selon un autre exemple, on peut superposer dans un passage 3 une première structure ondulée 8 et une deuxième structure ondulée 9 ayant chacune une épaisseur de 0,2 mm et une densité n1 de 8 jambes d’onde par pouce, soit un pas p1 d’environ 3 mm, sur leurs premières portions respectives et comprenant chacune une deuxième portion ayant une épaisseur de 0,2 mm et un pas d’une deuxième valeur p2 d’environ 6,15 mm. Ainsi, en superposant ces deux ondes ayant chacune une hauteur de 2,5 mm, le gain de surface d’échange est d’environ 61% par rapport à l’agencement d’une seule structure ondulée d’une densité de 6 jambes d’onde par pouce, d’une hauteur de 5 mm et d’une épaisseur de 0,5 mm.According to another example, it is possible to superimpose in a passage 3 a first corrugated structure 8 and a second corrugated structure 9 each having a thickness of 0.2 mm and a density n1 of 8 wave legs per inch, i.e. a pitch p1 d approximately 3 mm, on their respective first portions and each comprising a second portion having a thickness of 0.2 mm and a pitch of a second value p2 of approximately 6.15 mm. Thus, by superimposing these two waves each having a height of 2.5 mm, the gain in exchange surface is approximately 61% compared to the arrangement of a single corrugated structure with a density of 6 legs d wave per inch, with a height of 5 mm and a thickness of 0.5 mm.

Les structures d’échange résultant de telles superpositions offrent ainsi une plus grande surface d’échange. On maximise la surface d’échange supplémentaire créée sans pour autant augmenter la quantité de matière première devant être utilisée et tout en assurant la rigidité mécanique de la structure grâce à la juxtaposition des deux structures ondulées, qui se trouvent régulièrement en appui l’une sur l’autre sans qu’elles ne puissent s’emboîter l’une dans l’autre. Il n’est ainsi plus nécessaire d’utiliser des moyens supplémentaires comme un feuillard plat intercalé entre les structures ondulées ou des moyens de fixation entre les structures ondulées tels des rivets, un poinçonnage ou autre moyen. Un autre avantage de cet arrangement est qu’il est formé, pour une même densité d’onde, de structures ondulées de hauteurs réduites, ce qui rend l’intérieur des canaux formés entre les jambes d’ondes et les jambes d’onde des canaux formés plus accessibles et permet de réaliser un éventuel revêtement de surface de façon plus aisée et plus homogène sur toute la surface des structures.The exchange structures resulting from such superpositions thus offer a larger exchange surface. The additional exchange surface created is maximized without increasing the quantity of raw material to be used and while ensuring the mechanical rigidity of the structure thanks to the juxtaposition of the two corrugated structures, which are regularly supported on one another. the other without them being able to fit into each other. It is thus no longer necessary to use additional means such as a flat strip inserted between the corrugated structures or means of fixing between the corrugated structures such as rivets, punching or other means. Another advantage of this arrangement is that it is formed, for the same wave density, of corrugated structures of reduced heights, which makes the interior of the channels formed between the wave legs and the wave legs of the formed channels more accessible and makes it possible to carry out a possible surface coating in an easier and more homogeneous manner over the entire surface of the structures.

De préférence, les deuxièmes portions de la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 sont décalées l’une par rapport à l’autre suivant la direction latérale x.Preferably, the second portions of the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 are offset relative to each other in the lateral direction x.

De préférence, la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 comprennent chacune plusieurs deuxièmes portions agencées périodiquement suivant la direction latérale x.Preferably, the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 each comprise several second portions arranged periodically in the lateral direction x.

De préférence, ladite au moins une deuxième portion présente un pas d’une deuxième valeur p2 supérieure à la première valeur p1 d’un facteur multiplicateur au moins égal à 1,5 et de préférence compris entre 1,5 et 3.Preferably, said at least one second portion has a step of a second value p2 greater than the first value p1 by a multiplying factor at least equal to 1.5 and preferably between 1.5 and 3.

En particulier, pour une première structure ondulée 8 et une deuxième structure ondulée 9 ayant chacune une épaisseur de 0,2 mm et une densité n1 de 14 jambes d’onde par pouce, soir un pas p1 de 1,6 mm, sur leurs premières portions respectives, la deuxième valeur p2 pourra être comprise entre 4,8 et 5,5 mm, par exemple égale à 5,24 mm.In particular, for a first corrugated structure 8 and a second corrugated structure 9 each having a thickness of 0.2 mm and a density n1 of 14 wave legs per inch, even a pitch p1 of 1.6 mm, on their first respective portions, the second value p2 could be between 4.8 and 5.5 mm, for example equal to 5.24 mm.

Avantageusement, les première et deuxième structures ondulées sont superposées en opposant le sommet de ces canaux de largeur plus grande tout en les décalant d’un demi-pas, il y a obligatoirement un appui entre ces deux structures ondulées tous les demi-pas de ces canaux de largeur plus grande.Advantageously, the first and second corrugated structures are superimposed by opposing the top of these channels of greater width while shifting them by a half-step, there is necessarily a support between these two corrugated structures every half-step of these channels of greater width.

La première structure ondulée 8 et de la deuxième structure ondulée 9 présentent respectivement une première hauteur et une deuxième hauteur, mesurées suivant la direction d’empilement y. Les structures peuvent présenter des hauteurs identiques mais pas nécessairement. De préférence, ledit au moins un passage 3 présente une hauteur totale mesurée suivant la direction d’empilement y, la somme de la première hauteur et de la deuxième hauteur étant égale ou sensiblement égale à la hauteur totale du passage 3.The first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 respectively have a first height and a second height, measured in the stacking direction y. The structures can have identical heights but not necessarily. Preferably, said at least one passage 3 has a total height measured in the stacking direction y, the sum of the first height and the second height being equal or substantially equal to the total height of the passage 3.

De préférence, les bases d’onde et les sommets d’onde des première structure ondulée et deuxième structure ondulée 9 présentent une épaisseur identique, l’épaisseur étant mesurée parallèlement à la direction d’empilement y.Preferably, the wave bases and the wave peaks of the first corrugated structure and second corrugated structure 9 have an identical thickness, the thickness being measured parallel to the stacking direction y.

De préférence, la première structure ondulée 8 et la deuxième structure ondulée 9 sont du même type, le type de structure étant choisi parmi les structures du type ondes droites, les ondes à arêtes de hareng («herringbone» en anglais), les ondes à décalage partiel («serrated» en anglais), les ondes à vagues. Les ondes peuvent être perforées ou non.Preferably, the first corrugated structure 8 and the second corrugated structure 9 are of the same type, the type of structure being chosen from structures of the straight wave type, herringbone waves, and herringbone waves. partial shift (“ serrated ” in English), waves to waves. The waves can be perforated or not.

Selon un mode de réalisation, chacune des première et deuxième structures ondulées est une onde droite présentant une seule série de jambes d’onde à surfaces planes, chaque jambe formant une bande qui s’étend dans toute la largeur ou la longueur du passage. L’utilisation d’ondes droites est avantageuse notamment dans des passages d’échangeur prévus par l’écoulement et la vaporisation d’oxygène car leur géométrie limite les risques de dépôts d’impuretés et de bouchage des canaux.According to one embodiment, each of the first and second corrugated structures is a straight wave having a single series of wave legs with flat surfaces, each leg forming a band which extends across the entire width or length of the passage. The use of straight waves is advantageous in particular in exchanger passages provided by the flow and vaporization of oxygen because their geometry limits the risks of deposits of impurities and blockage of the channels.

De préférence, les structures ondulées 8, 9 sont disposés en configuration dite «easyway» dans le passage 3, c’est-à-dire que les jambes d’onde 83, 93 s’étendent globalement suivant la direction d’écoulement du premier fluide dans le passage 3, qui est parallèle à la direction longitudinale z en référence à et . Dans ce cas, la direction d’ondulation D est parallèle aux plaques 2 et perpendiculaire à la direction longitudinale z. A noter qu’en fonctionnement de l’échangeur, la direction d’écoulement du premier fluide est de préférence verticale, le sens d’écoulement pouvant être ascendant ou descendant.Preferably, the corrugated structures 8, 9 are arranged in a so-called “ easyway ” configuration in the passage 3, that is to say that the wave legs 83, 93 extend generally following the flow direction of the first fluid in passage 3, which is parallel to the longitudinal direction z with reference to And . In this case, the undulation direction D is parallel to the plates 2 and perpendicular to the longitudinal direction z. Note that in operation of the exchanger, the direction of flow of the first fluid is preferably vertical, the direction of flow being able to be upward or downward.

Selon le mode de réalisation illustré sur , les sommets et les bases d’onde des structures ondulées sont de forme plane et s’étendent parallèlement entre eux et perpendiculairement aux jambes d’onde. Les canaux formés entre deux jambes d’onde successives et un sommet ou une base agencé entre lesdites jambes d’onde successive de chaque produit ondulé, présentent ainsi des sections transversales de forme générale carrée ou rectangulaire.According to the embodiment illustrated on , the wave vertices and bases of the corrugated structures are planar in shape and extend parallel to each other and perpendicular to the wave legs. The channels formed between two successive wave legs and a vertex or a base arranged between said successive wave legs of each corrugated product, thus have cross sections of generally square or rectangular shape.

Les structures ondulées 8, 9 peuvent ainsi être formées à partir de tôles colaminées comprenant une feuille centrale dont l’une et/ou l’autre des faces est revêtue d’une couche de matériau de brasage. Selon un autre mode de réalisation, le matériau de brasage peut prendre la forme d’un feuillard superposé à la structure. La couche de matériau de brasage peut aussi être déposée par pulvérisation ou par application au pinceau d’une suspension. Les plaques 2 de l’échangeur peuvent également comprendre un tel matériau de brasage sous forme de colaminage ou de dépôt de surface.The corrugated structures 8, 9 can thus be formed from co-laminated sheets comprising a central sheet of which one and/or the other of the faces is coated with a layer of brazing material. According to another embodiment, the brazing material can take the form of a strip superimposed on the structure. The layer of brazing material can also be deposited by spraying or by brushing a suspension. The plates 2 of the exchanger may also include such brazing material in the form of co-lamination or surface deposit.

Etant noté que les structures ondulées peuvent seulement être mis en contact sans nécessiter de brasage. C’est le cas notamment lorsqu’en fonctionnement, le passage 3 canalise un premier fluide dont la pression est relativement faible, typiquement inférieure ou égale à 5 bar, de préférence une pression comprise entre 1 et 2 bar, comme c’est le cas par exemple dans les passages pour l’oxygène d’un vaporiseur-condenseur.Noting that corrugated structures can only be brought into contact without requiring soldering. This is particularly the case when in operation, passage 3 channels a first fluid whose pressure is relatively low, typically less than or equal to 5 bar, preferably a pressure of between 1 and 2 bar, as is the case for example in the oxygen passages of a vaporizer-condenser.

Selon un mode de réalisation particulier, la première structure ondulée 8 et/ou la deuxième structure ondulée 9 présentent une texturation de surface sous la forme d’une couche de dépôt poreux ou des microreliefs formés sur au moins une partie de leurs surfaces, de préférence sur la totalité ou quasi-totalité des surfaces. Une telle texturation de surface permet d’améliorer encore les performances d’échange thermique de la superposition de structures ondulées.According to a particular embodiment, the first corrugated structure 8 and/or the second corrugated structure 9 have surface texturing in the form of a porous deposit layer or micro-reliefs formed on at least part of their surfaces, preferably on all or almost all surfaces. Such surface texturing makes it possible to further improve the heat exchange performance of the superposition of corrugated structures.

Il est à noter que les structures ondulées peuvent présenter une ou plusieurs formes prédéterminées de texturation de surface réparties sur différentes zones de sa surface, étant entendu qu’une texturation de surface peut aussi bien être réalisée dans les surfaces du matériau constitutif des éléments intercalaires qu’y être déposée, c’est-à-dire résulter d’un apport de matière supplémentaire sur les surfaces des éléments intercalaires. De préférence, les structures ondulées comprennent des substrats massifs, en particulier des substrats non-poreux, sur lesquels on forme ladite texturation de surface.It should be noted that the corrugated structures may present one or more predetermined forms of surface texturing distributed over different zones of its surface, it being understood that surface texturing may as well be carried out in the surfaces of the material constituting the interlayer elements as well as be deposited there, that is to say result from a contribution of additional material to the surfaces of the interlayer elements. Preferably, the corrugated structures comprise massive substrates, in particular non-porous substrates, on which said surface texturing is formed.

Dans le cadre de l’invention, la texturation de surface peut résulter d’un revêtement de surface déposé sur l’élément ou bien d’une modification de l’état de surface dudit élément pièces.In the context of the invention, the surface texturing can result from a surface coating deposited on the element or from a modification of the surface condition of said element parts.

En particulier, la texturation de surface peut résulter d’un revêtement de surface déposé sur les substrats des éléments intercalaires, en particulier un revêtement déposé par voie liquide, notamment par trempage, pulvérisation ou par voie électrolytique, par voie sèche, notamment par dépôt chimique en phase vapeur (en anglaisChemical Vapor DepositionouCVD) ou dépôt physique en phase vapeur (en anglaisPhysical Vapor DepositionouCVD), ou par projection thermique, en particulier par flamme ou par plasma.In particular, the surface texturing can result from a surface coating deposited on the substrates of the interlayer elements, in particular a coating deposited by liquid method, in particular by dipping, spraying or by electrolytic method, by dry method, in particular by chemical deposition in vapor phase (in English Chemical Vapor Deposition or CVD ) or physical deposition in vapor phase (in English Physical Vapor Deposition or CVD ), or by thermal projection, in particular by flame or by plasma.

La modification de l’état de surface desdites pièces pourra être obtenu par un traitement chimique ou par un traitement mécanique, par exemple par sablage, rainurage....The modification of the surface condition of said parts can be obtained by chemical treatment or by mechanical treatment, for example by sandblasting, grooving, etc.

Selon un mode préféré de réalisation, la texturation de surface est sous la forme d’une structure poreuse, de préférence une couche poreuse. La structure poreuse peut par exemple être formée d’un dépôt de particules d’aluminium légèrement frittées, de filaments d’aluminium enchevêtrés, de particules d’aluminium semi fondues collées les unes aux autres, telles les particules d’aluminium qui sont obtenues après projection que l’on obtient en projection thermique par flamme.According to a preferred embodiment, the surface texturing is in the form of a porous structure, preferably a porous layer. The porous structure can for example be formed from a deposit of lightly sintered aluminum particles, entangled aluminum filaments, semi-molten aluminum particles stuck to each other, such as the aluminum particles which are obtained after projection which is obtained in thermal flame projection.

De préférence, la texturation de surface présente une porosité ouverte comprise entre 15 et 60%, de préférence entre 20 et 45%, de préférence encore une porosité ouverte comprise entre 25 et 35% (% en volume). A noter que la porosité ouverte est définie comme le rapport entre le volume des pores ouverts, c’est-à-dire les pores communiquant fluidiquement avec l’environnement extérieur dans lequel se situe l’élément intercalaire considéré, et le volume total de la structure poreuse.Preferably, the surface texturing has an open porosity of between 15 and 60%, preferably between 20 and 45%, more preferably an open porosity of between 25 and 35% (% by volume). Note that the open porosity is defined as the ratio between the volume of the open pores, that is to say the pores communicating fluidly with the external environment in which the intermediate element considered is located, and the total volume of the porous structure.

De façon alternative, la texturation de surface peut être sous la forme de reliefs, ou motifs, imprimés ou réalisés dans ou sur le matériau constitutif du substrat d’un élément intercalaire. De préférence, ces reliefs définissent, en coupe transversale, des cavités ouvertes à la surface de l’élément. Par exemple, des micro-reliefs ou taille ou morphologie diverses, tels des gorges, discrètes ou ininterrompues, des stries, des protubérances, … pourront être formés ou déposés à la surface de l’élément considéré. En particulier, les reliefs formant la texturation de surface peuvent être réalisés par usinage laser ou mécanique et/ou chimique.Alternatively, the surface texturing can be in the form of reliefs, or patterns, printed or made in or on the material constituting the substrate of an interlayer element. Preferably, these reliefs define, in cross section, open cavities on the surface of the element. For example, micro-reliefs or various sizes or morphology, such as grooves, discreet or uninterrupted, striations, protuberances, etc. could be formed or deposited on the surface of the element considered. In particular, the reliefs forming the surface texturing can be produced by laser or mechanical and/or chemical machining.

Claims

Heat exchanger (1) of the brazed plate and fin type comprising a plurality of plates (2) arranged parallel to each other and parallel to a longitudinal direction (z) so as to define a series of passages for the flow of a first fluid to be placed in heat exchange relationship with at least a second fluid, at least one passage (3) of the heat exchanger (1) being formed between two adjacent plates (2) and comprising at least one first corrugated structure ( 8) and a second corrugated structure (9) superimposed one on the other in a stacking direction (y) which is orthogonal to the plates (2), the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9 ) each comprising a series of wave legs (83, 93) succeeding one another in a lateral direction (x) parallel to the plates (2) over a predetermined distance defining a width or length of the passage (3) and with a defined pitch for each series of wave legs (83, 93) as the distance between two successive wave legs (83, 93) measured in the lateral direction (x), said wave legs (83, 93) being connected the to each other alternately by wave peaks (81, 91) and wave bases (82, 92), characterized in that

the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) each have a constant pitch over said predetermined distance, the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) respectively having a pitch of a first value ( p1) and a step of a second value (p2) distinct from the first value (p1), or
the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) each have a variable pitch over said predetermined distance, the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) each comprising at least a first portion on which the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) have a pitch of the same first value (p1) and at least a second portion on which the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) have a step of a second value (p2) greater than the first value (p1),

so that at least one wave base (82) of the first corrugated structure (8) is positioned in support against a wave peak (91) of the second corrugated structure (9).

Exchanger according to claim 1, characterized in that the second portions of the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) are offset relative to each other in the lateral direction (x).

Exchanger according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first corrugated structure (8) and the second corrugated structure (9) each comprise several second portions arranged periodically in the lateral direction (x).

Exchanger according to claim 1, characterized in that said at least one second portion has a step of a second value (p2) greater than the first value (p1) by a multiplying factor at least equal to 1.5 and preferably between 1.5 and 3.