WO2005083347A1 - Ailette metallique pour echangeur thermique a air - Google Patents

Ailette metallique pour echangeur thermique a air Download PDF

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WO2005083347A1
WO2005083347A1 PCT/FR2005/000254 FR2005000254W WO2005083347A1 WO 2005083347 A1 WO2005083347 A1 WO 2005083347A1 FR 2005000254 W FR2005000254 W FR 2005000254W WO 2005083347 A1 WO2005083347 A1 WO 2005083347A1
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WO
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deflection
air
conformation
downstream
upstream
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/000254
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English (en)
Inventor
Mohamed Ali Ben Lakhdhar
Alain Compingt
Ira Zelman Richter
Original Assignee
Lgl France
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of air heat exchangers, and finds an application in the field of heat exchangers in the general sense.
  • the object of the invention relates more particularly to the metal fins used in heat exchangers, mechanically assembled with tubes, to form indirect exchange surfaces intended to increase the heat exchange surfaces between on the one hand, tubes in which a first cold or hot fluid circulates and on the other hand, a second fluid, for example air, which circulates between the tubes and along the surfaces of the fins in a determined direction of flow.
  • These fins are generally produced in the form of plates arranged parallel to one another at a spacing pitch determined according to the intended application. These fins are traversed by the tubes and are crimped onto the tubes by a mechanical or hydraulic process.
  • the overall coefficient of heat transfer depends mainly on the air speed, the ratio of the surfaces on the air side and on the fluid side and on the efficiency of the fins.
  • An efficient fin results in the lowest possible air side thermal resistance (or the highest possible air side heat exchange coefficient) while having the lowest possible pressure drop.
  • various embodiments of fins are known.
  • a first known type is a fin made in the form of a flat plate. This flat fin offers the advantage of having a very low pressure drop.
  • the drawback of this flat fin is its very high thermal resistance on the air side.
  • louvered fins comprising inclined fixed strips spaced from one another by openings allowing the passage of the air.
  • the advantage of the louver fin is its low thermal resistance on the air side.
  • the louver fin has a high pressure drop and is susceptible to heavy fouling due to its geometry.
  • embossed strip having undulations in the direction of the air flow.
  • the profile of these fins generates zones of turbulence, vector of strong heat exchange but also dead zones near the tubes where the heat exchanges are much weaker.
  • US Pat. No. 4,434,846 which aims to guide the air towards the tubes, which in particular leads to a pressure drop.
  • the object of the invention aims to remedy the drawbacks of known fins by proposing a fin for heat exchanger having a low pressure drop while having the lowest possible air-side thermal resistance.
  • the object of the invention relates to a metal fin for tube heat exchanger, forming an indirect exchange surface intended to increase the heat exchange between the tubes in which a fluid circulates and the air which flows between the tubes and along the surface of the fin in a determined direction of flow, the fin comprising a series of mounting collars for the tubes and means for increasing the heat exchanges between the air and the 'fin.
  • the means for increasing the heat exchange consist of: - deflection conformations each arranged upstream of a hole in consideration of the direction of air flow to force the air to pass through and other of said hole, - and deflection conformations each arranged downstream in consideration of the direction of air flow from a hole belonging to a row to force the air to pass on either side of holes belonging to a subsequent row, the upstream and downstream conformations of two superimposed holes belonging to the same column extending along a determined length to come substantially join at the level of the extension plan of offset holes belonging to an intermediate row with respect to the upstream and downstream rows to which the superimposed holes belong.
  • the upstream and downstream deflection conformations are dimensioned so that for air velocities between 1 and 5 m / s, the fin has, by ply, a pressure drop on the air included respectively between 0.3 and 4 mm WC (water column) and a thermal resistance on the air side between 0.016 and 0.008 m 2 K / W respectively.
  • the fin according to the invention has a pressure drop equivalent to that of a flat fin while offering greater thermal resistance than a louvered fin and relatively close to an embossed fin.
  • the upstream deflection conformation and the downstream deflection conformation for the same hole have mirror symmetry with respect to the extension plane perpendicular to the direction of air flow.
  • the upstream deflection conformation and the downstream deflection conformation for a hole have an inclination which increases from the distal edge to the proximal edge of each conformation with respect to the hole and according to the direction of air flow.
  • each deflection conformation has a width which increases from its distal edge to its proximal edge.
  • each deflection conformation has a substantially semi-elliptical contour.
  • each upstream and downstream conformation has a curved profile in a direction transverse to the direction of flow.
  • each deflection conformation is extended from its proximal edge in the direction of the hole by a deflection flank.
  • each deflection conformation is protruding on one face of the fin and recessed on the other face of the fin.
  • Another object of the invention is to provide a heat exchanger equipped with a series of metal fins according to the invention, mounted on tubes for circulation of a fluid.
  • the fig. 3 is a sectional view taken along the lines AA of FIG. 2.
  • Fig. 4 is an enlarged view taken substantially along the lines BB of the fig. 2.
  • the object of the invention relates to a metal fin 1 intended to be used in a heat exchanger which aims to allow a heat exchange between a first fluid such as a refrigerant circulating inside tubes 2 and a second fluid such as air flowing outside the tubes 2.
  • the exchange surface namely the walls of the tubes 2, is increased by the use of the fins 1 constituting indirect exchange surfaces .
  • Each fin 1 is made from a metal plate such as aluminum, aluminum alloy or copper, for example. Conventionally, each fin 1 is provided with holes 3 for the passage of the tubes 2.
  • Each hole 3 is bordered by a mounting collar 5 for a tube 2.
  • the fins 1 are crimped onto the tubes 2 at the level collars 5.
  • the passage holes 3 are organized to be established in rows Ri, R 2 ... Ri parallel to each other and each extending along an extension plane P which is perpendicular to the direction d flow of air.
  • the air flows in a direction of flow represented by the arrows F and thus crosses all of the rows Ri, R 2 , ... Ri which constitutes a sheet.
  • the air flow is drawn to obtain a flow in a generally rectilinear general direction. After passing through the fins, the air flow comes out freely.
  • the through holes 3 are organized so as to extend in staggered rows.
  • the through holes 3 of two successive rows are offset by a determined pitch so as to constitute a first group of odd rows (Ri, R 3 .7) whose holes 3 are distributed in position superimposed according to a series of odd columns (Ci, C3, C5 ...) parallel to the flow direction E and a second group of even rows (R 2 , R4 •••) whose holes 3 are distributed in position superimposed according to a series of even columns (C 2 , C 4 , Ce ...) parallel to the direction E and each establishing itself between two odd columns.
  • Each fin 1 comprises means 7 making it possible to increase the heat exchanges between the air and the fin.
  • the means 7 for increasing the heat exchange consist of deflection conformations 10 each arranged at least upstream of a hole 3 or collar 5 in consideration of the direction of flow E of the air for force the air to pass on either side of said hole 3 or collar 5 and consequently of the tube 2 passing through said hole 3.
  • deflection conformations 10 thus make it possible to prevent the air from directly striking the tube 2, which causes the air streams to come off.
  • upstream deflection conformations 10 make it possible to channel the air on the surface of the fins located on either side of the through holes 3 and consequently of the tubes 2.
  • the means for increasing heat exchanges 7 also include deflection conformations 11 each arranged downstream, in consideration of the direction of flow E of air, of a hole 3 belonging to a row to force the air to pass through and through other of holes 3 belonging to a subsequent row.
  • the downstream deflection conformations 11 produced downstream of each passage hole 3, for example of the first row Ri make it possible to channel the air to force it to pass on either side of the holes 3 and consequently of the tubes 2 belonging to the second rank R 2 .
  • the deflection conformations 10, 11 constitute raised or projecting surfaces with respect to the plane of the fin promoting the air to remain in contact with the surface of the fin while channeling the air so that 'it bypasses the tubes 2.
  • the upstream deflection conformation 10 and the downstream deflection conformation 11 arranged between two successive superimposed holes 3 belonging to the same column each extend over a determined length to come substantially to join at the level of the extension plane P of holes 3 offset and belonging to an intermediate row with respect to the upstream and downstream rows to which the two superimposed holes belong.
  • the downstream 11 and upstream 10 deflection conformations of the holes 3 belonging respectively to the first row Ri and to the third row R3 of the third column C3 are adapted to allow air to be channeled onto the surface of the fin located between the holes 3 of the second row R 2 belonging to the neighboring columns C 2 , C.
  • Such an arrangement of deflection conformations makes it possible to reduce the dead zones for the air on either side of the holes 3 and consequently of the tubes 2, while by limiting the pressure drops, since the effects of the deflection conformations 10, 11 are reduced at the level of the surface of the fin located between two neighboring holes belonging to neighboring columns. At this surface, the air returns to an undisturbed flow because this surface has little or no conformation.
  • the upstream 10 and downstream 11 conformations are dimensioned so that for air speeds of between 1 and 5 m / s, the fin 1 has, per sheet, a pressure drop on the air included respectively between 0.3 and 4 mm WC (water column) and a thermal resistance on the air side between 0.016 and 0.008 m 2 K / W respectively.
  • the fin 1 according to the invention therefore has a pressure drop equivalent to that of a flat fin while having a higher thermal resistance than a louvered fin and relatively close to an embossed fin.
  • the upstream conformation 10 and the downstream conformation 11 for the same through hole 3 have mirror symmetry with respect to the extension plane P of a row of holes 3 which is perpendicular to the direction of air flow E.
  • Each upstream 10 and downstream 11 conformation thus has, relative to a hole 3, a distal edge 12 and a proximal edge 13.
  • the upstream conformation 10 and the downstream conformation 11 have an inclination at an angle which increases from the distal edge 12 up to the proximal edge 13, in the direction of flow of the air E.
  • the angle of inclination ⁇ can be between 4 and 15 ° and be established around 7 °.
  • each upstream 10 and downstream 11 conformation has a curved profile in a transverse direction relative to the flow direction E.
  • each upstream 10 or downstream 11 conformation has a width taken transversely with respect to the direction of flow E, which gradually increases from its distal edge 12 to its proximal edge 13.
  • each upstream 10 or downstream 11 conformation has a substantially semi-elliptical contour. In other words, an upstream conformation 10 and a downstream conformation 11, associated with the same hole, together have an elliptical contour.
  • each distal 12 or proximal 13 edge of an upstream or downstream conformation has a rounded contour turned in the same direction as the part of the hole 3 placed in correspondence.
  • each upstream 10 or downstream 11 conformation extends from its proximal edge 13 in the direction of the hole 3 by a deflection flank 15 which is connected to the base of the neighboring collar 5.
  • Each deflection blank 15 is therefore inclined in a direction opposite to the direction of inclination of the upstream 10 and downstream conformations 11.
  • the measurement of the deflection flank 15 along the flow direction E is much less to the measurement of the associated conformation 10, 11 taken between the distal 12 and proximal edges 13.
  • each imprint formed by a deflection flank 15 and an upstream 10 or downstream 11 conformation has an asymmetrical profile in the direction flow E, as shown in fig. 4.
  • the upstream 10 and downstream 11 conformations are protruding on one side of the fin and recessed on the other side of the fin.
  • Such fins 1 are intended to be mounted one beside the other, each being oriented in the same direction in order to constitute a heat exchanger.
  • the invention is not limited to the examples described and shown since various modifications can be made without departing from its scope.

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Abstract

L'invention concerne une ailette métallique pour échangeur thermique à tubes, comportant des moyens d'augmentation des échanges thermiques constitués par des conformations de déviation (10, 11) aménagées chacune en aval et en amont d'un trou (3) en considération du sens (F) d'écoulement de l'air pour forcer l'air à passer de part et d'autre dudit trou, les conformations de déviation amont (10) et aval (11) de deux trous (3) superposés appartenant à une même colonne s'étendant selon une longueur déterminée pour venir sensiblement se rejoindre au niveau du plan d'extension (P) de trous décalés.

Description

AILETTE METALLIQUE POUR ECHANGEUR THERMIQUE A AIR La présente invention concerne le domaine technique des échangeurs de chaleur à air, et trouve une application dans le domaine des échangeurs thermiques au sens général. L'objet de l'invention concerne plus particulièrement les ailettes métalliques utilisées dans les échangeurs de chaleur, assemblées mécaniquement à des tubes, pour former des surfaces d'échange indirectes destinées à augmenter les surfaces d'échange thermique entre d'une part, des tubes dans lesquels circule un premier fluide froid ou chaud et d'autre part, un second fluide, par exemple de l'air, qui circule entre les tubes et le long des surfaces des ailettes selon un sens déterminé d'écoulement. Ces ailettes sont généralement réalisées sous la forme de plaques disposées parallèlement les unes aux autres selon un pas d'écartement déterminé en fonction de l'application visée. Ces ailettes sont traversées par les tubes et sont serties sur les tubes par un procédé mécanique ou hydraulique. Dans le cas d'un échangeur à surface sèche, le coefficient global de transfert de chaleur dépend principalement de la vitesse de l'air, du rapport des surfaces côté air et côté fluide et de l'efficacité des ailettes. Une ailette efficace se traduit par une résistance thermique côté air la plus faible possible (ou coefficient d'échange thermique côté air le plus élevé possible) tout en ayant une perte de charge la plus faible possible. Dans l'état de la technique, différentes formes de réalisation d'ailettes sont connues. Un premier type connu est une ailette réalisée sous la forme d'une plaque plane. Cette ailette plane offre l'avantage de présenter une très faible perte de charge. Cependant, l'inconvénient de cette ailette plane est sa très forte résistance thermique côté air. Afin de remédier à la faible capacité d'échange thermique de l'ailette plane, il est connu d'avoir recours à des ailettes dites à persiennes, comportant des lamelles fixes inclinées espacées les unes des autres par des ouvertures permettant le passage de l'air. L'avantage de l'ailette persienne est sa faible résistance thermique côté air. Cependant, l'ailette persienne possède une forte perte de charge et est susceptible d'un fort encrassement en raison de sa géométrie. Il est connu également une lamelle dite gaufrée comportant des ondulations dans le sens de l'écoulement de l'air. Le profil de ces ailettes engendre des zones de turbulence, vecteur de fort échange thermique mais également des zones mortes à proximité des tubes où les échanges thermiques sont beaucoup plus faibles. Une variante de cette forme de réalisation est illustrée par le brevet US 4 434 846 qui vise à guider l'air en direction des tubes, ce qui conduit notamment à une perte de charge. L'analyse des ailettes connues conduit à constater que les diverses variantes de réalisation des moyens pour augmenter les échanges thermiques entre l'air et les ailettes ne donnent pas satisfaction en pratique. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients des ailettes connues en proposant une ailette pour échangeur thermique présentant une faible perte de charge tout en ayant une résistance thermique côté air la plus faible possible. Pour atteindre de tels objectifs, l'objet de l'invention concerne une ailette métallique pour échangeur thermique à tubes, formant une surface d'échange indirecte destinée à augmenter l'échange thermique entre les tubes dans lesquels circule un fluide et l'air qui circule entre les tubes et le long de la surface de l'ailette selon un sens déterminé d'écoulement, l'ailette comportant une série de collets de montage pour les tubes et des moyens d'augmentation des échanges thermiques entre l'air et l'ailette. Selon l'invention, les moyens d'augmentation des échanges thermiques sont constitués par : - des conformations de déviation aménagées chacune en amont d'un trou en considération du sens d'écoulement de l'air pour forcer l'air à passer de part et d'autre dudit trou, - et des conformations de déviation aménagées chacune en aval en considération du sens de l'écoulement de l'air d'un trou appartenant à un rang pour forcer l'air à passer de part et d'autre de trous appartenant à un rang subséquent, les conformations amont et aval de deux trous superposés appartenant à une même colonne s'étendant selon une longueur déterminée pour venir sensiblement se rejoindre au niveau du plan d'extension de trous décalés et appartenant à un rang intermédiaire par rapport aux rangs amont et aval auxquels appartiennent les trous superposés. Conformément à l'invention, les conformations de déviation amont et aval sont dimensionnées de manière que pour des vitesses de l'air comprises entre 1 et 5 m/s, l'ailette possède par nappe une perte de charge sur l'air comprise respectivement entre 0,3 et 4 mm CE (colonne d'eau) et une résistance thermique côté air comprise respectivement entre 0,016 et 0,008 m2 K/W. Il doit être considéré que l'ailette conforme à l'invention présente une perte de charge équivalente à celle d'une ailette plane tout en offrant une résistance thermique plus importante qu'une ailette persienne et relativement proche d'une ailette gaufrée. Conformément à l'invention, la conformation de déviation amont et la conformation de déviation aval pour un même trou présentent une symétrie miroir par rapport au plan d'extension perpendiculaire à la direction d'écoulement de l'air. Selon une caractéristique de réalisation, la conformation de déviation amont et la conformation de déviation aval pour un trou, présentent une inclinaison qui augmente du bord distal au bord proximal de chaque conformation par rapport au trou et selon la direction d'écoulement de l'air. Selon une autre caractéristique de réalisation, chaque conformation de déviation possède une largeur qui augmente de son bord distal à son bord proximal. Selon un exemple de réalisation, chaque conformation de déviation possède un contour sensiblement demi-elliptique. De préférence, chaque conformation amont et aval présente un profil courbe selon une direction transversale par rapport à la direction d'écoulement. Avantageusement, chaque conformation de déviation se prolonge de son bord proximal en direction du trou par un flanc de déflection. De préférence, selon la direction d'écoulement, la mesure du flanc de déflection est inférieure à la mesure de la conformation de déviation associée. Selon une autre caractéristique de réalisation, chaque conformation de déviation est saillante sur une face de l'ailette et en creux sur l'autre face de l'ailette. Un autre objet de l'invention est de proposer un échangeur thermique équipé d'une série d'ailettes métalliques conformes à l'invention, montées sur des tubes de circulation d'un fluide. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective montrant de façon partielle le montage d'ailettes conformes à l'invention sur des tubes pour constituer un échangeur thermique. La fig. 2 est une vue en plan d'une ailette conforme à l'invention. La fîg. 3 est une vue en coupe prise selon les lignes A-A de la fig. 2. La fig. 4 est une vue à plus grande échelle prise sensiblement selon les lignes B-B de la fîg. 2. Tel que cela ressort clairement des fîg. 1 et 2, l'objet de l'invention concerne une ailette métallique 1 destinée à être utilisée dans un échangeur thermique qui a pour but de permettre un échange thermique entre un premier fluide tel qu'un fluide frigorigène circulant à l'intérieur de tubes 2 et un second fluide tel que de l'air qui circule à l'extérieur des tubes 2. La surface d'échange, à savoir les parois des tubes 2 est augmentée par l'utilisation des ailettes 1 constituant des surfaces d'échange indirectes. Chaque ailette 1 est réalisée à partir d'une plaque métallique telle qu'en aluminium, en alliage aluminium ou en cuivre, par exemple. De manière classique, chaque ailette 1 est munie de trous 3 pour le passage des tubes 2. Chaque trou 3 est bordé par un collet 5 de montage pour un tube 2. De manière classique, les ailettes 1 sont serties sur les tubes 2 au niveau des collets 5. Les trous de passage 3 sont organisés pour s'établir selon des rangs Ri, R2 ... Ri parallèles les uns aux autres et s'étendant chacun selon un plan d'extension P qui est perpendiculaire à la direction d'écoulement E de l'air. Dans l'exemple illustré, l'air s'écoule selon un sens d'écoulement représenté par les flèches F et traverse ainsi l'ensemble des rangs Ri, R2, ... Ri qui constitue une nappe. De manière habituelle, le flux d'air est puisé pour obtenir un écoulement selon une direction générale sensiblement rectiligne. Après avoir traversé les ailettes, le flux d'air sort librement. De manière classique également, les trous de passage 3 sont organisés de manière à s'étendre en quinconce. En d'autres termes, les trous de passage 3 de deux rangs successifs sont décalés d'un pas déterminé de manière à constituer un premier groupe de rangs impairs (Ri, R3....) dont les trous 3 se trouvent répartis en position superposée selon une série de colonnes impaires (Ci, C3, C5...) parallèles à la direction d'écoulement E et un deuxième groupe de rangs pairs (R2, R4 •••) dont les trous 3 se trouvent répartis en position superposée selon une série de colonnes paires (C2, C4, Ce...) parallèles à la direction E et s'établissant chacune entre deux colonnes impaires. Chaque ailette 1 comporte des moyens 7 permettant d'augmenter les échanges thermiques entre l'air et l'ailette. Conformément à l'invention, les moyens d'augmentation 7 des échanges thermiques sont constitués par des conformations de déviation 10 aménagées chacune au moins en amont d'un trou 3 ou collet 5 en considération du sens d'écoulement E de l'air pour forcer l'air à passer de part et d'autre dudit trou 3 ou collet 5 et par suite du tube 2 traversant ledit trou 3. Ces conformations de déviation 10 permettent ainsi d'éviter à l'air de venir frapper directement le tube 2, ce qui entraîne un décollement des filets d'air. Ces conformations de déviation dites amont 10 permettent de canaliser l'air sur la surface des ailettes situées de part et d'autre des trous de passage 3 et par suite des tubes 2. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens d'augmentation des échanges thermiques 7 comportent également des conformations de déviation 11 aménagées chacune en aval, en considération du sens de l'écoulement E de l'air, d'un trou 3 appartenant à un rang pour forcer l'air à passer de part et d'autre de trous 3 appartenant à un rang subséquent. En d'autres termes, et tel que cela ressort de la fîg. 2, les conformations de déviation aval 11 réalisées en aval de chaque trou de passage 3, par exemple du premier rang Ri, permettent de canaliser l'air pour le forcer à passer de part et d'autre des trous 3 et par suite des tubes 2 appartenant au deuxième rang R2. Il doit être compris que les conformations de déviation 10, 11 constituent des surfaces en relief ou saillantes par rapport au plan de l'ailette favorisant l'air à rester en contact avec la surface de l'ailette tout en canalisant l'air pour qu'il contourne les tubes 2. Avantageusement, la conformation de déviation amont 10 et la conformation de déviation aval 11 disposées entre deux trous 3 superposés successifs appartenant à une même colonne s'étendent chacune selon une longueur déterminée pour venir sensiblement se rejoindre au niveau du plan d'extension P de trous 3 décalés et appartenant à un rang intermédiaire par rapport aux rangs amont et aval auxquels appartiennent les deux trous superposés. Par exemple, les conformations de déviation aval 11 et amont 10 des trous 3 appartenant respectivement au premier rang Ri et au troisième rang R3 de la troisième colonne C3 sont adaptées pour permettre de canaliser l'air sur la surface de l'ailette située entre les trous 3 du deuxième rang R2 appartenant aux colonnes voisines C2, C . Une telle disposition des conformations de déviation permet de réduire les zones mortes pour l'air de part et d'autre des trous 3 et par suite des tubes 2, tout en limitant les pertes de charge, puisque les effets des conformations de déviation 10, 11 sont réduits au niveau de la surface de l'ailette située entre deux trous voisins appartenant à des colonnes voisines. Au niveau de cette surface, l'air revient à un écoulement non perturbé car cette surface ne présente pas ou pratiquement pas de conformations. Il doit être considéré que les conformations amont 10 et aval 11 sont dimensionnées de manière que pour des vitesses de l'air comprises entre 1 et 5 m/s, l'ailette 1 possède par nappe, une perte de charge sur l'air comprise respectivement entre 0,3 et 4 mm CE (colonne d'eau) et une résistance thermique côté air comprise respectivement entre 0,016 et 0,008 m2 K/W. L'ailette 1 conforme à l'invention présente donc une perte de charge équivalente à celle d'une ailette plane tout en présentant une résistance thermique plus importante qu'une ailette persienne et relativement proche d'une ailette gaufrée. Selon une caractéristique préférée de réalisation, la conformation amont 10 et la conformation aval 11 pour un même trou de passage 3 présentent une symétrie miroir par rapport au plan d'extension P d'un rang de trous 3 qui est perpendiculaire à la direction d'écoulement E de l'air. Chaque conformation amont 10 et aval 11 présente ainsi, par rapport à un trou 3, un bord distal 12 et un bord proximal 13. Avantageusement, la conformation amont 10 et la conformation aval 11 présentent une inclinaison selon un angle qui augmente du bord distal 12 jusqu'au bord proximal 13, selon la direction d'écoulement de l'air E. Par exemple, l'angle d'inclinaison α peut être compris entre 4 et 15° et s'établir autour de 7°. Selon cette variante de réalisation, il est à noter que les parties distales 12 des conformations amont et aval voisines, appartenant à une même colonne, n'entraînent pratiquement pas de perturbation de l'air. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 3, chaque conformation amont 10 et aval 11 présente un profil courbe selon une direction transversale par rapport à la direction d'écoulement E. Avantageusement, chaque conformation amont 10 ou aval 11 présente une largeur prise transversalement par rapport à la direction d'écoulement E, qui augmente progressivement de son bord distal 12 à son bord proximal 13. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, chaque conformation amont 10 ou aval 11 possède un contour sensiblement demi-elliptique. En d'autres termes, une conformation amont 10 et une conformation aval 11, associées à un même trou, présentent ensemble un contour elliptique. Aussi, chaque bord distal 12 ou proximal 13 d'une conformation amont ou aval présente un contour arrondi tourné selon le même sens que la partie du trou 3 placé en correspondance. De préférence, chaque conformation amont 10 ou aval 11 se prolonge de son bord proximal 13 en direction du trou 3 par un flanc de déflexion 15 venant se raccorder à la base du collet 5 voisin. Chaque flan de déflexion 15 est donc incliné dans un sens contraire au sens d'inclinaison des conformations amont 10 et aval 11. Tel que cela ressort clairement des figures, la mesure du flanc de déflexion 15 selon la direction d'écoulement E est bien inférieure à la mesure de la conformation associée 10, 11 prise entre les bords distal 12 et proximal 13. En d'autres termes, chaque empreinte formée par un flanc de déflexion 15 et une conformation amont 10 ou aval 11 possède un profil dissymétrique selon la direction d'écoulement E, comme cela apparaît à la fig. 4. Tel que cela ressort de la description qui précède, les conformations amont 10 et aval 11 sont saillantes sur une face de l'ailette et en creux sur l'autre face de l'ailette. De telles ailettes 1 sont destinées à être montées les unes à côté des autres en étant orientées chacune dans le même sens en vue de constituer un échangeur thermique. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Ailette métallique pour échangeur thermique à tubes (2), formant une surface d'échange indirecte destinée à augmenter l'échange thermique entre les tubes (2) dans lesquels circule un fluide, et l'air qui circule entre les tubes et le long de la surface de l'ailette selon un sens déterminé d'écoulement, l'ailette comportant une série de collets (5) de montage pour les tubes (2) et des moyens (7) d'augmentation des échanges thermiques entre l'air et l'ailette, caractérisée en ce que les moyens d'augmentation des échanges thermiques sont constitués par : " au moins des conformations de déviation (10) aménagées chacune en amont d'un trou (3) en considération du sens (F) d'écoulement de l'air pour forcer l'air à passer de part et d'autre dudit trou, • et des conformations de déviation (11) aménagées chacune en aval en considération du sens (F) de l'écoulement de l'air, d'un trou (3) appartenant à un rang pour forcer l'air à passer de part et d'autre de trous appartenant à un rang subséquent, les conformations de déviation amont (10) et aval (11) de deux trous (3) superposés appartenant à une même colonne s'étendant selon une longueur déterminée pour venir sensiblement se rejoindre au niveau du plan d'extension (P) de trous décalés et appartenant à un rang intermédiaire par rapport aux rangs amont et aval auxquels appartiennent les trous superposés. 2 - Ailette métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conformations de déviation amont (10) et aval (11) sont dimensionnées de manière que pour des vitesses de l'air comprises entre 1 et 5 m/s, l'ailette possède par nappe, une perte de charge sur l'air comprise respectivement entre 0,3 et 4 mm CE (colonne d'eau) et une résistance thermique côté air comprise respectivement entre 0,016 et 0,008 m2 K/W. 3 - Ailette métallique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la conformation de déviation amont (10) et la conformation de déviation aval (11) pour un même trou (3) présentent une symétrie miroir par rapport au plan d'extension (P) perpendiculaire à la direction d'écoulement (E) de l'air. 4 - Ailette métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que la conformation de déviation amont (10) et la conformation de déviation aval (11) pour un trou (3), présentent une inclinaison qui augmente du bord distal (12) au bord proximal (13) de chaque conformation par rapport au trou et selon la direction d'écoulement de l'air. 5 - Ailette métallique selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque conformation de déviation (10, 11) possède une largeur qui augmente de son bord distal (12) à son bord proximal (13). 6 - Ailette métallique selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque conformation de déviation (10, 11) possède un contour sensiblement demi-elliptique. 7 - Ailette métallique selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque conformation amont (10) et aval (11) présente un profil courbe selon une direction transversale par rapport à la direction d'écoulement (E). 8 - Ailette métallique selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque conformation de déviation (10, 11) se prolonge de son bord proximal (13) en direction du trou (3) par un flanc de déflection (15). 9 - Ailette métallique selon la revendication 8, caractérisée en ce que, selon la direction d'écoulement (E), la mesure du flanc de déflexion (15) est inférieure à la mesure de la conformation de déviation (10, 11) associée. 10 - Ailette métallique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que chaque conformation de déviation (10, 11) est saillante sur une face de l'ailette et en creux sur l'autre face de l'ailette. 11 - Echangeur thermique caractérisé en ce qu'il comporte une série d'ailettes métalliques conformes chacune à l'une des revendications 1 à 10 et montées sur des tubes (2) de circulation d'un fluide.
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