WO2009044033A2 - Systeme d'echange thermique a plaques destine a la desorption en continu d'une solution a contre-courant d'une phase vapeur, notamment dans une climatisation par absorption - Google Patents

Systeme d'echange thermique a plaques destine a la desorption en continu d'une solution a contre-courant d'une phase vapeur, notamment dans une climatisation par absorption Download PDF

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heating
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Philippe Marcais
Julien Berger
Vital Bruzzo
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Peugeot Citroën Automobiles SA
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    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size

Definitions

  • the present invention relates to a plate heat exchange system for the continuous desorption of a solution against the current of a vapor phase, especially in an absorption air conditioning.
  • the present invention also relates to an absorption air conditioning for a vehicle, in particular for a motor vehicle, comprising such a plate heat exchange system.
  • the desorber receives an external heat input to evaporate a refrigerant from a solution.
  • the object of the present invention is to provide a plate heat exchange system for the continuous desorption of a solution against the current of a vapor phase, which is much more efficient than conventional heat exchange systems such as exchange systems or tube exchangers, which is more compact than the known exchange systems and makes it possible to improve the ratio between the exchange surface and the total volume of the heat exchange system.
  • Another object of the present invention is to provide such a heat exchange system, which is adapted to very low flow rates of the solution in desorption, and wherein the flow of this solution is well controlled along the plates.
  • the invention relates to a new plate heat exchange system for the continuous desorption of a countercurrent solution of a vapor phase, especially for absorption air conditioning, and this new system consists of a plurality of heating plates (or heating tubes), with internal circulation of a fluid coolant, interposed with downward solution plates equipped with means for diffusing the solution to improve the heat exchange with the coolant, passages being provided between the heating plates for the circulation in an upward movement of the vapor phase separated from the solution.
  • the heating plates are substantially vertical plates.
  • the diffusion means of the solution for improving the heat exchange with the coolant consist, for each downward solution plate, by the external lateral surfaces facing two adjacent heating plates, said view being provided with stamping profiles and applied against each other by the stamping profiles.
  • the stamping profiles all have the same shape, but are alternated in their orientation relative to the horizontal in the path of the solution, so as to create for the solution of the descending passages "in laces" which allow to to increase the heat exchange surface between the solution and the coolant.
  • stamping profiles projecting from an external lateral surface of a given heating plate are all of the same orientation with respect to the horizontal, but of opposite orientation to all the stamping profiles of the external lateral surface facing each other. from the neighboring hotplate.
  • the stamping profiles each have a two-fold shape sections: a first section slightly inclined to the horizontal and a shorter section, adjacent to the first section, and slightly inclined to the vertical.
  • the diffusion means of the solution for improving the heat exchange with the heat transfer fluid are constituted by blades of alternating inclinations and protruding heating tubes, which make it possible to maximize the length of the path of descent of the solution, said solution being heated in contact with the plates and fins.
  • Openings, of small dimensions, made in the fins, are provided for the rise of the vapor phase. These openings may be located at the free ends of the fins, or, alternatively, in the central part of the fins.
  • the diffusion means of the solution for improving the heat exchange with the coolant comprise grids located on either side of the heating plates, so as to maintain the solution against said plate heating while leaving a rising passage for the vapor phase.
  • Each grid is spaced from the corresponding heating plate by a distance of at least about 2 mm, preferably.
  • the grids have mesh sizes of from about 0.1 mm x 0.1 mm to about 1 mm x 1 mm, preferably.
  • the heating plates are slightly inclined plates on the horizontal, of alternating inclinations, with internal circulation of a coolant.
  • the solution is distributed between the heating plates by means of a dispersion system located above said plates, the conduits leading the solution being double-body conduits, so that to also serve as conduits for supplying the coolant.
  • the heat transfer fluid is preferably water.
  • the present invention also relates to an air-conditioning absorption, wherein the desorber comprises a heat exchange system consistent with that described above in outline.
  • the invention finally relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises an air conditioning according to that described above.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the operating principle of the plate heat exchange system according to the present invention
  • FIG. 2 represents a first embodiment of the plate heat exchange system, according to the present invention
  • FIG. 3A is a cross-sectional view, along line III-III of FIG. 2, of the circulation plates; FIG. 2; FIG. 3B is a cross-sectional view, also along line III-III of FIG. FIG. 2, an alternative embodiment of the circulation plates of FIG.
  • FIGS. 4A and 4B show the configurations on the front (FIG. 4A) and on the back (FIG.
  • FIG. 5 is a diagrammatic view, according to section VV of FIG. 6, of a second embodiment of the plate heat exchange system, according to the present invention
  • FIG. 6 is a top view of the system.
  • FIG. 7 shows the shape of the unfolded fins of the heat exchange system of FIGS. 5 and 6;
  • FIG. 8 is a diagrammatic view, according to section VIII-VIII of FIG. an alternative embodiment of the plate heat exchange system of FIGS. 5 to 7,
  • FIG. 9 is a view from above of the heat exchange system of FIG. 8,
  • FIG. 10 represents the shape of the unfolded fins of the heat exchange system of FIGS. 8 and 9,
  • FIGS. 11 and 12 show another embodiment.
  • embodiment of the heat exchange system according to the present invention wherein grids are associated with the plates
  • Figures 13 and 14 show another embodiment of the heat exchange system according to the present invention, wherein the plates are substantially
  • FIGS. 15 and 16 schematically represent the principle of the system for distributing the solution in a vertical plate heat exchange system, according to the present invention
  • FIG. 17A is a schematic sectional view of a double-body conduit of the distribution system of FIGS. 15 and 16,
  • FIG. 17B is a schematic sectional view of a variant embodiment of the duct of FIG.
  • An absorption air conditioning device comprises an element in which the desorption is carried out, designated “desorber" in the rest of the text, an absorber, a condenser and an evaporator.
  • the desorber and the absorber are filled with a mixture of at least two miscible substances formed by a coolant and an absorbent fluid.
  • the desorber receives heat, and this external supply allows the evaporation of the liquid coolant from the mixture.
  • This cooling fluid is then condensed in the condenser by cooling.
  • the liquid obtained is expanded and evaporated in the evaporator and thus produces the cooling of the air conditioning.
  • FIG. desorber of an air conditioning by absorption With reference to the diagram of FIG. 1, the principle of operation of a plate heat exchange system used, by way of non-limiting example of the object and the scope of the invention, is shown in FIG. desorber of an air conditioning by absorption.
  • the solution by way of example also, may be a LiBr-IHbO solution.
  • the specific "design" of the plates 100 makes it possible to maximize the exchange surface between the hot water “e” and the solution S, while allowing the evacuation of the vapors V of refrigerant released by the solution S.
  • the introduction of hot water "e” is done by the lower part of the plates 100 and the evacuation by the upper part.
  • the solution S is poured into the plates 100, therefore flows along the side surfaces of the plates 100.
  • the solution S therefore follows a path opposite to that of the hot water of the heating plates 100.
  • the heat exchanger is countercurrent type, which substantially improves the heat exchange capacity of the system.
  • a dispersion system of the solution is located above the heating plates 100, which leaves a free passage for the rise of the vapor released V, as will be explained later in the rest of the text.
  • a diffusion system of the solution S is placed on the hot plates 100, so as to improve the heat exchange.
  • This broadcasting system can have several forms, among which those described in the following text as examples.
  • the advantage of such a technical solution is to produce a dry exchanger (the plates do not soak in the solution S), with reduced pressure drops in the path of the vapor V of the refrigerant.
  • FIGS. 2, 3A, 3B, 4A and 4B A first embodiment of this diffusion system is shown in FIGS. 2, 3A, 3B, 4A and 4B. It consists of an assembly of stamped plates on their lateral surfaces (front and back).
  • the drawing profiles Pi, P2, ..., Pi, distributed over several columns, for example, are identical but alternated in their orientation, so as to create a downward path in "laces" for the solution S.
  • the plates 100 stamped are adjacent by their stamping profiles P 1 facing their opposite faces, a reverse face 100V against a front face 100R, etc.
  • the stamping profiles Pi, P3, etc., being recto side 100R (FIG. 4A) for example, whereas the stampings P2, P4, etc., are then back side 100V (FIG. 4B) of the plates 100.
  • Each profile P 1 has a shape in two parts: a portion slightly inclined relative to the horizontal and a side portion of rim substantially inclined relative to the vertical, so as to form the "laces" of the downward path of the solution S .
  • Figure 3A is a sectional view along the line III-III of Figure 2, the saline feed S being for each tubing 110 on two plate surfaces simultaneously.
  • the solution supply S is for each tubing 110 on a plate surface only.
  • the path of the solution S is, in this way, made optimal for better heat exchange with the hot plates 100.
  • FIGS. 5, 6 and 7 show an exemplary embodiment of the diffusion system of the solution with the passages for the rise of the vapor phase.
  • Solution S heats up in contact with the plates and fins Ai, A 2 , A 3 , .., A 1 thanks to the hot water "e" which passes through the tubes T. This allows the solution S to concentrate The vapor V goes up through the small openings O. The solution flows through the fins A through the large openings G.
  • Figure 7 shows the shape of the unfolded wings A, with the openings OG which form the openings 0 and the openings G.
  • the fold lines of the fins are the lines L.
  • FIGS. 8 to 10 A variant of the embodiment described above is shown in the drawing of FIGS. 8 to 10.
  • the saline solution S heats up in contact with the plates and fins A'i, A ' 2 ,..., A' x thanks to the hot water "e" which passes into the tubes T. This allows the solution to focus and give up steam V, as in the previous embodiment.
  • the vapor V rises through the central openings C.
  • the solution flows through the fins A ' x by the through openings O at the junctions between the fins A 'x and the tubes T.
  • Figure 10 shows the shape of the wings A ' x unfolded, with the small openings 0 and the central openings C.
  • the fold lines of the fins are the lines L'.
  • FIGS. 11 and 12 Another embodiment of the diffusion system of the liquid fluid solution on the hot plates is shown in FIGS. 11 and 12. This is a plate and grid type system.
  • the solution is discharged from the manifold distribution system 162.
  • the grids GR1 and GR2 make it possible to maintain the saline solution S against the heating plate 100 while leaving a passage for the vapor phase.
  • Grids GR1, GR2 have mesh sizes of 0.1 mm * 0.1 mm to 1.1 mm * 1.1 mm to prevent the formation of plugs in the mesh while maintaining a good retention capacity of the solution S.
  • the grids are spaced a distance "d" of less than 2 mm from the heating plate 100 to allow the capillary phenomena to maintain the saline solution S against the heating plate 100.
  • FIGS. 13 and 14 Another embodiment of the diffusion system of the absorbent fluid solution on the hot plates is shown in FIGS. 13 and 14.
  • the path of the solution S is made maximum by the length of the plates 200, and their alternating inclination.
  • the solution S is poured by the dispersion system 163, located above the set of plates 200, and recovered at the bottom of the system in a tank of solution referenced 170.
  • the vapors of refrigerant V are discharged laterally, as illustrated in FIG.
  • FIGS. 15 and 16 schematically represent a preferred embodiment of the dispersion system, which distributes the solution in a vertical plate heat exchange system, according to the present invention
  • the different conduits 210 carrying the solution S also serve to evacuate the hot water (FIGS. 15 and 16).
  • FIG. 17A An embodiment of these supply ducts 210 is shown in FIG. 17A, and an alternative embodiment is shown in FIG. 17B. In either case, the system uses double body tubes 210 with a dispersion body of the solution 211 and a hot water dispersion body 212.
  • the dispersion body of the solution 211 is provided with orifices 221 distributed along the length of the conduit 210 for the discharge of the solution S on the various plates. They can be distributed on both sides of the duct (FIG. 17A) so as to supply a solution to two plate surfaces, or on one side so as to supply a single plate surface with solution (FIG. 17B).
  • the dispersing body of the hot water opens at the end of the conduit 210.
  • FIG. 17A is that of the dispersion system schematized on the system of FIG. 3A, whereas the embodiment of FIG. 17B is that of the system of FIG. 3B.
  • the thicknesses of the heating plates are, in these embodiments, substantially of the same order of magnitude as the size of the LiBr dispersion system.
  • This solution makes it possible to diffuse the solution S between the plates without blocking the rise of the vapors of refrigerant V. Moreover, the evacuation of the water of heating "e” allows a preheating of the solution and further increases the efficiency of the desorber.
  • the present invention has many advantages, among which the following advantages: it makes it possible to create a more efficient heat exchange zone, it improves the ratio between the heat exchange surface and the total volume of the exchange system; it allows control of the flow of the solution, especially for low flow rates.

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Abstract

Le système est constitué d'une pluralité de plaques chauffantes (100), à circulation intérieure d'un fluide caloporteur, intercalées avec des plaques de solution descendante équipées de moyens de diffusion de la solution (S) pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur, des passages étant prévus entre les plaques chauffantes (100) pour la circulation selon un mouvement ascendant de la phase vapeur (V) séparée de la solution. Echangeurs thermiques pour climatisations de typa absorption désorption. Climatisations de véhicules automobiles.

Description

SYSTEME D'ECHANGE THERMIQUE A PLAQUES DESTINE A LA DESORPTION EN CONTINU D'UNE SOLUTION A CONTRE-COURANT D'UNE PHASE VAPEUR, NOTAMMENT DANS UNE CLIMATISATION PAR ABSORPTION.
La présente invention concerne un système d'échange thermique à plaques destiné à la désorption en continu d'une solution à contre-courant d'une phase vapeur, notamment dans une climatisation par absorption. La présente invention concerne également une climatisation par absorption pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile, comportant un tel système d'échange thermique à plaques.
Dans une climatisation par absorption, le désorbeur reçoit un apport de chaleur extérieur, pour évaporer un réfrigérant d'une solution.
Le but de la présente invention est de fournir un système d'échange thermique à plaques destiné à la désorption en continu d'une solution à contre-courant d'une phase vapeur, qui soit beaucoup plus performant que les systèmes d'échange thermique classiques, tels que les systèmes d'échange ou échangeurs à tubes, qui soit plus compact que les systèmes d'échange connus et permette d'améliorer le ratio entre la surface d'échange et le volume total du système d'échange thermique.
Un autre but de la présente invention est de fournir un tel système d'échange thermique, qui soit adapté à des débits très faibles de la solution en désorption, et dans lequel l'écoulement de cette solution soit bien maîtrisé le long des plaques.
Pour parvenir à ces buts, l'invention a pour objet un nouveau système d'échange thermique à plaques destiné à la désorption en continu d'une solution à contre- courant d'une phase vapeur, notamment pour une climatisation par absorption, et ce nouveau système est constitué d'une pluralité de plaques chauffantes (ou tubes chauffants), à circulation intérieure d'un fluide caloporteur, intercalées avec des plaques de solution descendante équipées de moyens de diffusion de la solution pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur, des passages étant prévus entre les plaques chauffantes pour la circulation selon un mouvement ascendant de la phase vapeur séparée de la solution .
Selon une première série de réalisations de l'invention, les plaques chauffantes sont des plaques sensiblement verticales.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens de diffusion de la solution pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur sont constitués, pour chaque plaque de solution descendante, par les surfaces latérales extérieures en regard de deux plaques chauffantes voisines, lesdites surfaces en regard étant pourvues de profils d'emboutissage et appliquées l'une contre l'autre par les profils d'emboutissage.
De préférence, les profils d'emboutissage présentent tous la même forme, mais sont alternés dans leur orientation par rapport à l'horizontale sur le trajet de la solution, de façon à créer pour la solution des passages descendants « en lacets » qui permettent d'augmenter la surface d'échange thermique entre la solution et le fluide caloporteur.
Les profils d'emboutissage en saillie d'une surface latérale extérieure d'une plaque chauffante donnée sont tous de même orientation par rapport à l'horizontale, mais d'orientation inverse à tous les profils d'emboutissage de la surface latérale extérieure en regard de la plaque chauffante voisine.
Entre les plaques chauffantes, il est laissé un espace libre faisant office de cheminée à travers les moyens de diffusion de la solution, de manière à permettre la remontée de la phase vapeur.
Selon un mode préféré de réalisation, les profils d'emboutissage présentent chacun une forme à deux tronçons : un premier tronçon légèrement incliné sur l'horizontale et un tronçon plus court, adjacent au premier tronçon, et légèrement incliné sur la verticale.
Selon d'autres modes de réalisation, les moyens de diffusion de la solution pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur sont constitués par des ailettes d'inclinaisons alternées et en saillie de tubes chauffants, qui permettent de maximaliser la longueur du trajet de descente de la solution, ladite solution se réchauffant au contact des plaques et des ailettes .
Des ouvertures, de petites dimensions, ménagées dans les ailettes, sont prévues pour la remontée de la phase vapeur. Ces ouvertures peuvent être situées aux extrémités libres des ailettes, ou, en variante, dans la partie centrale des ailettes.
D'autres ouvertures sont ménagées dans les ailettes pour le passage descendant de la solution, plus grandes que les ouvertures pour la remontée de la phase vapeur.
Selon un autre mode de réalisation encore, les moyens de diffusion de la solution pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur comportent des grilles situées de part et d'autre des plaques chauffantes, de façon à permettre de maintenir la solution contre ladite plaque chauffante tout en laissant un passage montant pour la phase vapeur.
Chaque grille est espacée de la plaque chauffante correspondante d'une distance d'au moins 2 mm environ, de préférence.
Les grilles présentent des tailles de mailles comprises entre 0,1 mm x 0,1 mm environ et 1 mm x 1 mm environ, de préférence.
Selon un autre mode de réalisation, les plaques chauffantes sont des plaques légèrement inclinées sur l'horizontale, d'inclinaisons alternées, à circulation intérieure d'un fluide caloporteur. De préférence, quelque soit le mode de réalisation de l'invention, la solution est répartie entre les plaques chauffantes au moyen d'un système de dispersion situé au dessus desdites plaques, les conduits amenant la solution étant des conduits à double corps, de façon à servir également de conduits d'amenée du fluide caloporteur .
Le fluide caloporteur est, de préférence, de l'eau.
La présente invention a aussi pour objet une climatisation par absorption, dans laquelle le désorbeur comporte un système d'échange thermique conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes.
L'invention a enfin pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comporte une climatisation conforme à celle décrite ci-dessus.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente, de manière schématique, le principe de fonctionnement du système d'échange thermique à plaques, selon la présente invention,
- la figure 2 représente un premier mode de réalisation du système d'échange thermique à plaques, selon la présente invention,
- la figure 3A est une vue en coupe transversale, selon la ligne III-III de la figure 2, des plaques de circulation la figure 2, - la figure 3B est une vue en coupe transversale, également selon la ligne III-III de la figure 2, d'une variante de réalisation des plaques de circulation de la figure 2,
- les figures 4A et 4B représentent les configurations au recto (figure 4A) et au verso (figure
4B) des plaques de circulation des figures 2, 3A et 3B, - la figure 5 est une vue schématique, selon la coupe V-V de la figure 6, d'un second mode de réalisation du système d'échange thermique à plaques, selon la présente invention, - la figure 6 est une vue de dessus du système d'échange thermique de la figure 5, la figure 7 représente la forme des ailettes dépliées du système d'échange thermique des figures 5 et 6, - la figure 8 est une vue schématique, selon la coupe VIII-VIII de la figure 9, d'une variante de réalisation du système d'échange thermique à plaques des figures 5 à 7,
- la figure 9 est une vue de dessus du système d'échange thermique de la figure 8, la figure 10 représente la forme des ailettes dépliées du système d'échange thermique des figures 8 et 9, les figures 11 et 12 représentent un autre mode de réalisation du système d'échange thermique selon la présente invention, dans lequel des grilles sont associées aux plaques, les figures 13 et 14 représentent un autre mode de réalisation du système d'échange thermique selon la présente invention, dans lequel les plaques sont sensiblement horizontales, les figures 15 et 16 représentent, de manière schématique, le principe du système de répartition de la solution dans un système d'échange thermique à plaques verticales, selon la présente invention,
- la figure 17A est une vue en coupe, schématique, d'un conduit à double corps du système de répartition des figures 15 et 16,
- la figure 17B est une vue en coupe, schématique, d'une variante de réalisation du conduit de la figure
17A. Un dispositif de climatisation par absorption comprend un élément dans lequel s'effectue la désorption, désigné « désorbeur » dans la suite du texte, un absorbeur, un condenseur et un évaporateur. Pour fonctionner, le désorbeur et 1 'absorbeur sont remplis d'un mélange d'au moins deux substances miscibles formé par un fluide réfrigérant et un fluide absorbant. Le désorbeur reçoit de la chaleur, et cet apport extérieur permet 1 'évaporation du fluide réfrigérant liquide du mélange. Ce fluide réfrigérant est ensuite condensé dans le condenseur par refroidissement. Le liquide obtenu est détendu et évaporé dans 1 'évaporateur et produit ainsi le froid de la climatisation.
En référence au schéma de la figure 1, on a représenté le principe de fonctionnement d'un système d'échange thermique à plaques utilisé, à titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de l'invention, dans le désorbeur d'une climatisation par absorption.
Selon ce principe, des plaques verticales d'eau chaude « e » montante 100 sont intercalées avec des plaques de solution descendante. La solution, à titre d'exemple également, peut être une solution LiBr-IHbO.
Le « design » spécifique des plaques 100 permet de maximaliser la surface d'échange entre l'eau chaude « e » et la solution S, tout en permettant l'évacuation des vapeurs V de réfrigérant dégagées par la solution S.
L'introduction de l'eau chaude « e » se fait par la partie inférieure des plaques 100 et l'évacuation par la partie supérieure. La solution S est déversée à même les plaques 100, par conséquent circule le long des surfaces latérales des plaques 100. La solution S emprunte, donc, un chemin inverse à celui de l'eau chaude des plaques chauffantes 100. L'échangeur est de type « contre- courant », ce qui améliore substantiellement la capacité d'échange thermique du système.
Un système de dispersion de la solution est situé au dessus des plaques de chauffage 100, qui laisse un passage libre pour la remontée de la vapeur dégagée V, comme il sera exposé plus loin dans la suite du texte.
Un système de diffusion de la solution S est mis en place sur les plaques chaudes 100, de façon à améliorer l'échange thermique. Ce système de diffusion peut présenter plusieurs formes, parmi lesquelles celles décrites dans la suite du texte à titre d'exemples. L'intérêt d'une telle solution technique est de réaliser un échangeur sec (les plaques ne trempent pas dans la solution S), avec des pertes de charge réduites sur le trajet de la vapeur V du réfrigérant.
Un premier mode de réalisation de ce système de diffusion est représenté sur les figures 2, 3A, 3B, 4A et 4B. Il est formé d'un assemblage de plaques embouties sur leurs surfaces latérales (recto et verso) . Les profils d'emboutissage Pi, P2, ..., Pi, répartis sur plusieurs colonnes par exemple, sont identiques mais alternés dans leur orientation, de façon à créer un trajet descendant en « lacets » pour la solution S. Les plaques 100 embouties sont adjacentes par leurs profils d'emboutissage P1 en regard sur leurs faces opposées, une face verso 100V contre une face recto 100R, etc. Les profils d'emboutissage Pi, P3, etc, étant côté recto 100R (figure 4A) par exemple, tandis que les emboutissages P2, P4, etc, sont alors côté verso 100V (figure 4B) des plaques 100.
Chaque profil P1 présente une forme en deux parties : une partie légèrement inclinée par rapport à l'horizontale et une partie latérale de rebord sensiblement inclinée par rapport à la verticale, de façon à former les « lacets » du trajet descendant de la solution S.
La figure 3A est une vue en coupe selon la ligne III - III de la figure 2, l'alimentation en solution saline S se faisant pour chaque tubulure 110 sur deux surfaces de plaque simultanément. En variante, sur la figure 3B, l'alimentation en solution S se fait pour chaque tubulure 110 sur une surface de plaque seulement.
Le trajet de la solution S est, de cette manière, rendu optimal pour un meilleur échange thermique avec les plaques chauffantes 100.
Les dessins ou contours des profils d'emboutissage P1 guident la solution selon plusieurs passages. Entre chacun de ces passages, un espace est laissé libre qui fait office de cheminée de façon à permettre la remontée de la phase vapeur V. La phase vapeur a, par conséquent, des pertes de charge moindres.
On a représenté sur les figures 5, 6 et 7 un exemple de réalisation du système de diffusion de la solution avec les passages pour la remontée de la phase vapeur.
La solution S se réchauffe au contact des plaques et des ailettes Ai, A2, A3, ..,A1 grâce à l'eau chaude « e » qui passe dans les tubes T. Cela permet à la solution S de se concentrer et de céder de la vapeur V. La vapeur V remonte par les petites ouvertures O. La solution s'écoule à travers les ailettes A par le biais des grandes ouvertures G.
La figure 7 représente la forme des ailettes A dépliées, avec les ouvertures OG qui forment les ouvertures 0 et les ouvertures G. Les lignes de pliage des ailettes sont les lignes L.
Cela permet une réalisation simple des ailettes A par brasure des ailettes A sur les plaques de chauffage.
Une variante du mode de réalisation décrit ci- dessus est représentée sur le dessin des figures 8 à 10.
La solution saline S se réchauffe au contact des plaques et des ailettes A'i, A'2,..., A'x grâce à l'eau chaude « e » qui passe dans les tubes T. Cela permet à la solution de se concentrer et de céder de la vapeur V, comme dans le mode de réalisation précédent.
La vapeur V remonte par les ouvertures centrales C. La solution s'écoule à travers les ailettes A'x par le biais des ouvertures O au niveau des jonctions entre les ailettes A'x et les tubes T.
La figure 10 représente la forme des ailettes A'x dépliées, avec les petites ouvertures 0 et les ouvertures centrales C. Les lignes de pliage des ailettes sont les lignes L ' .
Cela permet une réalisation simple des ailettes A'x par brasure des ailettes A'x sur les plaques de chauffage.
Un autre mode de réalisation du système de diffusion de la solution de fluide liquide sur les plaques chaudes est représenté sur les figures 11 et 12. Il s'agit d'un système de type à plaques et grilles.
La solution se déverse à partir du système de distribution à tubulures 162. Les grilles GRl et GR2 permettent de maintenir la solution saline S contre la plaque chauffante 100 tout en laissant un passage pour la phase vapeur.
Les grilles GRl, GR2, ont des dimensions de mailles de 0,1 mm * 0,1 mm à 1,1 mm * 1,1 mm afin d'éviter la formation de bouchons dans les mailles tout en gardant une bonne capacité de rétention de la solution S.
Les grilles sont espacées d'une distance « d » de moins de 2 mm de la plaque de chauffage 100 pour permettre aux phénomènes de capillarité de maintenir la solution saline S contre la plaque de chauffage 100.
Un autre mode de réalisation du système de diffusion de la solution de fluide absorbant sur les plaques chaudes est représenté sur les figures 13 et 14.
Il s'agit d'un système de type à plaques 200 légèrement inclinées par rapport à l'horizontale.
Le trajet de la solution S est rendu maximal par la longueur des plaques 200, et leur inclinaison alternée. La solution S est déversée par le système de dispersion 163, situé au-dessus de l'ensemble des plaques 200, et récupérée en partie inférieure du système dans un réservoir de solution référencé 170. Les vapeurs de réfrigérant V sont évacuées latéralement, comme illustré sur la figure 14.
Les figures 15 et 16 représentent, de manière schématique, un mode préféré de réalisation du système de dispersion, qui répartit la solution dans un système d'échange thermique à plaques verticales, selon la présente invention,
Selon ce mode de réalisation, les différents conduits 210 amenant la solution S servent également à évacuer l'eau chaude (figure 15 et 16) .
Un exemple de réalisation de ces conduits d'amenée 210 est représenté sur la figure 17A, et une variante de réalisation est représentée sur la figure 17B. Dans l'un et l'autre cas, le système utilise des tubes 210 à double corps avec un corps de dispersion de la solution 211 et un corps de dispersion de l'eau chaude 212.
Le corps de dispersion de la solution 211 est pourvu d'orifices 221 répartis sur la longueur du conduit 210 pour le déversement de la solution S sur les différentes plaques. Ils peuvent être répartis sur les deux côtés du conduit (figure 17A) de façon à alimenter en solution deux surfaces de plaque, ou bien sur un seul côté de façon à alimenter en solution une seule surface de plaque (figure 17B) . Le corps de dispersion de l'eau chaude débouche à l'extrémité du conduit 210.
Le mode de réalisation de la figure 17A est celui du système de dispersion schématisé sur le système de la figure 3A, tandis que le mode de réalisation de la figure 17B est celui du système de la figure 3B.
Les épaisseurs des plaques chauffantes sont, dans ces modes de réalisation, sensiblement du même ordre de grandeur que la taille du système de dispersion de LiBr.
Cette solution permet de diffuser la solution S entre les plaques sans bloquer la remontée des vapeurs de réfrigérant V. De plus, l'évacuation de l'eau de chauffage « e » permet un préchauffage de la solution et augmente encore l'efficacité du désorbeur.
La présente invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - elle permet de créer une zone d'échange thermique plus performante, elle améliore le rapport entre la surface d'échange thermique et le volume total du système d'échange, - elle permet une maîtrise de l'écoulement de la solution, en particulier pour les faibles débits.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention .

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'échange thermique à plaques destiné à la désorption en continu d'une solution (S) à contre- courant d'une phase vapeur (V), notamment pour une climatisation par absorption, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pluralité de plaques chauffantes (100 ; T ; 200), à circulation intérieure d'un fluide caloporteur (e) , intercalées avec des plaques de solution descendante équipées de moyens de diffusion de la solution (S) pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur, des passages étant prévus entre les plaques chauffantes (100) pour la circulation selon un mouvement ascendant de la phase vapeur (V) séparée de la solution (S) .
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques chauffantes sont des plaques (100) sensiblement verticales.
3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de diffusion de la solution (S) pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur sont constitués, pour chaque plaque de solution descendante, par les surfaces latérales extérieures en regard (100R, 100V) de deux plaques chauffantes (100) voisines, lesdites surfaces en regard (110R, 100V) étant pourvues de profils d'emboutissage (P1) et appliquées l'une contre l'autre par lesdits profils d'emboutissage.
4. Système selon la revendication 3, en ce que les profils d'emboutissage (P1) ont tous la même forme, mais sont alternés dans leur orientation par rapport à l'horizontale sur le trajet de la solution (S), de façon à créer des passages descendants « en lacets » qui permettent d'augmenter la surface d'échange thermique entre la solution et le fluide caloporteur.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que tous les profils d'emboutissage en saillie d'une surface latérale extérieure de plaque chauffante (100) sont tous de même orientation par rapport à l'horizontale, mais d'orientation inverse à tous les profils d'emboutissage de la surface latérale extérieure en regard de la plaque chauffante voisine.
6. Système selon l'une quelconque des revendicationsl à 5, caractérisé en ce qu'entre les plaques chauffantes (100), il est laissé un espace libre faisant office de cheminée à travers les moyens de diffusion de la solution, de manière à permettre la remontée de la phase vapeur (V) .
7. Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les profils d'emboutissage (P1) présentent chacun une forme à deux tronçons : un premier tronçon légèrement incliné sur l'horizontale et un tronçon plus court, adjacent au premier tronçon, et légèrement incliné sur la verticale.
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les moyens de diffusion de la solution (S) pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur sont constitués par des ailettes (A1) d'inclinaisons alternées et en saillie de tubes chauffants (T) , qui permettent de maximaliser la longueur du trajet de descente de la solution (S), ladite solution se réchauffant au contact des tubes (T) et des ailettes (A1) .
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que des ouvertures, de petites dimensions, ménagées dans les ailettes, sont prévues pour la remontée de la phase vapeur (V) .
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites ouvertures sont des ouvertures (0) situées aux extrémités libres des ailettes.
11. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites ouvertures sont des ouvertures (C) situées dans la partie centrale des ailettes.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que des ouvertures (G) sont ménagées dans les ailettes pour le passage descendant de la solution (S) .
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ouvertures (G) pour le passage de la solution (S) sont plus grandes que les ouvertures (0) pour la remontée de la phase vapeur (V) .
14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de diffusion de la solution pour améliorer l'échange thermique avec le fluide caloporteur comportent des grilles (GRl, GR2 ) situées de part et d'autre des plaques chauffantes (100), de façon à permettre de maintenir la solution (S) contre ladite plaque chauffante (100) tout en laissant un passage montant pour la phase vapeur (V) .
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque grille (GRl, GR2 ) est espacée de la plaque chauffante (100) correspondante d'une distance (d) d'au moins 2 mm environ.
16. Système selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que lesdites grilles (GRl, GR2 ) présentent des tailles de mailles comprises entre 0,1 mm x 0,1 mm environ et 1 mm x 1 mm, environ .
17. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques chauffantes sont des plaques (200) légèrement inclinées sur l'horizontale, d'inclinaisons alternées, à circulation intérieure d'un fluide caloporteur (e) .
18. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la solution (S) est répartie entre les plaques chauffantes (100 ; 200) au moyen d'un système de dispersion (162 ; 163) situé au dessus desdites plaques (100 ; 200), les conduits (210) amenant la solution (S) étant des conduits à double corps (211, 212), de façon à servir également de conduits d'amenée du fluide caloporteur.
19. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le fluide caloporteur est l'eau.
20. Climatisation par absorption, caractérisée en ce qu'elle comporte un désorbeur à système d'échange thermique conforme à l'une quelconque des revendications l à 19.
21. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une climatisation conforme à la revendication 20.
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