EP3207326A1 - Échangeur thermique - Google Patents

Échangeur thermique

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Publication number
EP3207326A1
EP3207326A1 EP15787303.5A EP15787303A EP3207326A1 EP 3207326 A1 EP3207326 A1 EP 3207326A1 EP 15787303 A EP15787303 A EP 15787303A EP 3207326 A1 EP3207326 A1 EP 3207326A1
Authority
EP
European Patent Office
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exchanger
dimensional
fluid
channels
exchanger according
Prior art date
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Granted
Application number
EP15787303.5A
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German (de)
English (en)
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EP3207326B1 (fr
Inventor
Stéphane Colasson
Mathieu Mariotto
Guillaume MONTZIEUX
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3207326A1 publication Critical patent/EP3207326A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3207326B1 publication Critical patent/EP3207326B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • 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
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
    • 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
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of heat exchangers.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by providing a heat exchanger whose structure can generate significant heat transfer by creating turbulence, while being a simple and economical.
  • This exchanger can have many applications, such as the cooling of electronic components or power electronics, including embedded components that can be used in the aeronautics or aerospace field.
  • This exchanger can also perform the function of a regenerative exchanger, for example for a Stihing type motor or for a magnetocaloric machine, such as a heat pump.
  • the fluid will be a gas and in the second case, a liquid.
  • this exchanger can also be used in the fields of refrigeration or domestic air conditioning.
  • the invention relates to a heat exchanger in which circulates a heat transfer fluid, this exchanger comprising at least a three-dimensional structure defining exchange surfaces with said fluid and triangular channels for the passage of said fluid in which at least one of said channels, extending in a first direction, has a non-constant section in this direction and according to the thickness of the exchanger, to create turbulence in the flow of said fluid.
  • said at least one three-dimensional structure comprises at least two three-dimensional elements, each of them defining adjacent projecting portions extending in a second determined direction and in a period P, each projecting part being defined by two plane portions. forming an angle ⁇ non-zero and connected by an edge, said at least two elements being located in the same plane and offset relative to each other in said second direction.
  • the offset between said at least two elements is less than P / 2.
  • this offset is less than P / 4.
  • the exchanger comprises a three-dimensional structure and a flat surface, in contact with the edges of the projecting portions of said structure.
  • the exchanger comprises two three-dimensional structures assembled so that the projecting portions of one structure are nested in the projecting portions of the other structure, to make contact between the edges of a structure and planar parts of the other structure and vice versa.
  • the two three-dimensional structures may be identical and they are then arranged head to tail.
  • the projecting parts have a section advantageously having the shape of a right triangle.
  • the exchanger according to the invention also comprises means for supplying fluid to said at least one three-dimensional structure and means for collecting said fluid after passing through said at least one structure.
  • FIG. 1 is a view from above of the heat exchanger according to the invention schematically illustrating the principle of the flow of the thermal transfer fluid in the exchanger
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the exchanger according to the invention.
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 which illustrates an alternative embodiment of the heat exchanger illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 4 is also a view similar to FIG. 2, illustrating another alternative embodiment of the heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 5 comprises FIGS. 5a and 5b which illustrate two exemplary shapes of the projecting portions of the exchanger according to the invention
  • FIG. 6 is a three-dimensional view illustrating the heat exchanger according to FIG.
  • FIG. 7 comprises FIGS. 7a and 7b which schematically illustrate two variants of fluid inlet / outlet means associated with the exchanger.
  • the elements common to the different figures will be designated by the same references. Moreover, it is specified on each figure a direct orthogonal reference (O; X, Y, Z), of origin O.
  • the arrow F designates the overall direction of the fluid flow inside the exchanger, the fluid being supplied to the inlet face of the exchanger.
  • the circulation of the fluid inside the exchanger 1 is carried out by means of channels extending substantially perpendicular to the arrow F, that is to say substantially perpendicular to the direction of the overall circulation of the fluid in the exchanger.
  • the circulation of the fluid in the channels is shown schematically by the arrows f 1 , f 2 and f 2 'in each half of the exchanger.
  • arrows f 2 and f 2 ' are oriented in the opposite direction to that of the arrows f 1'. These arrows show schematically the direction of the local flow of the fluid, which is substantially perpendicular to the overall flow of the fluid represented by the arrow F.
  • FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment of a heat exchanger according to the invention.
  • Figure 2 is a cross section along the line 11-11.
  • This exchanger is formed of two three-dimensional structures 2 and 3 which are arranged between two flat walls (not shown in Figure 2).
  • each of these planar walls is in contact with the base 20, 30 of a three-dimensional structure 2, 3.
  • the two three-dimensional structures 2, 3 are identical.
  • the invention is not limited to this embodiment and the two structures could be of different shape.
  • the structure 2 itself comprises two three-dimensional elements 21 and 22. These two three-dimensional elements 21, 22 are therefore located in the same plane. Indeed, they each have a wall forming the base 20 of the three-dimensional structure 2.
  • the invention is however not timed to this embodiment and a structure could comprise more than two three-dimensional elements.
  • the thickness of the exchanger is here equal to 2E.
  • the invention is not limited to this embodiment and the two three-dimensional elements could be of different shape.
  • the element 21 has protruding portions 211 which extend from the base 20 of the structure 2 and in the direction D.
  • a projecting portion 211 is defined by two plane portions 211a and 211b connected by an edge 211d and forming a non-zero angle ⁇ between them.
  • the angle ⁇ is defined between the planar portions 211b and 211c and the angle a between the plane portions 21a and 211c.
  • these projecting portions extend in a determined direction D and are adjacent to each other so that a planar portion 211d of a protruding portion is extended by a portion 211 has adjacent projecting portion.
  • the three-dimensional element 21 forms a serrated structure, the protruding parts being distributed according to a period P corresponding to their width, that is to say to the length of the portion 21c.
  • the protruding portions 211 present, in a transverse plane, the shape of a triangle rectangle, the angle ⁇ between the two planar surfaces 211b and 211c being equal to 90 °.
  • the three-dimensional element 22 is offset with respect to the element
  • each projecting portion 221 of the element 22 extend in the same direction D.
  • the projecting portions 211 and 221 of the elements 21 and 22 do not coincide or overlap. not.
  • each projecting portion 221 of the element 22 is shifted by a distance p with respect to a projecting portion 211 of the element 21. This distance p is called "no serration" and corresponds to the decay of a three-dimensional element with respect to the other.
  • the three-dimensional structure 3 is identical to structure 2. It will therefore not be described in detail.
  • Another offset could be considered but an identical offset at the level of the structures is preferred.
  • Each of these elements 31 and 32 is formed of projecting portions 311 and 321 adjacent and distributed according to the period P. They also have the shape of a right triangle.
  • the two structures 2 and 3 are arranged one on the other, their projecting parts being opposite.
  • these two structures 2 and 3 are arranged head to tail, so that the contact between the two structures 2 and 3 is formed between the edges of a structure and the planar portions of the other structure and vice versa.
  • FIG. 2 shows that the edges 211d and 221d of the protruding parts 211 and 221 of the structure 2 are in contact with the parts 31 31 and 321 of the structure 3.
  • the edges 31 1 ci and 321d of the projecting portions 31 1 and 321 of the structure 3 are in contact with the planar portions 211a and 321 of the structure 3 are in contact with the plane portions 211a and 221 has projecting portions 21 1 and 221 of the elements 21 and 22 of the structure 2.
  • the assembly between the structures 2 and 3 can be achieved by welding, brazing or bonding, depending on the constituent material of these structures.
  • Figures 2 and 6 show that this nesting between the two structures 2 and 3 allows to define triangular shaped channels and having different passage sections.
  • All these channels allow the passage of the transfer fluid and they extend in a direction substantially perpendicular to the direction D in which extend the projecting portions of the structures.
  • Figure 2 shows channels C of triangular shape having a passage section S which extend in the exchanger thickness by two channels c of passage section s, the surface s being less than the surface S.
  • two channels c are therefore located in the background of a channel C, depending on the thickness of the exchanger.
  • One of these two channels c forms a fluid inlet for the channel C and the other of these two channels c forms a fluid outlet for the channel C.
  • channels C of passage section S are formed between elements 31 and 21, while channels c of passage section s are formed between elements 22, 32, 21 and 31.
  • each channel C is in relation with four channels c defined in the exchanger, these channels for the circulation of the fluid inside the exchanger.
  • channels c defined in the exchanger, these channels for the circulation of the fluid inside the exchanger.
  • ⁇ of these two channels c forms a fluid inlet for the channel C and the other of these two channels c forms a fluid outlet for the channel C.
  • the channel for the passage of the fluid does not have a constant section since it consists of a channel C and two channels c in its extension.
  • the heat exchanger described with reference to Figures 2 and 3 thus comprises projecting portions having the shape of a right triangle. This makes it possible to define channels C having all the same passage section S and output channels c all having the same passage section s.
  • the projecting parts of the three-dimensional elements of the exchanger may have a different section, as illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • This exchanger is always composed of two three-dimensional structures 4 and 5, here identical.
  • Each of these structures is composed of two three-dimensional elements 41, 42; 51, 52 which are also identical and offset from one another by a serration step p.
  • the sail portion 411 is defined by two planar portions 411a and 411b connected by a ridge 411d, these two parts pianes forming an undue angle y.
  • the two planar portions 411a and 41b are connected by a flat portion 411c which substantially coincides with the base 40 of the element 4.
  • the angle ⁇ between the piano parts 411b and 411c here is less than 90 °.
  • the two structures 4 and 5 are arranged one on the other, their projecting parts being opposite.
  • the assembly between the two structures 4 and 5 can also be achieved by welding, brazing or gluing, depending on the material constituting these structures.
  • FIG. 3 shows that this nesting between the structures 4 and 5 makes it possible to define triangular-shaped channels.
  • These channels extend in a direction substantially perpendicular to the direction D in which the projecting portions of the structures extend.
  • FIG. 3 shows channels C defined between elements 41 and 51 of structures 4 and 5.
  • Channels C have a passage section S whose contour defines a triangle. Unlike the channels defined in the exchanger illustrated in Figure 2, this contour is not an isosceles triangle.
  • channels c having sections of passage si, s 2 different.
  • Figure 3 shows passage sections if and s 2 of different shape and surface.
  • each channel C is in relation with four channels c, inside the exchanger.
  • the channel for the passage of the fluid does not have a constant section.
  • the exchanger illustrated in FIG. 3 thus allows an additional degree of freedom over the value of the passage section of the channels c defined between the elements 42 and 52 of each structure.
  • planar portions 41 1a, 41b and 41c of a projecting portion 411 should not define an isosceles triangle.
  • the angle defined between the plane portions 41 1 a and 41 1 c of the projecting portion 41 1 should be strictly less than the angle ⁇ between the planar portions 41 1 b and 41 1. vs.
  • the angle ⁇ between the plane portions 211c and 211b or 411c and 41b is less than or equal to 90 °.
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of an exchanger according to the invention in which this angle ⁇ is greater than 90 °.
  • the exchanger illustrated in FIG. 4 comprises two three-dimensional structures 6 and 7 each composed of two three-dimensional elements 61, 62 and 71, 72.
  • the contact between the structures 6 and 7 is made between the edges of a structure and planar parts of the other structure.
  • This exchanger may be of interest for defining channels whose angles are more marked, that is to say angles between 0 and 90 °. This makes it possible to increase the capillary forces.
  • the projecting parts extend according to a determined period P, this period corresponding to the length of a protruding part.
  • this period P corresponds to the length of the plane portion 211c (FIG. 5a) or the flat portion 41c (FIG. 5b).
  • the serration step p is not zero.
  • the serration step p is less than or equal to P / 2.
  • the serration pitch is less than P / 4.
  • the angle is equal to 90 ° and the projecting portions have a section forming a right triangle.
  • the passage sections of the channels c will all have an identical surface.
  • the various examples of exchanger according to the invention can be made of a metallic material, such as steel, stainless steel, aluminum or copper.
  • They can also be made of a polymer material or an active material such as a magnetocaloric.
  • Gadolinium-type materials or a material belonging to the family of LaFeSi-type alloys may be mentioned.
  • the three-dimensional elements can be made by different techniques.
  • They can be obtained by direct machining of a material, in particular milling.
  • They can also be obtained by electro-erosion, by molding (using sand, a lost wax or a shell) or by plastic injection molding.
  • the heat exchanger according to the invention has many advantages.
  • the flow of fluid within a channel in the exchanger undergoes many changes of direction. Indeed, the section of the channel is not constant throughout the thickness of the exchanger. This results from the fact that the channels created between two elements of two three-dimensional structures have a section different from the other channels created between the two other elements of the two three-dimensional structures.
  • the fluid can be homogeneously distributed because of the interconnection of the channels between them. This optimizes the heat transfer inside the exchanger.
  • These channels also include baffles, which generates turbulence and promotes heat exchange.
  • the exchanger comprises two three-dimensional structures arranged facing one another so as to create channels for the passage of the transfer fluid. .
  • an exchanger according to the invention could comprise only one three-dimensional structure, this three-dimensional structure being disposed between two flat walls.
  • the channels for the passage of the fluid would be created between the projecting portions of the three-dimensional structure and the wall of the exchanger with which protruding portions of the projections would be in contact.
  • this particular shape of the passage section of the channels allows, by capillarity, to maintain the liquid film in the corners of the passage section and the vapor phase or the gas in the center of the channel.
  • Maintaining the liquid film wall prevents premature drying of the evaporator.
  • the overall flow of the transfer fluid within the exchanger is insensitive to interference or gravitational effects.
  • the exchanger according to the invention can function effectively independently of its orientation and independently of the movements to which it may be subject, these movements may result from an acceleration or a change of direction.
  • the capillary force remains greater than the acceleration force to which the exchanger is subjected.
  • the shape of the channels defined in the exchanger can be adapted by modifying the geometry of the protruding parts and the value of the serration pitch p.
  • the openings c between the channels C are more or less important.
  • FIG. 7 illustrates two variants of fluid inlet / outlet means associated with the exchanger.
  • Figure 7 schematically illustrates a heat exchanger 1 according to the invention which has a substantially planar shape.
  • the reference 10 designates a transfer fluid supply box and the reference 1 1 a transfer fluid collection box, after passing through the exchanger.
  • the fluid supplied by box 0 is distributed over the entire inlet face of the exchanger.
  • the fluid passes through the exchanger through the channels to exit into the box 1 1 by the exit face of the exchanger and be evacuated.
  • this box extends according to the total width of the exchanger.
  • FIG. 7b illustrates an alternative embodiment, in which the boxes 10 and 1 1 open on opposite faces of the exchanger.
  • the flow in the exchanger 1 may be more or less homogeneous over its entire surface.
  • an exchanger according to the invention may have an area of a few cm 2 and 1 m 2 . Its thickness can be between 1 mm and 1 m.
  • the three-dimensional structures of the exchanger have a thickness of the order of millimeters or even less than one millimeter.
  • the hydraulic diameter of the channel C is about 0.35 mm.

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Abstract

L'invention est relative à un échangeur thermique dans lequel circule de transfert thermique, cet échangeur comportant au moins une structure tridimensionnelle définissant des surfaces d'échange avec ledit fluide et des canaux de forme triangulaire pour le passage dudit fluide, dans lequel au moins un desdits canaux, s'étendant dans une première direction, présente une section non constante dans cette direction et selon l'épaisseur de l'échangeur, pour créer des turbulences dans l'écoulement dudit fluide.

Description

ÉCHANGEUR THERMIQUE
L'invention appartient au domaine technique des échangeurs thermiques.
On connaît de nombreuses structures d'échangeur thermique. On peut notamment citer le document CN202734640 qui décrit un échangeur de chaleur comprenant une pluralité de micro-canaux parallèles.
Ainsi, tous les canaux créés dans cet échangeur sont des canaux droits, à section constante.
On peut également citer le document US7686070 qui décrit un échangeur de chaleur comprenant un canal pour le passage d'un fluide de transfert thermique et dans lequel sont prévus des moyens créant des turbulences à l'intérieur de ces canaux.
L'échangeur décrit dans le document US7686070 présente donc l'avantage de créer des turbulences à l'intérieur du canal de passage du fluide. Ainsi, un tel échangeur permet d'obtenir des transferts thermiques plus importants que dans un échangeur dont tous les canaux sont droits, comme celui décrit dans le document CN202734640.
Cependant, la structure décrite dans le document US7686070 est relativement complexe à réaliser, les moyens créant les turbulences comprenant une pluralité de convolutions dont la définition et la fabrication sont délicates.
L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un échangeur thermique dont la structure permet de générer des transferts thermiques importants par la création de turbulences, tout en étant d'une réalisation simple et économique.
Cet échangeur peut avoir de nombreuses applications, comme le refroidissement de composants électroniques ou d'électronique de puissance, notamment des composants embarqués pouvant être utilisés dans le domaine de l'aéronautique ou de l'aérospatiale. Cet échangeur peut aussi assurer la fonction d'un échangeur régénérateur, par exemple pour un moteur du type Stîriing ou encore pour une machine magnétocalorique, comme une pompe à chaleur. Dans le premier cas, le fluide sera un gaz et dans le second cas, un liquide.
Du fait de sa compacité, cet échangeur pourra également être utilisé dans les domaines de la réfrigération ou encore de la climatisation domestique.
Ainsi, l'invention concerne un échangeur thermique dans lequel circule un fluide de transfert thermique, cet échangeur comportant au moins une structure tridimensionnelle définissant des surfaces d'échange avec ledit fluide et des canaux de forme triangulaire pour le passage dudit fluide dans lequel au moins un desdits canaux, s'étendant dans une première direction, présente une section non constante dans cette direction et selon l'épaisseur de l'échangeur, pour créer des turbulences dans l'écoulement dudit fluide.
De préférence, ladite au moins une structure tridimensionnelle comporte au moins deux éléments tridimensionnels, chacun d'eux définissant des parties en saillie adjacentes s'étendant selon une deuxième direction déterminée et selon une période P, chaque partie en saillie étant définie par deux parties planes formant un angle γ non nul et reliées par une arête, lesdits au moins deux éléments étant situés dans un même pian et décalés l'un par rapport à l'autre selon ladite deuxième direction.
Lorsque les parties en saillie desdits au moins deux éléments tridimensionnels sont réparties selon la même période P, le décalage entre lesdits au moins deux éléments est inférieur à P/2.
De préférence, ce décalage est inférieur à P/4.
Dans une variante de réalisation, l'échangeur comporte une structure tridimensionnelle et une surface plane, en contact avec les arêtes des parties en saillie de ladite structure.
Dans une autre variante de réalisation, l'échangeur comporte deux structures tridimensionnelies assemblées de telle sorte que les parties en saillie d'une structure sont imbriquées dans les parties en saillie de l'autre structure, pour réaliser un contact entre les arêtes d'une structure et des parties planes de l'autre structure et vice versa.
Dans cette deuxième variante de réalisation, les deux structures tridimensionnelles peuvent être identiques et elles sont alors disposées tête-bêche.
Par ailleurs, les parties en saillie ont une section présentant avantageusement la forme d'un triangle rectangle.
Enfin, l'échangeur selon l'invention comprend également des moyens pour alimenter en fluide ladite au moins une structure tridimensionnelle et des moyens pour collecter ledit fluide après son passage dans ladite au moins une structure.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus de l'échangeur thermique selon l'invention illustrant de façon schématique le principe de l'écoulement du fluide de transfert thermique dans l'échangeur,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un exemple de réalisation de l'échangeur selon l'invention,
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 qui illustre une variante de réalisation de l'échangeur thermique illustré à la figure 2.
- la figure 4 est également une vue similaire à la figure 2, illustrant une autre variante de réalisation de l'échangeur thermique selon l'invention,
- la figure 5 comprend les figures 5a et 5b qui illustrent deux exemples de forme des parties en saillie de l'échangeur selon l'invention,
- la figure 6 est une vue tridimensionnelle illustrant l'échangeur thermique selon la figure 2 et
- la figure 7 comprend les figures 7a et 7b qui illustrent de manière schématique deux variantes de moyens d'entrée/sortie du fluide, associés à l'échangeur. Les éléments communs aux différentes figures seront désignés par les mêmes références. Par ailleurs, il est précisé sur chaque figure un repère orthogonal direct (O ; X, Y, Z), d'origine O.
Il est tout d'abord fait référence à la figure 1.
La flèche F désigne le sens global de l'écoulement du fluide à l'intérieur de l'échangeur, le fluide étant apporté sur la face d'entrée de l'échangeur.
Par ailleurs, la circulation du fluide à l'intérieur de l'échangeur 1 est réalisée au moyen de canaux s'étendant sensiblement perpendiculairement à la flèche F, c'est-à-dire sensiblement perpendiculairement au sens de la circulation globale du fluide dans l'échangeur.
La circulation du fluide dans les canaux est schématisée par les flèches fi , f2 et , f2', dans chaque moitié de l'échangeur.
On notera que les flèches f2, respectivement f2' sont orientées dans le sens opposé de celui des flèches fi, '. Ces flèches représentent schématiquement le sens de l'écoulement local du fluide, lequel s'effectue sensiblement perpendiculairement à l'écoulement global du fluide représenté par la flèche F.
Il est maintenant fait référence à ia figure 2 qui illustre un exemple de réalisation d'un échangeur thermique selon l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale selon la ligne ll-ll.
Cet échangeur est formé de deux structures tridimensionnelles 2 et 3 qui sont disposées entre deux parois planes (non illustrées sur la figure 2).
En pratique, chacune des ces parois planes est en contact avec la base 20, 30 d'une structure tridimensionnelle 2, 3.
Dans l'exemple illustré à la figure 2, les deux structures tridimensionnelles 2, 3 sont identiques.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et les deux structures pourraient être de forme différente.
La structure 2 va maintenant être décrite en référence aux figures 2 et 6. Ainsi, la structure 2 comporte elle-même deux éléments tridimensionnels 21 et 22. Ces deux éléments tridimensionnels 21 , 22 sont donc situés dans un même plan. En effet, ils présentent chacun une paroi formant la base 20 de la structure tridimensionneile 2.
L'invention n'est cependant pas timitée à ce mode de réalisation et une structure pourrait comporter plus de deux éléments tridimensionnels.
Ces éléments présentent une épaisseur E identique et sont en contact l'un avec l'autre. Ainsi, l'épaisseur de l'échangeur est ici égale à 2E.
Ces deux éléments tridimensionnels sont ici identiques.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et les deux éléments tridimensionnels pourraient être de forme différente.
Ainsi, l'élément 21 comporte des parties en saillie 211 qui s'étendent à partir de la base 20 de la structure 2 et selon la direction D.
Comme l'illustre plus en détail ia figure 5a, une partie en saillie 211 est définie par deux parties planes 211a et 211 b reliées par une arête 211d et formant entre elles un angle γ non nul.
Ces deux parties planes 211 a et 211 b sont elles-mêmes reliées par une partie plane 211 c qui coïncide sensiblement avec la base 20 de la structure 2.
L'angle β est défini entre les parties planes 211 b et 211 c et l'angle a entre les parties planes 21 a et 211 c.
Comme le montrent les figures 2 et 6, ces parties en saillie s'étendent selon une direction déterminée D et sont adjacentes les unes aux autres de telle sorte qu'une partie plane 211d d'une partie en saillie est prolongée par une partie piane 211 a de la partie en saillie adjacente.
Ainsi, l'élément tridimensionnel 21 forme une structure dentelée, les parties en saillie étant réparties selon une période P correspondant à leur largeur, c'est-à-dire à la longueur de la partie 21 c.
Dans l'exemple illustré aux figures 2, 6 et 5a, les parties en saillie 211 présentent, dans un plan transversal, la forme d'un triangle rectangle, l'angle β entre les deux surfaces planes 211 b et 211c étant égal à 90°.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation, comme on le verra notamment au regard des figures 3 et 4.
L'élément tridimensionnel 22 est décalé par rapport à l'élément
21 selon la direction D dans laquelle les parties en saillie s'étendent.
En d'autres termes, les parties en saillie 211 et 221 de chaque élément tridimensionnel 21 et 22 s'étendent dans la même direction D. Cependant, les parties en saillie 211 et 221 des éléments 21 et 22 ne coïncident pas ou encore ne superposent pas. Au contraire, chaque partie en saillie 221 de l'élément 22 est décalée d'une distance p par rapport à une partie en saillie 211 de l'élément 21. Cette distance p est dénommée « pas de serration » et correspond au décaiage d'un élément tridimensionnel par rapport à l'autre.
Comme indiqué plus haut, ia structure tridimensionnelle 3 est identique à la structure 2. Elle ne sera donc pas décrite en détail.
Elle comprend donc deux éléments tridimensionnels 31 et 32, décalés l'un par rapport à l'autre d'une distance p, le décalage entre les deux éléments de la structure 3 étant sensiblement identique au décaiage entre les deux éléments de la structure 2. Un autre décalage pourrait être envisagé mais un décalage identique au niveau des structures est préféré.
Chacun de ces éléments 31 et 32 est formé de parties en saillie 311 et 321 adjacentes et reparties selon la période P. Elles présentent également la forme d'un triangle rectangle.
Comme l'illustrent les figures 2 et 6, les deux structures 2 et 3 sont disposées l'une sur l'autre, leurs parties en saillie étant en regard.
Par ailleurs, ces deux structures 2 et 3 sont disposées tête- bêche, de telle sorte que le contact entre les deux structures 2 et 3 est réalisé entre les arêtes d'une structure et les parties planes de l'autre structure et vice versa.
Ainsi, la figure 2 montre que les arêtes 211d et 221d des parties en saillie 211 et 221 de la structure 2 sont en contact avec les parties pianes 31 1 a et 321 a des parties en saillie 31 et 321 de la structure 3. De même, les arêtes 31 1 ci et 321d des parties en saillie 31 1 et 321 de la structure 3 sont en contact avec les parties planes 211a et 221 a des parties en saillie 21 1 et 221 des éléments 21 et 22 de la structure 2.
L'assemblage entre les structures 2 et 3 peut être réalisé par soudure, brasure ou collage, selon le matériau constitutif de ces structures.
Les figures 2 et 6 montrent que cette imbrication entre les deux structures 2 et 3 permet de définir des canaux de forme triangulaire et présentant des sections de passage différentes.
Ces canaux sont continus dans la mesure où les éléments tridimensionnels de chaque structure sont en contact.
Tous ces canaux permettent ie passage du fluide de transfert et ils s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction D dans laquelle s'étendent les parties en saillie des structures.
Ainsi, la figure 2 montre des canaux C de forme triangulaire présentant une section de passage S qui se prolongent, dans l'épaisseur d'échangeur par deux canaux c de section de passage s, la surface s étant inférieure à la surface S. Les deux canaux c sont donc situés dans l'arrière-plan d'un canal C, selon l'épaisseur de l'échangeur. L'un de ces deux canaux c forme une entrée de fluide pour le canal C et l'autre de ces deux canaux c forme une sortie de fluide pour le canal C.
Dans l'exemple illustré à fa figure 2, les canaux C de section de passage S sont ménagés entre les éléments 31 et 21 , tandis que les canaux c de section de passage s sont ménagés entre les éléments 22, 32, 21 et 31 .
Comme l'illustrent les figures 2 et 6, grâce à cette conception, chaque canal C est en relation avec quatre canaux c définis dans l'échangeur, ces canaux permettant la circulation du fluide à l'intérieur de l'échangeur. En effet, il convient de noter que, pour un canal C tel que montré sur la figure 2, i! y a également, toujours selon l'épaisseur de l'échangeur, deux canaux c situés dans l'avant-plan de la figure 2 (ces deux canaux c ne sont pas visibles sur la figure 2, du fait que cette figure est un plan de coupe de la figure 1 ). Là également, υη de ces deux canaux c forme une entrée de fluide pour le canal C et l'autre de ces deux canaux c forme une sortie de fluide pour le canal C.
Ainsi, selon la direction D donnée et l'épaisseur totale de l'échangeur (2E), ie canai pour le passage du fluide ne présente pas une section constante puisqu'il est constitué d'un canal C et de deux canaux c dans son prolongement.
Par ailleurs, le contour des sections de passage de tous ces canaux définit un triangle isocèle.
L'échangeur thermique décrit en référence aux figures 2 et 3 comporte donc des parties en saillie présentant la forme d'un triangle rectangle. Ceci permet de définir des canaux C présentant tous la même section de passage S et des canaux de sortie c présentant tous la même section de passage s.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation.
Ainsi, les parties en saillie des éléments tridimensionnels de l'échangeur peuvent présenter une section différente, comme l'illustrent les figures 3 et 4.
El est maintenant fait référence à la figure 3 qui illustre un autre exemple de réalisation de l'échangeur selon l'invention.
Cet échangeur est toujours constitué de deux structures tridimensionnelles 4 et 5, ici identiques.
Chacune de ces structures est composée de deux éléments tridimensionnels 41 , 42 ; 51 , 52 qui sont également identiques et décalés l'un de l'autre d'un pas de serration p.
Ces éléments ne seront pas décrits en détail. En effet, ils sont identiques à ceux décrits en référence à la figure 2, sauf en ce qui concerne la forme des parties en saillie de chacun des éléments tridimensionnels.
On va essentiellement s'intéresser aux parties en saillie 41 1 de l'élément tridimensionnel 41 de la structure 4. Comme l'illustre la figure 5b, la partie en sailiie 411 est définie par deux parties planes 411a et 411 b reliées par une arête 411d, ces deux parties pianes formant un angle non nui y.
Par ailleurs, les deux parties planes 411 a et 41 b sont reliées par une partie plane 411c qui coïncide sensiblement avec la base 40 de l'élément 4.
L'angle fi entre les parties pianes 411 b et 411 c est ici inférieur à 90°.
Comme pour l'échangeur illustré à la figure 2, les deux structures 4 et 5 sont disposées l'une sur l'autre, leurs parties en saillie étant en regard.
Elles sont également disposées tête-bêche, de telle sorte que les arêtes 4 d des parties en saillie 411 de l'élément 41 de la structure 4 sont en contact avec les parties planes 511a des parties en saillie 511 de l'élément 51 de la structure 5. De même, les arêtes 51 d des parties en saillie 511 de l'élément 51 sont en contact avec les parties planes 411a des parties en saillie 411 de l'élément 41.
Des contacts similaires sont établis entre les arêtes et les parties planes respectives de l'élément 42 de la structure 4 et de l'élément 52 de la structure 5.
L'assemblage entre les deux structures 4 et 5 peut être également réalisé par soudure, brasage ou collage, selon le matériau constitutif de ces structures.
La figure 3 montre que cette imbrication entre les structures 4 et 5 permet de définir des canaux de forme triangulaire.
Ces canaux s'étendent selon direction sensiblement perpendiculaire à la direction D dans laquelle s'étendent les parties en saillie des structures.
La figure 3 montre des canaux C définis entre les éléments 41 et 51 des structures 4 et 5. Des canaux C présentent une section de passage S dont le contour définit un triangle. Contrairement aux canaux définis dans l'échangeur illustré à la figure 2, ce contour n'est pas un triangle isocèle.
Par ailleurs, entre les éléments 42 et 52 sont définis des canaux c présentant des sections de passage si , s2 différentes.
En effet, la figure 3 montre des sections de passage si et s2 de forme et de surface différentes.
Il reste que dans cette conception, chaque canal C est en relation avec quatre canaux c, à l'intérieur de l'échangeur. Ainsi, selon la direction D et l'épaisseur totale de l'échangeur, le canal pour le passage du fluide ne présente pas une section constante.
L'échangeur illustré à la figure 3 permet donc d'avoir un degré de liberté supplémentaire sur la valeur de la section de passage des canaux c définis entre les éléments 42 et 52 de chaque structure.
Ceci est obtenu sans modifier l'épaisseur totale de l'échangeur.
Il est ainsi possible de réduire la taille du diamètre hydraulique de ces canaux c. Il en résulte une augmentation de la vitesse du fluide dans les canaux, il est alors possible de réduire la taille de la structure.
Cependant, la forme de ces parties en saillie ne peut pas être quelconque. En particulier, les parties planes 41 1 a, 41 1 b et 41 1 c d'une partie en saillie 41 1 ne doivent pas définir un triangle isocèle.
En effet, dans un tel cas, lorsque les deux structures sont identiques, une fois assemblées, le contact entre les deux structures ne serait pas établi entre les parties planes d'une structure et les arêtes de l'autre structure. Au contraire, des contacts existeraient entre les parties planes de chaque structure, aucun canal pour le passage du fluide ne pouvant alors être créé.
En d'autres termes, il convient que l'angle a défini entre les parties planes 41 1 a et 41 1 c de la partie en saillie 41 1 soit strictement inférieur à l'angle β entre les parties planes 41 1 b et 41 1 c. Dans les exemples de réalisation de l'échangeur illustrés aux figures 2 et 3, l'angle β entre les parties planes 211 c et 211 b ou 411c et 41 1 b est inférieur ou égal à 90°.
L'invention n'est pas imitée à cette condition et la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'un échangeur selon l'invention dans lequel cet angle β est supérieur à 90°,
Comme les échangeurs précédemment décrits, l'échangeur illustré à la figure 4 comporte deux structures tridimensionnelles 6 et 7 composées chacune de deux éléments tridimensionnels 61 , 62 et 71 , 72.
Comme précédemment, le contact entre les structures 6 et 7 s'effectue entre les arêtes d'une structure et des parties planes de l'autre structure.
Cet échangeur peut présenter un intérêt pour définir des canaux dont les angles sont plus marqués, c'est-à-dire des angles compris entre 0 et 90°. Ceci permet d'augmenter les forces capillaires.
Cependant, un tel échangeur est d'une réalisation plus délicate. Il est également plus fragile, contenu des efforts de compression qu'il peut subir.
On comprend que dans les différents modes de réalisation de l'échangeur thermique selon l'invention, les parties en saillie s'étendent selon une période P déterminée, cette période correspondant à ia longueur d'une partie en saillie.
En référence à la figure 5, cette période P correspond à ia longueur de la partie plane 211 c (figure 5a) ou de la partie plane 41 1 c (figure 5b).
Par ailleurs, pour permettre la création de canaux, il est nécessaire que le pas de serration p soit non nul.
De plus, pour permettre l'interconnexion des différents canaux créés à l'intérieur de l'échangeur de l'échangeur et un fonctionnement optimal pour des canaux c présentant une surface identique, il est également nécessaire que le pas de serration p soit inférieur ou égal à P/2. De préférence, pour l'échangeur illustré à la figure 2, le pas de serration est inférieur à P/4.
On rappelle ici que pour le mode de réalisation illustré à la figure 2, l'angle est égal à 90° et les parties en saillie présentent une section formant un triangle rectangle.
Avec cette valeur particulière du pas de serration, les sections de passage des canaux c présenteront toutes une surface identique.
Par ailleurs, avec cette valeur particulière, les pertes de pression singulières liées à ces entrées/sorties seront les plus faibles. En effet, les canaux c présentant une surface identique en entrée et en sortie du fluide, la vitesse d'écoulement du fluide est théoriquement identique. De ce fait, les turbulences et les pertes de charge sont limitées.
Les différents exemples d'échangeur selon l'invention peuvent être réalisés en un matériau métallique, comme de l'acier, de l'acier inoxydable, de l'aluminium ou encore du cuivre.
Ils peuvent être également réalisés en un matériau polymère ou encore un matériau actif comme un magnétocalorique. A cet égard, on peut citer des matériaux du type Gadolinium ou un matériau appartenant à la famille des alliages du type LaFeSi.
Par ailleurs, les éléments tridimensionnels peuvent être réalisés par différentes techniques.
Ils peuvent être obtenus par usinage direct d'une matière, notamment fraisage.
lis peuvent également être obtenus par électro-érosion, par moulage {mettant en uvre du sable, une cire perdue ou encore une coquille) ou encore par moulage par injection de matière plastique.
L'échangeur thermique selon l'invention présente de nombreux avantages.
Tout d'abord, l'écoulement du fluide à l'intérieur d'un canal ménagé dans l'échangeur connaît de nombreux changements de direction. En effet, la section du canal n'est pas constante dans toute l'épaisseur de l'échangeur. Ceci résulte du fait que les canaux créés entre deux éléments de deux structures tridimensionneiles présentent une section différente des autres canaux créés entre les deux autres éléments des deux structures tridimensionnelles.
Ces changements de direction sont susceptibles de créer des turbulences et donc des transferts thermiques plus importants.
Par ailleurs, au sein d'un échangeur selon l'invention, ie fluide peut être réparti de façon homogène du fait de l'interconnexion des canaux entre eux. Ceci permet d'optimiser les transferts thermiques à l'intérieur de l'échangeur.
Par ailleurs, ces sections de passage de diamètres différents créent des obstacles à l'intérieur d'un même canal, ce qui augmente les échanges avec les éléments tridimensionnels de l'échangeur.
Ces canaux comportent également des chicanes, ce qui génère des turbulences et favorise les échanges thermiques.
II convient encore de noter que dans les exemples de réalisation décrits en référence aux figures 3 à 4, l'échangeur comporte deux structures tridimensionnelles disposées en regard l'une de l'autre de façon à créer des canaux pour le passage du fluide de transfert.
Cependant, l'invention n'est pas l'imitée à ces exemples de réalisation.
En effet, un échangeur selon l'invention pourrait ne comprendre qu'une seule structure tridimensionnelle, cette structure tridimensionnelle étant disposée entre deux parois planes.
Dans cette configuration, les canaux pour ie passage du fluide seraient créés entre les parties en saillie de la structure tridimensionnelle et la paroi de l'échangeur avec lesquelles arêtes des parties en saillie seraient en contact.
Cette forme de réalisation permet de réduire l'épaisseur totale de l'échangeur et donc de le rendre plus compact. Ceci peut se révéler essentiel dans certaines applications. H va maintenant être décrit pius en détail les avantages conférés par des canaux présentant une section de passage de contour triangulaire.
De façon générale, cet avantage existe pour des échangeurs thermiques diphasiques du type liquide/vapeur ou liquide/gaz.
En effet, cette forme particulière de la section de passage des canaux permet, par capillarité, de maintenir le film liquide dans les angles de la section de passage et la phase vapeur ou le gaz au centre du canal.
Le maintien du film liquide en paroi permet d'éviter un assèchement prématuré de l'évaporateur.
Ainsi, l'écoulement global du fluide de transfert au sein de l'échangeur est peu sensible à des effets înertiels ou gravitaires.
En d'autres termes, l'échangeur selon l'invention peut fonctionner efficacement indépendamment de son orientation et indépendamment des mouvements auxquels il peut être soumis, ces mouvements pouvant résulter d'une accélération ou d'un changement de direction.
Bien entendu, dans ce dernier cas, il convient que la force capillaire reste supérieure à la force d'accélération à laquelle l'échangeur est soumis.
On peut encore noter que l'on peut adapter la forme des canaux définis dans l'échangeur en modifiant la géométrie des parties en saillie et la valeur du pas de serration p.
Ceci permet d'adapter la structure interne de l'écoulement aux conditions de fonctionnement spécifiques de l'échangeur et notamment aux fluides de transfert employés.
En pratique, en modifiant le pas de serration p, les ouvertures c entre les canaux C sont plus ou moins importantes.
il est maintenant fait référence à la figure 7 qui illustre deux variantes de moyens d'entrée/sortie du fluide, associés à l'échangeur.
Ainsi, la figure 7 illustre schématiquement un échangeur 1 selon l'invention qui présente une forme sensiblement plane. La référence 10 désigne une boîte d'alimentation en fluide de transfert et la référence 1 1 une boîte collectrice du fluide de transfert, après son passage dans l'échangeur. Comme indiqué précédemment au regard de la figure 1 , le fluide apporté par la boîte 0 se répartit sur toute la face d'entrée de l'échangeur. Le fluide traverse l'échangeur en passant par les canaux pour ressortir dans la boîte 1 1 par la face de sortie de l'échangeur et être évacué.
Dans l'exemple illustré à la figure 7a ces boîtes présentent une forme cylindrique. Cependant elles pourraient également présenter une forme parallélépipédique,
Par ailleurs, dans l'exemple illustré, cette boîte s'étend selon la largeur totale de l'échangeur.
Dans l'exemple illustré à la figure 7a, les deux boîtes 10 et 11 débouchent du même côté de l'échangeur.
La figure 7b illustre une variante de réalisation, dans laquelle les boîtes 10 et 1 1 débouchent sur des faces opposées de l'échangeur.
Du fait d'une configuration différente entre les entrées et les sorties des boîtes illustrés sur les figures 7a et 7b, l'écoulement dans l'échangeur 1 peut être plus ou moins homogène sur toute sa surface.
Enfin, un échangeur selon l'invention peut présenter une surface comprise quelques cm2 et 1 m2. Son épaisseur peut être comprise entre 1 mm et 1 m.
Par ailleurs, les structures tridimensionnelles de l'échangeur présentent une épaisseur de l'ordre du millimètre voire inférieure au millimètre.
A titre d'exemple, pour une partie en saillie du type illustré aux figures 1 et 5a, avec une hauteur h (correspondant à la longueur de la partie plane 211 b) égale à 0,5mm et une hypoténuse h' (correspondant à la longueur de îa partie plane 211 a) égale à 1 ,5 mm, le diamètre hydraulique du canal C est égal à environ 0.35 mm.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques figurant dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et ne sauraient en limiter la portée.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Echangeur thermique dans lequel circule un fluide de transfert thermique, cet échangeur comportant au moins une structure tridimensionnelle (2 à 7) définissant des surfaces d'échange avec ledit fluide et des canaux (C, c) de forme triangulaire pour le passage dudit fluide, dans lequel au moins un desdits canaux, s'étendant dans une première direction, présente une section non constante dans cette direction et selon l'épaisseur de l'échangeur, pour créer des turbulences dans l'écoulement dudit fluide.
2. Echangeur selon la revendication 1 , dans lequel ladite au moins une structure tridimensionnelle (2 à 6) comporte au moins deux éléments tridimensionnels ( 21 , 22 ; 31 , 32 ; 41 , 42 ; 51 , 52 ; 61 , 62 ; 71 , 72), chacun d'eux définissant des parties en saillie adjacentes (211 , 221 ; 311 , 321 ; 411 , 421 ; 511 , 521 ; 611 , 621 ; 711 , 721) s'étendant selon une deuxième direction déterminée et selon une période P, chaque partie en saillie étant définie par deux parties planes formant un angle y non nu! et reliées par une arête, lesdits au moins deux éléments étant situés dans un même plan et décalés l'un par rapport à l'autre selon ladite deuxième direction.
3. Echangeur selon la revendication 2 dans lequel les parties en saillie desdits aux moins deux éléments tridimensionnels sont réparties selon la même période P, le décalage entre lesdits au moins deux éléments étant inférieur à P/2.
4. Echangeur selon la revendication 3, dans lequel ce décalage est inférieur à P/4.
5. Echangeur selon l'une des revendications 2 à 4, comportant une structure tridimensionnelle et une surface plane, en contact avec les arêtes des parties en saillie de ladite structure.
6. Echangeur selon l'une des revendications 2 à 4, comportant deux structures tridimentionnelles assemblées de telle sorte que les parties en saillie d'une structure sont imbriquées dans les parties en saillie de l'autre structure, pour réaliser un contact entre les arêtes d'une structure et les parties planes de l'autre structure et vice versa.
7. Echangeur seîon la revendication 6, dans lequel les deux structures tridimensionnelles sont identiques et sont disposées tête-bêche.
8. Echangeur selon l'une des revendications 2 à 7, dans lequel les parties en saillie (21 1 , 221 ; 31 1 , 321 ) ont une section présentant la forme d'un triangle rectangle.
9. Echangeur selon l'une des revendications 1 à 8 comprenant des moyens (10) pour alimenter en fluide ladite au moins une structure tridimensionnelle et des moyens (11 ) pour collecter ledit fluide après son passage dans ladite au moins une structure.
10. Echangeur selon Tune des revendications 2 à 9, dans lequel lesdits au moins deux éléments tridimensionnels (21 , 22 ; 31 , 32 ; 41 , 42 ; 51 , 52 ; 61 , 62 ; 71 , 72) présentent chacun une paroi formant une base (20) de ladite au moins une structure tridimensionnelle.
1 1 . Echangeur selon Tune des revendications 2 à 10, dans lequel lesdits au moins deux éléments tridimensionnels (21 , 22 ; 31 , 32 ; 41 , 42 ; 51 , 52 ; 61 , 62 ; 71 , 72) sont en contact l'un avec l'autre dans l'épaisseur de échangeur.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2687876A (en) * 1951-10-17 1954-08-31 Separator Ab Plate type heat exchanger
FR2648220B1 (fr) * 1989-06-12 1991-12-20 Commissariat Energie Atomique Echangeur de chaleur forme de plaques ondulees et superposees
US5826646A (en) * 1995-10-26 1998-10-27 Heatcraft Inc. Flat-tubed heat exchanger
US7686070B2 (en) 2005-04-29 2010-03-30 Dana Canada Corporation Heat exchangers with turbulizers having convolutions of varied height
SE0600003L (sv) * 2006-01-02 2007-07-03 Sven Melker Nilsson Kanalsystem
CN202734640U (zh) 2012-09-11 2013-02-13 天津大学 一种微通道换热器及其泡沫金属翅片

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