FR2776058A1 - MULTI-FLOW HEAT EXCHANGER COMPRISING INLET AND OUTLET CONDUITS OF REFRIGERANT AGENT INTERCONNECTED THROUGH PLATE-TUBE PASSAGES - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un échangeur de chaleur du type multi-flux qui comporte un conduit d'entrée d'agent réfrigérant, un conduit de sortie d'agent réfrigérant, un tube de transfert thermique (12) mettant en intercommunication le conduit d'entrée avec le conduit de sortie et formant une pluralité de passages parallèles d'agent réfrigérant d'aires en section transversale différentes, et une pluralité d'unités formant ailettes d'échange de chaleur (11) disposées sur la surface externe du tube de transfert thermique (12). L'échangeur de chaleur comporte une entrée d'air et une sortie d'air. Les passages d'agent réfrigérant définis à l'intérieur du tube de transfert thermique (12) ont des aires en section transversale plus petites de l'entrée d'air (15) vers la sortie d'air (16).The invention relates to a heat exchanger of the multi-flow type which comprises a coolant inlet duct, a coolant outlet duct, a heat transfer tube (12) interconnecting the duct of with the outlet conduit and forming a plurality of parallel coolant passages of different cross-sectional areas, and a plurality of heat exchange fin units (11) disposed on the outer surface of the tube thermal transfer (12). The heat exchanger has an air inlet and an air outlet. The coolant passages defined inside the heat transfer tube (12) have smaller cross-sectional areas from the air inlet (15) to the air outlet (16).
Description
ECHANGEUR DE CHALEUR MULTI-FLUX COMPORTANT DES CONDUITSMULTI-FLOW HEAT EXCHANGER COMPRISING DUCTS
D'ENTREE ET DE SORTIE D'AGENT REFRIGERANT REFRIGERANT INPUT AND OUTPUT
INTERCONNECTES PAR DES PASSAGES D'UN TUBE EN FORME DE INTERCONNECTED BY PASSAGES OF A TUBE IN THE FORM OF
PLAQUEPLATE
La présente invention concerne un échangeur de chaleur du type multi- flux ou à flux croisés, et plus The present invention relates to a multi-flow or cross-flow type heat exchanger, and more
particulièrement un échangeur de chaleur du type multi- particularly a multi-type heat exchanger
flux ayant une pluralité de passages d'agent réfrigérant mettant en intercommunication des conduits flow having a plurality of coolant passages interconnecting conduits
d'entrée et de sortie d'agent réfrigérant. refrigerant inlet and outlet.
De façon générale, un échangeur de chaleur du type multi-flux comporte une pluralité de tubes de forme carrée agencés en parallèle les uns avec les autres, de façon à mettre en intercommunication une entrée et une sortie du tube d'agent réfrigérant. Les tubes carrés comportent une pluralité de passages d'agent réfrigérant que traverse l'agent réfrigérant. Un tel échangeur de chaleur du type multi-flux est léger et recyclable. L'échangeur de chaleur du type multi-flux présente avant tout un taux de transfert thermique important par unité de volume par comparaison aux autres échangeurs de chaleur tels qu'un échangeur de chaleur à tube à ailettes, etc. Le brevet U.S. No. 4 353 224 (Attributaire: Nippondenso Co. Ltd) délivré le 12 octobre 1982, décrit un échangeur de chaleur du type multi-flux qui va être brièvement décrit comme suit, en référence à la figure 1. Comme représenté sur la figure 1, l'échangeur de chaleur du type multi-flux H comporte un conduit d'entrée 3 et un conduit de sortie 4 que traverse l'agent réfrigérant, et un tube plat 2 mettant en intercommunication le conduit d'entrée 3 et le conduit In general, a heat exchanger of the multi-flow type comprises a plurality of square-shaped tubes arranged in parallel with each other, so as to interconnect an inlet and an outlet of the coolant tube. The square tubes have a plurality of coolant passages through which the coolant passes. Such a multi-flow type heat exchanger is light and recyclable. The heat exchanger of the multi-flow type has above all a high rate of heat transfer per unit of volume compared to other heat exchangers such as a fin tube heat exchanger, etc. US Patent No. 4,353,224 (Attorney: Nippondenso Co. Ltd) issued October 12, 1982, describes a heat exchanger of the multi-flow type which will be briefly described as follows, with reference to Figure 1. As shown in FIG. 1, the heat exchanger of the multi-flow type H comprises an inlet duct 3 and an outlet duct 4 through which the refrigerant passes, and a flat tube 2 interconnecting the inlet duct 3 and leads him
de sortie 4.output 4.
Le tube plat 2 a la forme d'une plaque ou d'un ruban carré ayant une largeur prédéterminée, et il est plié en forme de 'U' répété. Une pluralité d'unités formant ailettes 1 sont disposées sur la surface externe des tubes plats 2. De plus, comme représenté sur la figure 2 (qui est une vue en coupe le long de deux jambes 5, 6, du tube 2 le long d'un plan contenant les axes centraux des deux conduits 3, 4), sont définis une pluralité de passages d'agent réfrigérant 2a à l'intérieur du tube plat 2, caractérisés en ce que les passages d'agent réfrigérant 2a ont une aire en section transversale prédéterminée. L'ensemble des passages d'agent réfrigérant formés à l'intérieur du tube plat ont la même aire en section transversale, de sorte que la même quantité d'agent réfrigérant s'écoule à travers The flat tube 2 has the shape of a square plate or ribbon having a predetermined width, and it is bent into a repeated 'U' shape. A plurality of fin units 1 are disposed on the outer surface of the flat tubes 2. In addition, as shown in Figure 2 (which is a sectional view along two legs 5, 6, of the tube 2 along 'a plane containing the central axes of the two conduits 3, 4), are defined a plurality of coolant passages 2a inside the flat tube 2, characterized in that the coolant passages 2a have an area in predetermined cross section. All of the coolant passages formed inside the flat tube have the same cross-sectional area, so that the same amount of coolant flows through
les passages d'agent réfrigérant respectifs. the respective coolant passages.
Dans l'échangeur de chaleur du type multi-flux construit comme décrit ci-dessus, l'agent réfrigérant entre par le conduit d'entrée 3, traverse les passages d'agent réfrigérant 2a agencés en parallèle les uns avec les autres à l'intérieur du tube plat 2, le long d'une direction longitudinale de celui-ci, réalise un échange de chaleur avec l'air ambiant s'écoulant dans le sens de la flèche F, puis sort par le conduit de In the multi-flow type heat exchanger constructed as described above, the refrigerant enters through the inlet duct 3, crosses the refrigerant passages 2a arranged in parallel with each other at the inside of the flat tube 2, along a longitudinal direction thereof, performs a heat exchange with the ambient air flowing in the direction of the arrow F, then exits through the conduit
sortie 4.exit 4.
Dans le processus d'échange de chaleur, le taux d'échange de chaleur dépend de la différence de In the heat exchange process, the heat exchange rate depends on the difference of
température entre l'agent réfrigérant et l'air ambiant. temperature between the refrigerant and the ambient air.
En raison de la grande différence de température entre l'agent réfrigérant et l'air ambiant au niveau des passages d'agent réfrigérant 2a au niveau de l'entrée d'air o l'air entre initialement dans l'échangeur de chaleur, le taux d'échange de chaleur de celui-ci est en conséquence important. Toutefois, lorsque l'air atteint les passages d'agent réfrigérant 2a les plus éloignés, c'est-à-dire au niveau de la sortie d'air, la différence de température entre l'agent réfrigérant et l'air qui s'écoule devient plus faible car l'air a subi un échange de chaleur avec l'agent réfrigérant. Ainsi, le taux d'échange de chaleur au niveau des passages Due to the large temperature difference between the coolant and the ambient air at the coolant passages 2a at the air inlet where the air initially enters the heat exchanger, the heat exchange rate thereof is therefore important. However, when the air reaches the most distant coolant passages 2a, that is to say at the level of the air outlet, the temperature difference between the coolant and the air which flow becomes weaker because the air has undergone heat exchange with the refrigerant. Thus, the heat exchange rate at the passages
éloignés se dégrade.distant degrades.
Un objet de la présente invention consiste à fournir un échangeur de chaleur du type multi-flux destiné à conduire une grande quantité d'agent réfrigérant à l'emplacement o l'air entre, et une petite quantité d'agent réfrigérant à l'emplacement o l'air sort, afin que le taux d'échange de chaleur de An object of the present invention is to provide a heat exchanger of the multi-flow type intended to conduct a large quantity of refrigerant to the location where the air enters, and a small quantity of refrigerant to the location o the air comes out, so that the heat exchange rate of
celui-ci soit amélioré.this is improved.
L'objet ci-dessus est atteint par un échangeur de chaleur du type multiflux selon la présente invention, comprenant un conduit d'entrée dans lequel entre un agent réfrigérant; un conduit de sortie duquel sort l'agent réfrigérant; et un tube de transfert thermique mettant en intercommunication les conduits d'entrée et de sortie et formant une pluralité de passages d'agent réfrigérant d'aires en section transversale différentes. Une pluralité d'unités formant ailettes sont disposées sur la surface externe du tube de transfert thermique de façon à accélérer l'échange de chaleur du The above object is achieved by a heat exchanger of the multiflow type according to the present invention, comprising an inlet duct into which enters a refrigerant; an outlet conduit from which the refrigerant leaves; and a heat transfer tube interconnecting the inlet and outlet conduits and forming a plurality of coolant passages of different cross-sectional areas. A plurality of fin units are disposed on the outer surface of the heat transfer tube so as to accelerate the heat exchange of the
réfrigérant et de l'air qui s'écoule. refrigerant and flowing air.
L'aire en section transversale des passages d'agent réfrigérant est la plus grande au niveau de l'entrée d'air et devient ensuite progressivement plus petite The cross-sectional area of the coolant passages is largest at the air inlet and then gradually becomes smaller
vers la sortie d'air.towards the air outlet.
En conséquence, les passages d'agent réfrigérant ayant une grande différence de température entre l'agent réfrigérant et l'air ambiant conduisent une plus grande quantité d'agent réfrigérant, tandis que les passages d'agent réfrigérant ayant une faible différence de température entre l'agent réfrigérant et l'air ambiant conduisent une plus petite quantité de l'agent réfrigérant. Ainsi, le taux d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur dans son ensemble est amélioré. L'objet et l'avantage ci-dessus seront plus évidents en décrivant la présente invention en référence aux dessins de référence annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective montrant un échangeur de chaleur classique du type multi-flux; la figure 2 est une vue en coupe transversale agrandie de la figure 1; et la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant des tubes de transfert thermique d'un échangeur de chaleur du type multi-flux selon la As a result, the refrigerant passages having a large temperature difference between the refrigerant and the ambient air conduct a greater amount of refrigerant, while the refrigerant passages having a small temperature difference between the refrigerant and ambient air carry a smaller amount of the refrigerant. Thus, the heat exchange rate of the heat exchanger as a whole is improved. The above object and advantage will be more evident in describing the present invention with reference to the accompanying reference drawings, in which: Figure 1 is a perspective view showing a conventional heat exchanger of the multi-flow type; Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of Figure 1; and FIG. 3 is a cross-sectional view showing heat transfer tubes of a multi-flow type heat exchanger according to the
présente invention.present invention.
La figure 3 est une vue en coupe transversale montrant un tube de transfert thermique 12 d'un échangeur de chaleur du type multi-flux H' selon la FIG. 3 is a cross-sectional view showing a heat transfer tube 12 of a heat exchanger of the multi-flow type H 'according to the
présente invention.present invention.
L'échangeur de chaleur du type multi-flux selon la présente invention comporte un conduit d'entrée dans lequel entre un agent réfrigérant, un conduit de sortie par lequel sort l'agent réfrigérant, un tube de transfert thermique 12 mettant en intercommunication le conduit d'entrée et le conduit de sortie, et une pluralité d'unités formant ailettes 11 disposées sur la surface externe des tubes de transfert thermique. Les conduits d'entrée et de sortie et les ailettes 11 correspondent aux conduits 3 et 4 et aux ailettes 1 de The multi-flow type heat exchanger according to the present invention comprises an inlet duct in which enters a refrigerant, an outlet duct through which the refrigerant leaves, a heat transfer tube 12 interconnecting the duct inlet and outlet conduit, and a plurality of fin units 11 disposed on the outer surface of the heat transfer tubes. The inlet and outlet ducts and the fins 11 correspond to the ducts 3 and 4 and to the fins 1 of
la figure 1.Figure 1.
Le tube de transfert thermique 12 comporte une pluralité de passages d'agent réfrigérant 12a à 12f, agencés dans celui-ci dans le sens de sa longueur. Les aires en section transversale des passages d'agent réfrigérant 12a à 12f varient en fonction de la proximité des passages d'agent réfrigérant 12a à 12f par rapport au côté d'entrée d'air 15 de l'échangeur de chaleur. De façon plus spécifique, les aires en section transversale des passages d'agent réfrigérant 12a situés du côté de l'entrée d'air 15 sont les plus grandes, puis les aires en section transversale deviennent progressivement plus petites, c'est-à-dire que les passages d'agent réfrigérant 12b, 12c, 12d et 12e, ont une section transversale qui devient progressivement plus petite et la section transversale la plus petite se trouve au niveau des passages d'agent The heat transfer tube 12 has a plurality of coolant passages 12a to 12f, arranged therein in the direction of its length. The cross-sectional areas of the coolant passages 12a to 12f vary depending on the proximity of the coolant passages 12a to 12f relative to the air inlet side 15 of the heat exchanger. More specifically, the cross-sectional areas of the coolant passages 12a located on the side of the air inlet 15 are the largest, then the cross-sectional areas become progressively smaller, i.e. say that the coolant passages 12b, 12c, 12d and 12e, have a cross section which becomes progressively smaller and the smallest cross section is at the level of the agent passages
réfrigérant 12f situés à la sortie d'air 16. refrigerant 12f located at the air outlet 16.
Comme décrit ci-dessus, les aires en section transversale des passages d'agent réfrigérant 12a à 12f varient en considérant le fait que la différence de température entre l'agent réfrigérant et l'air qui s'écoule devient plus petite à mesure que l'air chemine de l'entrée d'air 15 vers la sortie d'air 16. En d'autres termes, les aires en section transversale des passages d'agent réfrigérant 12a à 12f varient en As described above, the cross-sectional areas of the coolant passages 12a to 12f vary in consideration of the fact that the temperature difference between the coolant and the flowing air becomes smaller as the air flows from the air inlet 15 to the air outlet 16. In other words, the cross-sectional areas of the coolant passages 12a to 12f vary in
fonction du taux variable d'échange de chaleur. depending on the variable heat exchange rate.
Ainsi, selon la présente invention, les passages d'agent réfrigérant 12a o l'air entre dans l'échangeur de chaleur ont le taux d'échange de chaleur le plus élevé et l'aire en section transversale la plus petite de façon à conduire une grande quantité de l'agent réfrigérant, tandis que les passages d'agent réfrigérant éloignés 12f o l'air sort ont un faible taux d'échange de chaleur et l'aire en section transversale la plus faible de façon à conduire une petite quantité de l'agent réfrigérant. En conséquence, le taux d'échange de chaleur des passages respectifs Thus, according to the present invention, the coolant passages 12a o the air enters the heat exchanger have the highest heat exchange rate and the smallest cross-sectional area so as to lead a large quantity of the refrigerant, while the remote refrigerant passages 12f where the air leaves have a low rate of heat exchange and the smallest cross-sectional area so as to conduct a small quantity refrigerant. As a result, the heat exchange rate of the respective passages
d'agent réfrigérant est optimisé. coolant is optimized.
Comme décrit, selon la présente invention, certains des passages d'agent réfrigérant o le taux d'échange de chaleur est élevé ont une grande aire en section transversale, tandis que les passages o le taux d'échange de chaleur est faible ont une plus petite aire en section transversale. Ainsi, le taux d'échange de chaleur est amélioré à chaque passage d'agent réfrigérant, et le taux d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur dans son ensemble est également optimisé. Bien que la présente invention ait été représentée et décrite en particulier en référence à son mode de réalisation préféré, les hommes de l'art comprendront que diverses modifications en forme et détail peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention, telle que définie par les As described, according to the present invention, some of the coolant passages where the heat exchange rate is high have a large cross-sectional area, while the passages where the heat exchange rate is low have a greater small cross-sectional area. Thus, the heat exchange rate is improved with each passage of refrigerant, and the heat exchange rate of the heat exchanger as a whole is also optimized. Although the present invention has been shown and described in particular with reference to its preferred embodiment, those skilled in the art will understand that various modifications in form and detail can be made thereto without departing from the spirit and the scope of the invention, as defined by
revendications annexées.appended claims.
R E V E ND I C A T IONSR E V E ND I C A T IONS
1. Echangeur de chaleur multi-flux caractérisé en ce qu'il comprend: un conduit d'entrée destiné à recevoir en entrée un agent réfrigérant; un conduit de sortie destiné à évacuer l'agent réfrigérant; et un tube de transfert thermique (12) mettant en intercommunication les conduits d'entrée et de sortie et comportant une pluralité de passages parallèles d'agent réfrigérant d'aires en section transversale 1. Multi-flow heat exchanger characterized in that it comprises: an inlet duct intended to receive a refrigerant as an inlet; an outlet conduit for discharging the refrigerant; and a heat transfer tube (12) interconnecting the inlet and outlet conduits and comprising a plurality of parallel cross-sectional coolant passages
différentes, agencés dans celui-ci. different, arranged therein.
2. Echangeur de chaleur multi-flux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité d'unités formant ailettes (11) disposées sur la surface externe du tube (12) de façon à favoriser l'échange de chaleur entre le réfrigérant et l'air ambiant s'écoulant à travers l'échangeur de chaleur. 3. Echangeur de chaleur multi-flux selon l'une des 2. Multi-flow heat exchanger according to claim 1, characterized in that it further comprises a plurality of fin forming units (11) arranged on the external surface of the tube (12) so as to promote the exchange of heat between the refrigerant and the ambient air flowing through the heat exchanger. 3. Multi-flow heat exchanger according to one of the
revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que claims 1 or 2, characterized in that
l'échangeur de chaleur comporte une entrée d'air et une sortie d'air au travers desquelles l'air s'écoule, les passages d'agent réfrigérant ayant une aire en section transversale progressivement plus petite de l'entrée the heat exchanger has an air inlet and an air outlet through which the air flows, the coolant passages having a progressively smaller cross-sectional area of the inlet
d'air (15) vers la sortie d'air (16). air (15) to the air outlet (16).
4. Echangeur de chaleur multi-flux selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube est plié de façon répétée en forme de U, de manière à former une 4. Multi-flow heat exchanger according to claim 3, characterized in that the tube is repeatedly bent into a U-shape, so as to form a
série de jambes parallèles.series of parallel legs.
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| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 299 (M - 524) 11 October 1986 (1986-10-11) * |
Also Published As
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|---|---|
| JPH11264674A (en) | 1999-09-28 |
| IT1308429B1 (en) | 2001-12-17 |
| CN1229186A (en) | 1999-09-22 |
| KR19990074845A (en) | 1999-10-05 |
| ITTO990194A1 (en) | 2000-09-12 |
| DE19844930A1 (en) | 1999-09-30 |
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