[0001] La présente invention concerne le domaine de la génération de froid, plus particulièrement,
les circuits de refroidissement d'un fluide, par exemple de l'eau, et les circuits
frigorifiques.
[0002] Plus particulièrement, la présente invention concerne notamment les refroidisseurs
et les aérocondenseurs.
[0003] Un circuit de refroidissement d'un fluide peut comprendre un ou plusieurs échangeurs
air/liquide.
[0004] Un circuit frigorifique comprend généralement successivement un compresseur, un condenseur,
un détendeur et un évaporateur.
[0005] Les circuits de refroidissement et les circuits frigorifiques permettent d'évacuer
efficacement et économiquement vers un milieu extérieur une chaleur générée par un
dispositif, par exemple une installation de climatisation, une chambre froide, ou
des procédés industriels.
[0006] La présente invention trouve une application privilégiée pour les refroidisseurs
et les aérocondenseurs dits « adiabatiques », à dispersion d'eau ou à média.
[0007] Le refroidisseur ne diffère de l'aérocondenseur que par le fait que la chaleur évacuée
ne sert pas à condenser un gaz en liquide mais à refroidir simplement un fluide.
[0008] Les considérations ci-après s'appliquent aussi bien aux aérocondenseurs qu'aux refroidisseurs
de fluides.
[0009] Dans un aérocondenseur 1 adiabatique illustré sur la figure 1A, la condensation du
fluide frigorigène s'effectue par ventilation d'un flux d'air A mis en mouvement par
un ou plusieurs ventilateurs 2 sur une batterie d'échange thermique 3 contenant le
fluide frigorigène et configurée pour faire passer le fluide frigorigène d'une forme
gazeuse F
E à une forme liquide Fs. Le mouvement du flux d'air A est représenté par des flèches.
Le flux d'air A ne traverse qu'une batterie d'échange thermique.
[0010] L'aérocondenseur adiabatique 1 comprend un dispositif 4 d'humidification de l'air
disposé en amont de la batterie d'échange thermique 3 dans le sens de circulation
du flux d'air A. Tel qu'illustré sur la figure 1A, le dispositif 4 d'humidification
de l'air comprend un média 4a, un système 4b d'arrosage du média 4a par un fluide,
par exemple de l'eau, disposé au-dessus dudit média 4a et configuré pour humidifier
ledit média 4a et un système 4c de récupération ou de collecte de fluide d'humidification
après avoir traversé le média 4a.
[0011] La batterie de condensation comprend soit une pluralité de tubes et d'ailettes, soit
des micro-canaux. Un fluide frigorigène circule dans les tubes de la batterie de condensation.
Les tubes de celle-ci sont reliés à un collecteur d'entrée du fluide frigorigène et
à un collecteur de sortie du fluide frigorigène. Dans le cas d'un échangeur de chaleur
à tubes et ailettes, les tubes de la batterie de condensation sont reliés entre eux,
suivant le nombre de passes, par des coudes à 180°.
[0012] L'exemple illustré sur la figure 1B diffère du mode de réalisation de la figure 1A
uniquement par le fait que le dispositif d'humidification de l'air comprend un système
5 de pulvérisation d'un fluide par des buses de pulvérisations. Le système 5 de pulvérisation
est monté en amont de la batterie 3 d'échange thermique dans le sens de circulation
du flux d'air A.
[0013] Toutefois, dans de tels refroidisseurs/condenseurs adiabatiques, l'échange thermique
entre l'air et la batterie n'est pas optimal.
[0014] Dans le contexte de réduction de l'énergie consommée pour refroidir ou condenser
un fluide, il existe un besoin d'améliorer l'échange thermique des refroidisseurs/condenseurs
adiabatiques.
[0015] La présente invention a donc pour but de palier les inconvénients ci-dessus et d'améliorer
les refroidisseurs/condenseurs dits « adiabatiques » à dispersion d'eau ou à média
afin d'augmenter l'échange thermique entre l'air et la batterie d'échange thermique.
[0016] L'invention a pour objet un refroidisseur ou condenseur adiabatique comprenant au
moins un ensemble d'échangeurs thermique traversé par un flux d'air et comprenant
au moins un premier groupe comportant un premier échangeur de chaleur ou échangeur
thermique dans lequel est destiné à circuler un fluide, par exemple un fluide à refroidir
ou à condenser, tel que par exemple un fluide frigorigène, de l'eau, du glycol, un
mélange d'eau et de glycol ou tout autre fluide adapté pour être condensé ou refroidi.
[0017] Le refroidisseur ou condenseur adiabatique comprend en outre un premier dispositif
d'humidification de l'air disposé en amont du premier échangeur de chaleur.
[0018] Ledit ensemble d'échangeur thermique comprend au moins un deuxième groupe disposé
en amont ou en aval du premier groupe comportant un deuxième échangeur de chaleur
ou échangeur thermique dans lequel est destiné à circuler un fluide, par exemple un
fluide à refroidir ou à condenser, et un deuxième dispositif d'humidification de l'air
disposé en amont du deuxième échangeur de chaleur.
[0019] Les termes « amont » et « aval » sont pris en considération dans le sens de circulation
du flux d'air dans le refroidisseur ou condenseur adiabatique.
[0020] En variante, les deux échangeurs de chaleur peuvent être regroupés en un seul échangeur
de chaleur par fabrication tout en laissant subsister un espace à l'intérieur de l'échangeur,
c'est-à-dire entre deux parties d'échangeur, pour intégrer un dispositif d'humidification.
La connexion des deux parties d'échangeur de chaleur peut alors être réalisée par
fabrications tubes par tubes, c'est-à-dire circuits par circuits, par des coudes à
180°.
[0021] Par exemple, dans un premier cas où le deuxième groupe est disposé en aval du premier
groupe, le refroidisseur ou condenseur adiabatique comprend, dans le sens de circulation
du flux d'air mis en mouvement par exemple par des ventilateurs montés sur le refroidisseur
ou condenseur adiabatique, le premier dispositif externe d'humidification de l'air,
le premier échangeur de chaleur externe, directement en aval du premier dispositif
externe d'humidification de l'air, le deuxième dispositif interne d'humidification
de l'air directement en aval du premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur
de chaleur interne directement en aval du deuxième dispositif interne d'humidification
de l'air.
[0022] Dans un deuxième cas où le deuxième groupe est disposé en amont du premier groupe,
le refroidisseur ou condenseur adiabatique comprend, dans le sens de circulation du
flux d'air mis en mouvement par exemple par des ventilateurs montés sur le refroidisseur
ou condenseur adiabatique, le deuxième dispositif externe d'humidification de l'air,
le deuxième échangeur de chaleur externe, directement en aval du deuxième dispositif
externe d'humidification de l'air, le premier dispositif interne d'humidification
de l'air directement en aval du deuxième échangeur de chaleur et le premier échangeur
de chaleur interne directement en aval du premier dispositif interne d'humidification
de l'air.
[0023] Ainsi, l'ajout d'un groupe comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif d'humidification
permet d'augmenter l'échange thermique entre l'air et l'échangeur de chaleur par une
humidification de l'air accrue et ainsi de diminuer la température du fluide refroidi
ou condensé.
[0024] Les groupes de l'ensemble d'échangeur thermique sont avantageusement agencés en série
dans le flux d'air.
[0025] Par exemple, les groupes de l'ensemble d'échangeur thermique sont en contact. Dans
le cas où l'ensemble d'échangeur thermique comprend un nombre de groupe supérieur
à deux, par exemple égal à trois, les groupes adjacents sont en contacts.
[0026] Les groupes sont montés en parallèle dans le sens de circulation de l'air.
[0027] Par exemple, au moins un des échangeurs de chaleur comprend un collecteur d'entrée
du fluide à condenser ou à refroidir et une première rangée de tubes de sortie du
fluide et au moins l'autre des échangeurs de chaleur comprend une première rangée
de tubes d'entrée du fluide et un collecteur de sortie du fluide à condenser ou à
refroidir, la première rangée de tubes de sortie du fluide de l'un des échangeurs
de chaleur étant reliée à la première rangée de tubes d'entrée du fluide de l'autre
des échangeurs de chaleur.
[0028] Selon un mode de réalisation, la première rangée de tubes de sortie du fluide de
l'un des échangeurs de chaleur est reliée directement à la première rangée de tubes
d'entrée du fluide de l'autre des échangeurs de chaleur.
[0029] Selon un autre mode de réalisation, chacun échangeurs de chaleur comprend un collecteur
d'entrée du fluide et un collecteur de sortie du fluide, le collecteur de sortie de
l'un des échangeurs de chaleur étant relié par un conduit au collecteur d'entrée de
l'autre des échangeurs de chaleur. Dans ce mode de réalisation, la première rangée
de tubes de sortie du fluide de l'un des échangeurs de chaleur est reliée indirectement
à la première rangée de tubes d'entrée du fluide de l'autre des échangeurs de chaleur.
En effet, la première rangée de tubes de sortie du fluide de l'un des échangeurs de
chaleur est reliée à un collecteur de sortie du fluide et la première rangée de tubes
d'entrée du fluide de l'autre des échangeurs de chaleur est reliée à un collecteur
d'entrée du fluide0. Le collecteur de sortie de l'un des échangeurs de chaleur est
ensuite relié par un conduit au collecteur d'entrée de l'autre des échangeurs de chaleur.
[0030] En variante, les collecteurs d'entrée et de sortie du fluide d'un des échangeurs
de chaleur ne sont pas reliés aux collecteurs d'entrée et de sortie du fluide de l'autre
des échangeurs de chaleur. En d'autres termes, un fluide circule indépendamment dans
chaque échangeur de chaleur d'un groupe.
[0031] Selon une autre variante la connexion entre les échangeurs ou parties d'échangeurs
de chaleur s'effectue tubes par tubes.
[0032] Chacun des échangeurs de chaleur est, par exemple, délimité par une première face
et une deuxième face, opposée à la première face, la première face de l'un des échangeurs
de chaleur comprenant au moins un des collecteurs de sortie et d'entrée du fluide
et la première face de l'autre des échangeurs de chaleur comprenant au moins l'autre
des collecteurs d'entrée ou de sortie dudit fluide.
[0033] Par exemple, la première face de chacun des échangeurs de chaleur comprend un collecteur
d'entrée du fluide et un collecteur de sortie du fluide. Chaque collecteur d'entrée
est relié par une première rangée de tubes à un échangeur de chaleur et chaque collecteur
de sortie est relié par une deuxième rangée de tubes à un échangeur de chaleur.
[0034] Par exemple, la deuxième face de chacun des échangeurs de chaleur comprend une pluralité
de tubes coudés pour le circuitage de l'échangeur de chaleur correspondant.
[0035] Selon un mode de réalisation, le fluide à condenser ou à refroidir est destiné à
circuler dans l'un des échangeurs de chaleur vers l'autre des échangeurs de chaleur
de manière à former un échange thermique à contrecourant par rapport au flux d'air
traversant l'ensemble d'échangeur thermique.
[0036] Selon un autre mode de réalisation, le fluide à condenser ou à refroidir est destiné
à circuler dans l'autre des échangeurs de chaleur vers l'un des échangeurs de chaleur
de manière à former un échange thermique à co-courant par rapport au flux d'air traversant
l'ensemble d'échangeur thermique.
[0037] Avantageusement, chacun des dispositifs d'humidification de l'air comprend au moins
un système d'aspersion d'un fluide d'humidification d'air.
[0038] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air d'au moins
un des groupes comprend en outre un média configuré pour humidifier le flux d'air
entrant dans les échangeurs de chaleur et le système d'aspersion comprend un système
d'arrosage dudit média par un fluide d'humidification, ledit système d'arrosage étant
disposé au-dessus du média et configuré pour humidifier ledit média.
[0039] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air d'au moins
un des groupes est dépourvu de média et le système d'aspersion comprend en outre un
système de pulvérisation comportant au moins une buse de pulvérisation configurée
pour pulvériser le fluide d'humidification directement sur l'échangeur de chaleur
dudit au moins un des groupes.
[0040] De manière générale, le système d'aspersion est un système d'arrosage d'un média
par un fluide d'humidification ou un système de pulvérisation par un fluide d'humidification,
par exemple de l'eau.
[0041] Par exemple, un ou chacun des dispositifs d'humidification de l'air comprend un média
ou organe d'humidification configuré pour humidifier le flux d'air entrant dans les
échangeurs de chaleur.
[0042] Chaque média d'un dispositif d'humidification de l'air est disposé en amont d'un
échangeur de chaleur dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par
les ventilateurs.
[0043] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'humidification de l'air d'un des groupes
comprend un média et un système d'arrosage dudit média par un fluide d'humidification
disposé au-dessus du média et configuré pour humidifier ledit média correspondant
et le dispositif d'humidification de l'air de l'autre des groupes comprend uniquement
un système de pulvérisation par un fluide d'humidification, sans média.
[0044] Le média est, par exemple, réalisé en matériau absorbant.
[0045] Selon un mode de réalisation, les échangeurs de chaleur de l'ensemble d'échangeurs
thermiques s'étendent selon une direction sensiblement verticale.
[0046] Selon un mode de réalisation, les échangeurs de chaleur de l'ensemble d'échangeurs
thermiques s'étendent selon une direction inclinée par rapport à une direction verticale,
par exemple à 45°.
[0047] Selon un mode de réalisation, le refroidisseur ou l'aérocondenseur adiabatique comprend
deux ensembles d'échangeurs thermiques traversés chacun par un flux d'air.
[0048] La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de
modes de réalisation, pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par
les dessins annexés, sur lesquels :
[Fig 1A]
[Fig 1B] représentent, très schématiquement, deux exemples de réalisation d'un refroidisseur
ou condenseur adiabatique à média selon l'état de la technique ;
[Fig 2] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 3A]
[Fig 3B] représentent, très schématiquement, respectivement la face avant et la face
arrière d'un des ensembles d'échangeurs thermiques du refroidisseur ou condenseur
adiabatique à média de la figure 2 ;
[Fig 4A]
[Fig 4B] représentent, très schématiquement, respectivement la face avant et la face
arrière d'un des ensembles d'échangeurs thermiques d'un refroidisseur ou condenseur
adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 5A]
[Fig 5B] représentent, très schématiquement, respectivement la face avant et la face
arrière d'un des ensembles d'échangeurs thermiques d'un refroidisseur ou condenseur
adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 6A]
[Fig 6B] représentent, très schématiquement, respectivement la face avant et la face
arrière d'un des ensembles d'échangeurs thermiques d'un refroidisseur ou condenseur
adiabatique à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 7] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 8] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 9] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
[Fig 10] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un autre mode de réalisation de l'invention ; et
[Fig 11] représente, très schématiquement, un refroidisseur ou condenseur adiabatique
à média selon un autre mode de réalisation de l'invention.
[0049] Dans la suite de la description, les termes « internes » et « externes » font référence
à l'intérieur du refroidisseur ou condenseur adiabatique, les parties internes sont
plus proches de l'intérieur du refroidisseur ou condenseur adiabatique que les parties
externes.
[0050] Sur la figure 2 est représenté un refroidisseur/condenseur adiabatique référencé
10 dans son ensemble dans une position supposée verticale. Le refroidisseur/condenseur
adiabatique 10 peut être de type aérocondenseur dans lequel circule un fluide à condenser
ou refroidisseur dans lequel circule un fluide à refroidir.
[0051] Le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 comprend une enveloppe 12 comprenant quatre
parois latérales (non référencées) ici verticales, à savoir deux parois de côtés,
une paroi avant transversale et une paroi arrière transversale. L'enveloppe 12 comprend
en outre une paroi supérieure et un plancher ou paroi inférieure formant un fond.
L'ensemble des parois de l'enveloppe 12 délimitent une enceinte interne 13. Le refroidisseur/condenseur
adiabatique 10 comprend un ou plusieurs ventilateurs 16 montés sur la paroi supérieure
de l'enveloppe 12 et configurés pour mettre en mouvement le flux d'air A.
[0052] Le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 comprend en outre deux ensembles d'échangeurs
thermiques 20, 30 traversés chacun par un flux d'air A1, A2 distinct. En d'autres
termes, un flux d'air ne traverse qu'un seul ensemble d'échangeurs thermiques 20,
30.
[0053] En variante, le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 pourrait comprendre qu'un
seul ensemble d'échangeurs thermiques traversé par un flux d'air.
[0054] Chacun des ensembles d'échangeurs thermiques 20, 30 comprend deux batteries d'échange
thermique 21, 22 ; 31, 32 ou échangeurs de chaleur disposées en parallèle dans l'enceinte
interne 13 de l'enveloppe 12 et deux dispositifs d'humidification de l'air 23, 24
; 33, 34 montés en parallèle et en alternance par rapport aux batteries d'échange
thermique.
[0055] En d'autres termes, dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par
les ventilateurs 16, le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 comprend un premier
dispositif externe d'humidification de l'air 23 ; 33, une première batterie externe
d'échange thermique 21, 31, directement en aval du premier dispositif externe d'humidification
de l'air 23 ; 33, un deuxième dispositif interne d'humidification de l'air 24 ; 34
directement en aval de la première batterie 21, 31 et une deuxième batterie interne
d'échange thermique 22, 32, directement en aval du deuxième dispositif interne d'humidification
de l'air 24 ; 34.
[0056] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air 23 ; 33 et la première batterie
externe d'échange thermique 21, 31 forment un premier groupe et le deuxième dispositif
interne d'humidification de l'air 24 ; 34 et la deuxième batterie interne d'échange
thermique 22, 32 forment un deuxième groupe disposé en aval du premier groupe dans
le sens de circulation du flux d'air.
[0057] En variante, on pourrait prévoir que chacun des ensembles d'échangeurs thermiques
comprenne un nombre de batteries d'échange thermique et de dispositifs d'humidification
associé supérieur à deux, par exemple égal à trois. Le nombre de batteries d'échange
thermique est identique au nombre de dispositif d'humidification.
[0058] Tel qu'illustré sur la figure 2, et de manière nullement limitative, le premier groupe
est en contact avec le deuxième groupe. En variante, on pourrait prévoir un espace
entre les deux groupes. On pourrait également prévoir qu'un seul échangeur de chaleur
comprenant deux parties d'échangeur séparées par un espace dans lequel est monté un
dispositif d'humidification.
[0059] De manière générale, les deux groupes sont agencées en série dans le sens de circulation
d'un flux d'air.
[0060] Les batteries d'échange thermique comprennent chacune soit une pluralité de tubes
et d'ailettes (non représentées), soit des micro canaux. Un fluide, par exemple, un
fluide à refroidir ou à condenser, tel que par exemple un fluide frigorigène, de l'eau,
du glycol, un mélange d'eau et de glycol ou tout autre fluide adapté pour être condensé
ou refroidi circule dans les tubes de chacune des batteries d'échange thermique. Dans
le cas d'un aérocondenseur, les batteries d'échange thermique sont configurées pour
faire passer le fluide frigorigène à condenser d'une forme gazeuse à une forme liquide.
Le fluide gazeux en entrée F
G est condensé pour délivrer un fluide liquide en sortie Fs.
[0061] En variante, dans le cas d'un refroidisseur, les batteries d'échange thermique sont
configurées pour refroidir le fluide circulant dans lesdites batteries. Le fluide
en sortie Fs est refroidi par rapport au fluide en entrée F
E.
[0062] Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23, 24 ; 33, 34 est configuré pour
humidifier le flux d'air entrant dans les batteries 21, 22 ; 31, 32. Chacun des dispositifs
d'humidification de l'air 23, 24 ; 33, 34 est associé à une batterie.
[0063] Chaque dispositif d'humidification de l'air 23, 24 ; 33, 34 est disposé en amont
d'une batterie 21, 22 ; 31, 32 dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement
par les ventilateurs 16.
[0064] Le dispositif d'humidification de l'air 23, 24 ; 33, 34 comprend un système d'aspersion
23b, 24b ; 33b, 34b d'un fluide en amont de la batterie associée.
[0065] Dans l'exemple illustré sur la figure 2, Le dispositif d'humidification de l'air
23, 24 ; 33, 34 comprend un média 23a, 24a ; 33a, 34a ou organe d'humidification disposé
en amont d'une batterie 21, 22 ; 31, 32 dans le sens de circulation du flux d'air
mis en mouvement par les ventilateurs 16.
[0066] Le média est généralement réalisé en matériau absorbant.
[0067] Le système d'aspersion 23b, 24b ; 33b, 34b d'un fluide est ici sous la forme d'un
système d'arrosage du média 23a, 24a ; 33a, 34a par un fluide d'humidification, par
exemple de l'eau. Le système d'aspersion 23b, 24b ; 33b, 34b est, ici, disposé au-dessus
de chacun des médias 23a, 24a ; 33a, 34a et configuré pour humidifier ledit média
associé.
[0068] En variante, on pourrait prévoir que les dispositifs d'humidification de l'air 23,
24 ; 33, 34 soient dépourvus de média. Dans le cas où les dispositifs d'humidification
de l'air 23, 24 ; 33, 34 sont dépourvus de média, le système d'aspersion est sous
la forme d'un système de pulvérisation d'un fluide d'humidification disposé en amont
d'une batterie, tel qu'il sera décrit en détails en référence aux figures 7 à 11.
[0069] On pourrait également combiner un dispositif d'humidification 23 ; 33 d'un des groupes
comprenant un média et système d'arrosage dudit média et un dispositif d'humidification
24 ; 34 de l'autre des groupes dépourvus de média et comprenant un système d'aspersion
est sous la forme d'un système de pulvérisation tel qu'il sera décrit en détails en
référence aux figures 7 à 11.
[0070] De manière générale, chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23, 24 ; 33,
34 comprend au moins un système d'aspersion d'un fluide, tel qu'un système d'arrosage
d'un média par un fluide d'humidification ou un système de pulvérisation d'un fluide
d' humidification.
[0071] Tel qu'illustré, et de manière nullement limitative, le dispositif d'humidification
de l'air 23, 24 ; 33, 34 comprend un système 23c, 24c ; 33c, 34c de récupération ou
de collecte du fluide d'humidification après avoir traversé le média 23a, 24a ; 33a,
34a correspondant.
[0072] Dans le cas où les dispositifs d'humidification de l'air 23, 24 ; 33, 34 sont dépourvus
de média, le système 23c, 24c ; 33c, 34c de récupération collecte le fluide d'humification
après pulvérisation par le système de pulvérisation.
[0073] Dans l'exemple illustré, les parois latérales du refroidisseur/condenseur adiabatique
sont distinctes des batteries externes 21, 31 de chacun des ensembles d'échangeurs
thermiques 20, 30.
[0074] En variante, on pourrait prévoir que la paroi latérale externe d'au moins une des
batteries externes 21, 31 des ensembles d'échangeurs thermiques 20, 30, voir des deux
batteries externes forment les parois latérales de l'enveloppe 12.
[0075] Dans le cas où les parois latérales des batteries externes forment les parois latérales
de l'enveloppe 12, et dans le cas d'un refroidisseur/condenseur adiabatique, le dispositif
externe d'humidification de l'air 23, 33 de chacun des ensembles d'échangeurs thermiques
20, 30 est disposé à l'extérieur de l'enveloppe 12.
[0076] On pourrait prévoir de disposer les batteries d'un même ensemble d'échangeurs thermiques
de manière verticale ou de disposer les batteries d'un même ensemble d'échangeurs
thermiques de manière inclinée, voire de manière horizontale. Dans le cas où l'aérocondenseur/refroidisseur
comprend deux ensembles d'échangeurs thermiques, lesdits ensembles d'échangeurs thermiques
peuvent être disposés de manière verticale, de manière horizontale ou inclinée par
exemple à 45° afin de former un V.
[0077] Les figures 3A et 3B illustrent respectivement la face avant 20a et la face arrière
20b d'un des ensembles d'échangeurs thermiques 20 de la figure 2.
[0078] Les ensembles d'échangeurs thermiques 20, 30 sont identiques entre eux, seul l'ensemble
d'échangeur thermique 20 sera décrit en détails en référence aux figures 3A et 3B.
[0079] La batterie externe d'échange thermique 21 comprend une face avant 21a et une face
arrière 21b, opposée à la face avant 21a.
[0080] La face avant 21a de la batterie externe d'échange thermique 21 comprend un collecteur
25a d'entrée du fluide et un collecteur 25b de sortie du fluide.
[0081] Tel qu'illustré, le collecteur 25a d'entrée du fluide est relié par une première
rangée de tubes 26a de la batterie du côté de la face avant 21a de la batterie externe
21 de l'ensemble 20 et le collecteur 25b de sortie du fluide est relié par une deuxième
rangée de tubes 26b du côté de la face avant 21a de ladite batterie 21.
[0082] De manière analogue, la batterie interne d'échange thermique 22 comprend une face
avant 22a et une face arrière 22b, opposée à la face avant 22a.
[0083] La face avant 22a de la batterie interne d'échange thermique 22 comprend un collecteur
27a d'entrée du fluide et à un collecteur 27b de sortie du fluide.
[0084] Tel qu'illustré, le collecteur 27a d'entrée du fluide est relié à une première rangée
de tubes 28a de la batterie du côté de la face avant 22a de la batterie interne 22
de l'ensemble 20 et le collecteur 27b de sortie du fluide est relié à une première
rangée de tubes 28b du côté de la face avant 22a de ladite batterie 22.
[0085] La première et la deuxième rangée de tubes 26a, 26b, 28a, 28b de chaque batterie
21, 22 sont reliées par soudage respectivement au collecteur d'entrée du fluide et
au collecteur de sortie du fluide correspondants.
[0086] Le collecteur d'entrée 25a de la batterie externe 21 et le collecteur de sortie 27b
de la batterie interne 22 sont reliés par une conduite 29.
[0087] Tel qu'illustré sur la figure 3B, la face arrière 21b, 22b des batteries externe
et interne 21, 22 comprend également une pluralité de tubes 26c, 28c comportant des
coudes à 180° soudés pour le circuitage de la batterie correspondante.
[0088] Dans l'exemple illustré sur les figures 3A et 3B, le fluide à condenser ou à refroidir
circule de la batterie interne 22 vers la batterie externe 21 et forme ainsi un échange
thermique dit « à contrecourant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble
d'échangeur thermique 20.
[0089] En variante, on pourrait prévoir que le fluide à condenser ou à refroidir circule
de la batterie externe 21 vers la batterie interne 22 et forme ainsi un échange thermique
dit « à co-courant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble d'échangeur
thermique 20. Dans ce cas, le collecteur 25a serait un collecteur de sortie de fluide
de la batterie externe 21 serait connecté au collecteur 27b qui serait un collecteur
d'entrée de la batterie interne 21.
[0090] De manière générale, le collecteur de sortie de l'une des batteries d'un ensemble
d'échangeur thermique est relié au collecteur d'entrée de l'autre des batteries dudit
ensemble d'échangeur thermique.
[0091] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 4A et 4B dans lequel les mêmes
éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustre sur
les figures 3A et 3B uniquement par le fait que la connexion des deux parties d'échangeur
de chaleur ou échangeurs de chaleur 21, 22 est réalisée par fabrications tubes par
tubes, c'est-à-dire circuits par circuits, par des coudes à 180° (non visibles sur
les figures 4A et 4B).
[0092] Tel qu'illustré sur les figures 4A et 4B, la batterie externe d'échange thermique
21 comprend une face avant 21a et une face arrière 21b, opposée à la face avant 21a.
[0093] La face avant 21a de la batterie externe d'échange thermique 21 comprend une première
rangée de tubes 26a d'entrée du fluide et un collecteur 25b de sortie du fluide.
[0094] Tel qu'illustré, le collecteur 25b de sortie du fluide est relié par une deuxième
rangée de tubes 26b du côté de la face avant 21a de ladite batterie 21.
[0095] De manière analogue, la batterie interne d'échange thermique 22 comprend une face
avant 22a et une face arrière 22b, opposée à la face avant 22a.
[0096] La face avant 22a de la batterie interne d'échange thermique 22 comprend un collecteur
27a d'entrée du fluide et une première rangée de tubes 28b de sortie du fluide.
[0097] Tel qu'illustré, le collecteur 27a d'entrée du fluide est relié à une deuxième rangée
de tubes 28a d'entrée du fluide du côté de la face avant 22a de la batterie interne
22 de l'ensemble 20.
[0098] Chacun des tubes de la première rangée de tubes 26a d'entrée de fluide de la batterie
externe 21 est relié à un tube de la première rangée de tubes 28b de sortie de fluide
de la batterie interne 22 par une conduite 29 correspondante.
[0099] Tel qu'illustré sur la figure 4B, la face arrière 21b, 22b des batteries externe
et interne 21, 22 comprend également une pluralité de tubes 26c, 28c comportant des
coudes à 180° soudés pour le circuitage de la batterie correspondante.
[0100] Dans l'exemple illustré sur les figures 4A et 4B, le fluide à condenser ou à refroidir
circule de la batterie interne 22 vers la batterie externe 21 et forme ainsi un échange
thermique dit « à contrecourant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble
d'échangeur thermique 20.
[0101] En variante, on pourrait prévoir que le fluide à condenser ou à refroidir circule
de la batterie externe 21 vers la batterie interne 22 et forme ainsi un échange thermique
dit « à co-courant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble d'échangeur
thermique 20. Dans ce cas, les tubes de la première rangée de tubes 26a seraient des
tubes de sortie de fluide de la batterie externe 21 et les tubes de la première rangée
de tube 28b serait des tubes d'entrée du fluide.
[0102] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 5A et 5B dans lequel les mêmes
éléments portent les mêmes références, la face arrière 21b de la batterie externe
21 comporte le collecteur 25a d'entrée de fluide et la face arrière 22b de la batterie
interne 22 comporte le collecteur 27b de sortie de fluide.
[0103] Le collecteur d'entrée 25a de la batterie externe 21 et le collecteur de sortie 27b
de la batterie interne 22 sont reliés par une conduite 29.
[0104] Dans l'exemple illustré sur les figures 5A et 5B, le fluide à condenser ou à refroidir
circule de la batterie interne 22 vers la batterie externe 21 et forme ainsi un échange
thermique dit « à contrecourant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble
d'échangeur thermique 20.
[0105] En variante, on pourrait prévoir que le fluide circule de la batterie externe 21
vers la batterie interne 22 et forme ainsi un échange thermique dit « à co-courant
» par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble d'échangeur thermique 20. Dans
ce cas, le collecteur 25a serait un collecteur de sortie de fluide de la batterie
externe 21 serait connecté au collecteur 27b qui serait un collecteur d'entrée de
la batterie interne 21.
[0106] De manière générale, le collecteur de sortie de l'une des batteries d'un ensemble
d'échangeurs thermiques est relié au collecteur d'entrée de l'autre des batteries
dudit ensemble d'échangeurs thermiques.
[0107] De manière générale, les collecteurs d'entrée 25a, 27a et les collecteurs de sorties
25b, 27b des batteries 21, 22 peuvent être disposés sur la même face de la batterie,
comme cela est visible sur la figure 3A ou peuvent être disposés sur deux faces opposées
de la batterie, comme cela est visible sur les figures 5A et 5B. La disposition des
collecteurs d'entrée et de sortie dépend du nombre de passe de la batterie. Lorsque
le nombre de passe de la batterie est pair, les collecteurs d'entrée et de sortie
sont du même côté, c'est-à-dire sur la même face de la batterie et lorsque le nombre
de passe de la batterie est impair, les collecteurs d'entrée et de sortie sont de
chaque côté, c'est-à-dire sur deux faces opposées de la batterie
[0108] En variante, on pourrait également prévoir que les batteries de l'ensemble d'échangeurs
thermiques ne soient pas reliées entre elles.
[0109] Dans les exemples illustrés, et de manière nullement limitative, l'entrée du collecteur
d'entrée 27a et la sortie du collecteur de sortie 25b est située en partie inférieure
des batteries 21, 22. En variante, on pourrait prévoir de disposer l'entrée du collecteur
d'entrée 27a et la sortie du collecteur de sortie 25b à un autre endroit sur les batteries
21, 22.
[0110] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 6A et 6B dans lequel les mêmes
éléments portent les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustre sur
les figures 5A et 5B uniquement par le fait que la connexion des deux parties d'échangeur
de chaleur ou échangeurs de chaleur 21, 22 est réalisée par fabrications tubes par
tubes, c'est-à-dire circuits par circuits, par des coudes à 180° (non visibles sur
les figures 6A et 6B).
[0111] Tel qu'illustré sur les figures 6A et 6B, la batterie externe d'échange thermique
21 comprend une face avant 21a et une face arrière 21b, opposée à la face avant 21a.
[0112] La face avant 21a de la batterie externe d'échange thermique 21 comprend un collecteur
25b de sortie de fluide et la face arrière 21b de la batterie externe d'échange thermique
21 comprend une première rangée de tubes 26a d'entrée du fluide.
[0113] Tel qu'illustré, le collecteur 25b de sortie du fluide est relié par une deuxième
rangée de tubes 26b du côté de la face avant 21a de ladite batterie 21.
[0114] De manière analogue, la batterie interne d'échange thermique 22 comprend une face
avant 22a et une face arrière 22b, opposée à la face avant 22a.
[0115] La face avant 22a de la batterie interne d'échange thermique 22 comprend un collecteur
27a d'entrée du fluide et la face arrière 21b de ladite batterie 22 comprend une première
rangée de tubes 28b de sortie du fluide.
[0116] Tel qu'illustré, le collecteur 27a d'entrée du fluide est relié à une deuxième rangée
de tubes 28a d'entrée du fluide du côté de la face avant 22a de la batterie interne
22 de l'ensemble 20.
[0117] Chacun des tubes de la première rangée de tubes 26a d'entrée de fluide de la batterie
externe 21 est relié à un tube de la première rangée de tubes 28b de sortie de fluide
de la batterie interne 22 par une conduite 29 correspondante.
[0118] Dans l'exemple illustré sur les figures 6A et 6B, le fluide à condenser ou à refroidir
circule de la batterie interne 22 vers la batterie externe 21 et forme ainsi un échange
thermique dit « à contrecourant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble
d'échangeur thermique 20.
[0119] En variante, on pourrait prévoir que le fluide à condenser ou à refroidir circule
de la batterie externe 21 vers la batterie interne 22 et forme ainsi un échange thermique
dit « à co-courant » par rapport au flux d'air A traversant l'ensemble d'échangeur
thermique 20. Dans ce cas, les tubes de la première rangée de tubes 26a seraient des
tubes de sortie de fluide de la batterie externe 21 et les tubes de la première rangée
de tube 28b serait des tubes d'entrée du fluide.
[0120] Le mode de réalisation de la figure 7, dans lequel les mêmes éléments portent les
mêmes références, diffère du mode de réalisation de la figure 2, uniquement par le
fait qu'un des groupes est dépourvu de média.
[0121] Tel qu'illustré sur la figure 7, chaque ensemble d'échangeurs thermiques 20, 30 comprend
deux batteries d'échange thermique 21, 22 ; 31, 32 ou échangeurs de chaleur disposées
en parallèle dans l'enceinte interne 13 de l'enveloppe 12 et deux dispositifs d'humidification
de l'air 40a, 24 ; 40b, 34 montés en parallèle et en alternance par rapport aux batteries
d'échange thermique.
[0122] En d'autres termes, dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par
les ventilateurs 16, le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 comprend un premier
dispositif externe d'humidification de l'air 40a, 40b, une première batterie externe
d'échange thermique 21, 31,directement en aval du premier dispositif externe d'humidification
de l'air 40a, 40b, un deuxième dispositif interne d'humidification de l'air 24, 34,
directement en aval de la première batterie 21, 31 et une deuxième batterie interne
d'échange thermique 22, 32, directement en aval du deuxième dispositif interne d'humidification
de l'air 24, 34.
[0123] Chacun des premiers dispositifs externes d'humidification de l'air 40a, 40b et la
première batterie externe d'échange thermique associée 21, 31 forment un premier groupe
et chacun des deuxièmes dispositifs internes d'humidification de l'air 24, 34 et la
deuxième batterie interne d'échange thermique associée 22, 32 forment un deuxième
groupe disposé en aval du premier groupe dans le sens de circulation du flux d'air.
[0124] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air comprend un système d'aspersion,
ici, sous la forme d'un système 40a, 40b de pulvérisation comprenant une pluralité
de buses de pulvérisation configurées pour pulvériser un fluide d'humidification,
par exemple de l'eau, directement sur la face externe de la batterie externe associée
21, 31.
[0125] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air comprend en outre un système
23c, 33c de récupération ou de collecte du fluide d'humidification pulvérisé par le
système de pulvérisation associé 40a, 40b.
[0126] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air est dépourvu de média.
[0127] Le deuxième dispositif interne d'humidification de l'air comprend un média 24a, 34a
ou organe d'humidification disposé en amont de la batterie interne associée 22, 32
dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par les ventilateurs 16.
[0128] Le média est généralement réalisé en matériau absorbant.
[0129] Le deuxième dispositif interne d'humidification de l'air comprend en outre un système
d'aspersion 24b, 34b d'un fluide, ici, sous la forme d'un système d'arrosage du média
24a, 24b par un fluide d'humidification, par exemple de l'eau. Le système d'arrosage
24b, 34b est, ici, disposé au-dessus du média 24a, 34a et configuré pour humidifier
ledit média associé.
[0130] En variante, on pourrait prévoir que le premier dispositif externe d'humidification
de l'air comprenne un média et un système d'arrosage dudit média et que le deuxième
dispositif interne d'humidification de l'air soit dépourvu de média et comprenant
un système de pulvérisation d'un fluide d'humidification directement sur la face externe
de la batterie interne associée 22, 32.
[0131] Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 40a, 24 ; 40b, 34 est associé à
une batterie 21, 22 ; 31, 32.
[0132] Les batteries 21, 22 ; 31, 32 sont identiques aux batteries décrites en référence
aux figures 2 à 6 et ne seront pas davantage décrites ici.
[0133] Le mode de réalisation de la figure 8, dans lequel les mêmes éléments portent les
mêmes références, diffère du mode de réalisation de la figure 2, uniquement par le
fait qu'un des groupes du premier ensemble 20 d'échangeurs thermiques est dépourvu
de média et comprend un système de pulvérisation d'un fluide.
[0134] Tel qu'illustré sur la figure 8, le premier ensemble d'échangeurs thermiques 20 comprend
deux batteries d'échange thermique 21, 22 ; 31, 32 ou échangeurs de chaleur disposées
en parallèle dans l'enceinte interne 13 de l'enveloppe 12 et deux dispositifs d'humidification
de l'air 23, 41a montés en parallèle et en alternance par rapport aux batteries d'échange
thermique.
[0135] En d'autres termes, dans le sens de circulation du flux d'air mis en mouvement par
les ventilateurs 16, le refroidisseur/condenseur adiabatique 10 comprend un premier
dispositif externe d'humidification de l'air 23, une première batterie externe d'échange
thermique 21, directement en aval du premier dispositif externe d'humidification de
l'air 23, un deuxième dispositif interne d'humidification de l'air 41a directement
en aval de la première batterie 21 et une deuxième batterie interne d'échange thermique
22 directement en aval du deuxième dispositif interne d'humidification de l'air 41a.
[0136] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air 23 comprend un média 23a
ou organe d'humidification disposé en amont de la batterie externe 21 dans le sens
de circulation du flux d'air mis en mouvement par les ventilateurs 16.
[0137] Le média est généralement réalisé en matériau absorbant.
[0138] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air comprend en outre un système
d'aspersion 23b d'un fluide, ici, sous la forme d'un système d'arrosage du média 23a
par un fluide d'humidification, par exemple de l'eau, un système de récupération 23c
du fluide d'humidification. Le système d'arrosage 23b est, ici, disposé au-dessus
du média 23a et configuré pour humidifier ledit média associé.
[0139] Le deuxième dispositif interne d'humidification de l'air comprend un système d'aspersion,
ici, sous la forme d'un système 41a de pulvérisation comprenant une pluralité de buses
de pulvérisation configurées pour pulvériser un fluide d'humidification, par exemple
de l'eau, directement sur la face externe de la batterie interne 22.
[0140] Le deuxième dispositif externe d'humidification de l'air comprend en outre un système
24c de récupération ou de collecte du fluide d'humidification pulvérisé par le système
de pulvérisation 41a.
[0141] Le deuxième dispositif externe d'humidification de l'air est dépourvu de média.
[0142] En variante, on pourrait prévoir que le deuxième dispositif externe d'humidification
de l'air comprenne un média et un système d'arrosage dudit média et que le premier
dispositif interne d'humidification de l'air soit dépourvu de média et comprenant
un système de pulvérisation d'un fluide d'humidification directement sur la face externe
de la batterie externe 21.
[0143] Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 23, 41a est associé à une batterie
21, 22.
[0144] Les batteries 21, 22 sont identiques aux batteries décrites en référence aux figures
2 à 6 et ne seront pas davantage décrites ici.
[0145] Le deuxième ensemble d'échangeurs thermiques 30 est également identique au deuxième
ensemble d'échangeurs thermiques 30 en référence aux figures 2 à 6 et ne sera pas
davantage décrit ici.
[0146] Le mode de réalisation de la figure 9, dans lequel les mêmes éléments portent les
mêmes références, diffère du mode de réalisation de la figure 8, uniquement par le
fait que les batteries 21, 22 du premier ensemble 20 d'échangeurs thermiques ne sont
pas verticales et sont ici agencées de manière inclinée.
[0147] Le mode de réalisation de la figure 10, dans lequel les mêmes éléments portent les
mêmes références, diffère du mode de réalisation de la figure 2, uniquement par le
fait que les groupes de chaque ensemble 20, 30 d'échangeurs thermiques sont dépourvus
de média et comprennent un système de pulvérisation d'un fluide.
[0148] Tel qu'illustré sur la figure 10, chacun des premier et deuxième ensembles d'échangeurs
thermiques 20, 30 comprend deux batteries d'échange thermique 21, 22 ; 31, 32 ou échangeurs
de chaleur disposées en parallèle dans l'enceinte interne 13 de l'enveloppe 12 et
deux dispositifs d'humidification de l'air 40a, 41a ; 40b, 41b montés en parallèle
et en alternance par rapport aux batteries d'échange thermique.
[0149] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air 40a ; 40b et la première
batterie externe d'échange thermique 21, 31 forment un premier groupe et le deuxième
dispositif interne d'humidification de l'air 41a, 41b et la deuxième batterie interne
d'échange thermique 22 ; 33 forment un deuxième groupe disposé en aval du premier
groupe dans le sens de circulation du flux d'air.
[0150] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air comprend un système d'aspersion,
ici, sous la forme d'un système 40a, 40b de pulvérisation comprenant une pluralité
de buses de pulvérisation configurées pour pulvériser un fluide d'humidification,
par exemple de l'eau, directement sur la face externe de la batterie externe associée
21, 31.
[0151] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air comprend en outre un système
23c, 33c de récupération ou de collecte du fluide d'humidification pulvérisé par le
système de pulvérisation associé 40a, 40b.
[0152] Le premier dispositif externe d'humidification de l'air est dépourvu de média.
[0153] Le deuxième dispositif interne d'humidification de l'air comprend un système d'aspersion,
ici, sous la forme d'un système 41a, 41b de pulvérisation comprenant une pluralité
de buses de pulvérisation configurées pour pulvériser un fluide d'humidification,
par exemple de l'eau, directement sur la face externe de la batterie interne associée
22, 32.
[0154] Le deuxième dispositif externe d'humidification de l'air comprend en outre un système
24c, 34c de récupération ou de collecte du fluide d'humidification pulvérisé par le
système de pulvérisation associé 41a, 41b.
[0155] Le deuxième dispositif externe d'humidification de l'air est dépourvu de média.
[0156] Chacun des dispositifs d'humidification de l'air 40a, 41a ; 40b, 41b est associé
à une batterie 21, 22 ; 31, 32.
[0157] Les batteries 21, 22 ; 31, 32 sont identiques aux batteries décrites en référence
aux figures 2 à 6 et ne seront pas davantage décrites ici.
[0158] Le mode de réalisation de la figure 11, dans lequel les mêmes éléments portent les
mêmes références, diffère du mode de réalisation de la figure 10, uniquement par le
fait que les batteries 21, 22 ; 31, 32 de chaque ensemble 20, 30 d'échangeurs thermiques
ne sont pas verticales et sont ici agencées de manière inclinée par rapport à la direction
verticale, afin de former ensemble une forme en V.
[0159] Bien entendu, l'invention couvre également toute possibilité de combinaison des modes
de réalisation entre eux.
[0160] Grâce à l'invention, l'échange thermique du refroidisseur/condenseur adiabatique
se trouve augmenté.