Brevet FR2199101A1 — publié le 19740405

L'invention est relative aux refroidisseurs de liquides en particulier pour envelopper une tour de refroidissement d'eau par évaporation. Un refroidisseur de liquide suivant l'invention est formé d'un assemblage de cellules arrangées pour refroidir le liquide descendant le long de leurs parois, en meme temps qu'un contrecourant de gaz refroidissant monte dans ces cellules, celles-ci étant pourvues de surfaces de guidage disposées pour imprimer un mouvement de rotation à ce contre-courant allant vetrs le haut. De préférence l'ensemble de ces cellules est comparable aux alvéoles hexagonaux joints entre eux d'un gâteau de miel. Les surfaces de guidage peuvent etre disposées en spirale à la surface des cellules et peuvent etre formées par des indentations s'étendant vers l'intérieur ou l'extériçur des cellules. On peut également prévoir des cotes ou autres indentations transversales à la direction du flux liquide et capables de rompre les petites rides ou gouttes de liquide. L'invention porte également sur le mode de formation des cel lules au moyen d'une feuille de métal ou de de-matNère plastique. Le dessin ci-joint représente à titre d'exemple un refroidisseur de liquide suivant l'invention. La figure 1 représente un flan (feuille métallique) pour sa fabrication, a figure 2 étant une coupe partielle par X-X (fig. 1). La figure 3 est une perspective d'une cellule formée avec ce flan. La figure 4 montre en perspective l'assemblage en forme de nid d'abeille des cellules multiples dttun refroidisseur. La figure 5 montre de face un refroidisseur formé par l'assemblage de feuilles alvéolées et mises en forme, les figures 6, 7 et 8 étant des coupes respectivement par A-A, B-B et C-C (fig. 1). Dans la figure 1, le flan métallique 10 est divisé suivant les lignes 1, 2, 3, 4, 5 et 6 en six bandes, étant entendu que ce spécimen peut se répéter en langueur et en largeur suivant les dimensions désirées pour la structure à obtenir montrée dans la figure 4 et qui sera décrite plus loin. Le flan peut etre en diverses matières, mais de préférence en aluminium ou en matière plastique. En plus des lignes de séparation des bandes 1 à 6, le flan comporte des indentations transversales 11 suivant des lignes a à f à travers les bandes, ab s'étendant d'un bord à l'autre de la bande 1-2 et ainsi de suite jusque fa pour la bande 6-1, ce modèle pouvant se répéter. Le nombre de lignes transversales et leur inclinaison sur l'axe longitudinal du flan dépendront de la longueur désirée de la struc hre représentée figure 4 et du pas de la spirale formée dans cette structure. La figure 2 montre la forme d'une indentation Il faite dans chaque ligne transversale ab, bc, etc. Comme on le voit dans la figure 1, les extrémités adjacentes des deux indentations sont séparées l'une de autre pour permettre le pliage de la feuille le long des lignes 1 à 6, après serrage du flan dans une presse convenable. En plus de ces indentations, des stries 12 ou autres indentations de moindre hauteur que les précédentes 11, sont formées dans chaque bande du flan, entre les lignes de pliage et perpendiculairement à elles. La figure 3 montre la conformation d'une cellule unique on voit que sa section transversale est hexagonale et que les li gnes d'indentations Il forment à sa surface interne une spirale continue tandis que les stries 12 se trouvent dans des plans perpendiculaires à son axe longtudinal. Cette figure 3 a simplement pour but de faire voir la forme générale en spirale que prennent les lignes d'indentations Il lorsque les flans sont plissés en cellules. La figure 4 montre une structure en nid d'abeilles consti tuée par une pluralité de flans plissés et joints les uns sur les autres, chacun d'eux ayant des dimensions enlongueur et lar geur appropriées à celles que l'on désire pour la structure fi nale. Comme on le voit dans cette figure, le plissement de chaque flan forme des demi-cellules hexagonales et la jonction de tels flans l'un sur l'autre fournit la structure en nid d'abeilles à cellules hexagonales. Aux jonctions des deux flans, l'épaisseur des côtés 13,de chaque cellule est double de celle des autres côtés, ce qui donne à la structure une grande rigidité. Malgré le fait que chaque flan ne forme que des demi-cellu1ss, les lignes d'indentations Il sont espacées et arrangées pour former une figure en forme générale de spirale à la surface in terne de chaque cellule. Ta structure de la figure 4 sera, en fonctionnement, dispo sée en principe verticalement, pour agir dans une tour de re froidisseur par'évaporation ou ruissellement d'eau, dans laquelle l'eau s'écoule vers le bas au contact de la surface hexagonale deg cellules. Dans cette position, les stries 12 horizontales divisent les ruisselets d'eau et changent constamment le fitm dreau superficiel.Les indentations en spirale agissent-de mtme mais leur but principal est de servir de' surfaces de guidage de l'air ou autre gaz montant dans les cellules, pour lui donner un mouvement angulaire de rotation provoquant des tourbillons afin d'accroftre l'efficacité de refroidissement par amélioration du contact entre l'air et l'eaux On remarquera que les flans, vus du bas vers le haut dans la figure 4, sont conformés et arrangés de façon que les indentations 11 à ia surface des cellules sont dirigées alternativement d'un ceté et de l'autre à l'intérieur des cellules, et il en est de meme pour les stries hori;ontales 12 ; cependant les deux dispositions des indentations 11 et des stries 12 peuvent agir de toute manière désirée sur les flux ascendant d'air et descendant de liquide. Le nid d'abeille de la figure 4 est monté dans un bâti oen- venable pour constituer la surface d'évaporation dans une tour de refroidissement de lteau ou autre liquide. Chaque cellule peut varier de dimensions, de par exemple de 12,5 mm à 50 mm ; le pas de la spirale d'indentations peut faire le nombre de tours voulu sur la longueur totale du dispositif. Les indentations, stries ou autres surfaces de guidage qui impriment un mouvement de rotation à l'air peuvent etre prévues, formées ou appliquées, à la surface interne des cotés des cellules. Dans la figure 1, la spirale est discontinue aux lignes de pliage des flans, mais elle pourrait etre substantiellement continue en particulier si le flan est une feuille de matière plastique. La spirale, au lieu d'entre constituée par des indentations pourrait litre par un bordage continu rapporté à la face interne des cotés de chaque cellule. Si les flans sont en matière plastique, ils seront de préférence et si possible exécutés par formage sous vide pour éviter les discontinuités des spirales. Les figures 5 à 8 montrent une feuille de plastique formée pour constituer, par assemblage avec d'autres semblables, un refroidisseur suivant l'invention. La feuille, référencée 14 dans son ensemble, comporte des stries transversales 15 correspondant à celles 12 de la figure 1, et des portions de spirale 16 correspondant à celles Il de la figure 1.Les figures 6 à 8 montrent plus en détail la conformation de la feuille et particulièrement la disposition des parties de spirale 16 et des parties transver sales 15 La feuille ainsi conformée peut etre assemblée avec d'autres de la meme manière que celle de la figure 4 pour constituer un élément de tour de refroidissement à cellules multiples ayant à leur surface interne un bordage en spirale pratiouement continue Ces dispositions à spirales, en donnant un mouvement de rotation à l'air, augmentent grandement le refroidissement du liquide et constituent un progrès important par rapport aux structures connues des refroidisseurs de liquides. Bien que convenant particulièrement pour les tours de refroidissement, les structures suivant l'invention peuvent facilement etre utilisées pour d'autres cas où il s'agit de refroidir un liquide s'écculant vers le bas au moyen d'un contre-courant d'air de refroidissement. REVENDICATIONS 10/Dispositif refroidisseur de liquide comprenant une structu re de cellules dans lesquelles le liquide coulera de haut en bas au contact de leurs parois et au contact d'un contre-courant d'air ou autre gaz ascendant, et qui sont pourvues de surfaces de guidage disposées pour imprimer à cet air ascendant un mouve ment de rotation0 20/ Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la structure consiste en un assemblage de cellules hexagonales en forme de nid d'abeilles. 3 / Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2,tdans lequel les surfaces de guidage ont la forme générale d'une spi rale à la surface des cellules. 40/ Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les surfaces de guidage s'étendent vers l'intérieur ou vers l'pxté- rieur par rapport au plan général des surfaces des cellules. 50/ Dispositif selon l',une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4-, dans lequel chaque cellule comporte des stries ou cotes transversales au mouvement du flux liquide pour le briser. 60/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, dans lequel la structure de cellules est formée par assemblage de feuilles ou flans plissés. 70/ Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les flans sont en aluminium ou en matière plastique. 8e/ Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les flans en matière plastique sont formés sous vide. 90/ Flan plissé consistant en un élément constitutif d'un dispositif suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, comportant des surfaces de guidage disposées de façon que, lorsqu'il est assemblé avec d'autres semblables, pour former des cellules, ces surfaces forment une spirale capable d'imprimer un mouvement de rotation-au flux d'air passant dans ces cellules. 100/ Flan selon la revendication 9, comportant en outre des côtes ou stries transversales.