Brevet FR2152802A1 — publié le 19730427

La présente invention concerne un procédé pour le traitement en surface d'un échangeur de chaleur soumis à l'action de l'air, cet échangeur étant en aluminium ou en un alliage d'aluminium. Ce procédé est destiné à améliorer ltévacuation du condensat, notamment dans le cas d'échangeurs de chaleur dont la division des éléments destinée à augmenter la surface extérieure est plus faible que le diamètre d'une goutte de condensat. Pour certaines conditions de fonctionnement, une partie de la vapeur d'eau contenue dans l'air se condense sur les surfaces extérieures des échangeurs de chaleur exposés à l'air et pompe de la chaleur de cet air. le condensat doit être évacué en continu de la surface supérieure de 1' échangeur de chaleur, pour éviter une détérioration du transfert calorifique, du fait d'une réduction de la section d'écoulement exposée à l'air et d'une augmentation de la perte de charge sur l'échangeur de chaleur. Les surfaces extérieures d'un échangeur de chaleur en aluminium présentent des propriétés hydrophobes, ne permettant pas un étalement régulier de l'eau, mais formant des gouttelettes de condensat. Etant donné que le développement des échangeurs de chaleur tend vers une structure compacte avec une division plus fine des éléments augmentant la surface extérieure exposée, il se forme, après accroissement des gouttelettes de condensat et contact avec les surfaces adjacentes des éléments augmentant la surface exposée, des ponts de condensat qui ne s'égouttent plus régulièrement. le processus d'égouttage est en outre rendu difficile par les vitesses d'écoulement élevées de l'air qui passe à contre-courant par rapport à la direction d'écoulement.On a essayé, pour éviter la formation de gouttelettes de condensat et les ponts de condensat formés par ces gouttelettes, d'augmenter les propriétés hydrophobes des surfaces extérieures par traitement à l'aide de produits chimiques. Toutefois, on n'a pas abouti aux résultats escomptés. Dans le cas des échangeurs de chaleur connus, on prévoit une forme particulière pour les bords d'égouttement des éléments augmentant la surface exposée, ou des moyens auxiliaires qui évacuent les gouttes de condensat ou les ponts de condensat. Ces solutions présentent l'incon vénient d'entrainer une augmentation des moyens de fabrication et ainsi des frais liés à ceux-ci. Il est en outre connu de monter les échangeurs de chaleur de façon inclinée dans le dispositif de climatisation ou de réfrigération. De cette façon, on favorise certes l'égouttement des ponts de contact le long du bord intérieur des ailettes mais cela entrain une augmentation considérable de l'encombrement. Jusqu'à présent, on n'a pas pu cependant éviter la formation des gouttelettes et des ponts, ainsi que les conséquences défavorables réduisant le transfert calorifique et augmentant la chute de pression du côté de l'air, sur les échangeurs de chaleur en aluminium ayant des ailettes à répartition dense. la présente invention a pour but d'assurer une évacuation continue du condensat des surfaces extérieures d'aluminium des échangeurs de chaleur, et d'éviter la formation de gouttes de condensat à la surface des échangeurs de chaleur. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce que la surface extérieure de l'échangeur de chaleur est plongée à une température comprise entre 60 et 900C, dans une solution aqueuse minérale, légèrement alcaline, à laquelle on ajoute des inhibiteurs. b concentration de la solution alcaline est de préférence de 5 à 15 %. la durée d'immersion est comprise avantageusement entre 5 à 15 minutes. Grtce au procédé de l'invention, par une attaque corrosive de couche, on rend hydrophile la surface extérieure de l'aluminium. le dégraissage, l'attaque partielle de la pellicule d'oxyde et la réalisation d'une nouvelle couche se font au cours d'une seule opération. La destruction partielle de la pellicule d'oxyde se fait sans perte du matériau de base. On a constaté que, sur des échangeurs de chaleur ayant des surfaces d'aluminium ainsi traitées, on a un film de condensat mince. Comme on évite la tension superficielle entre la surface supérieure du métal et la surface extérieure du liquide, le dépôt de la vapeur d'eau n'entraine pas la formation de gouttelettes, mais il se produit un étalement immédiat sur la surface supérieure du métal. Le condensat glisse à la manière d'un film, sans s'immobiliser, par suite de la gravité, et passe de la surface supérieure, verticale de l'aluminium jusqu'au bord inférieur d'où s'égoutte le liquide. Cela ne réduit pas le transfert calorifique et laisse libre la section d'écoulement disponible pour l'air, de sorte que l'on n'a aucune chute de pression supplémentaire, provoquée par la formation de gouttes ou de ponts. En outre, on supprime toute mise en forme particulière des arêtes d'égouttement ou des installations supplémentaires pour l'évacuation du condensat. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que l'échangeur de chaleur peut titre disposé de façon peu encombrante, horizontalement, dans l'installation de climatisation ou de réfrigération. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REENI > I CAT ION S 10) Procédé pour le traitement de surface d'échangeurs de chaleur en aluminium ou en un alliage d'aluminium dont la surface est exposée à l'air en vue d'améliorer l'évacuation du condensat, notamment dans le cas d'échangeurs de chaleur dans lequel la distance entre les ailettes est inférieure au diamètre d'une goutte de condensation, procédé caractérisé en ce qu'on immerge la surface extérieure de 11 échangeur de chaleur, à une température comprise entre 60 et 900C, dans une solution aqueuse, minérale, légèrement alcaline, à laquelle sont ajoutés des inhibiteurs. 20) Procédé selon la revendi- cation l, caractérisé en ce que la concentration de la solution alcaline est de 5 à 15 %. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la durée d'immersion est de 5 à 15 minutes.