Brevet FR2431670A1 — publié le 19800215

La présente invention concerne un dispositif pour la régularisation du ruissellement drun liquide sur une surface, plane ou courbe, ce dispositif étant notamment mais non exclusivement, applicable aux échan azurs de température à ruissellement de liquide. Dans les systèmes connus d'échangeurs de température à ruissellement, le rendement est affecté par une répartition irrégulière de Irécoule ment du liquide d'échange: des passages préférentiels instables se produisent, réduisant la surface efficace de ltéchange et sa régularité. Ces défauts sont représentés à la figure I du dessin annexé, où un système de distribution A alimente à peu près régulièrement la partie supérieure de la plaque B et où les filets liquides C s'écoulent de façon irrégulière, comme représenté à cette figure. Le dispositif objet de lrinvention permet de répartir le débit de liquide sur l'ensemble de la surface disponible, d2où une amélioration du rendement et de la régularité de l'échange. Ce dispositif est constitué d'une nappe de fils, de préférence métalli ques,appliquée sur tout ou partie de la surface, telle que celle de la plaque échangeuse,de façon telle que la nappe soit en contact par des lignes de points avec la surface. Le liquide ruisselant étant déversé tangentiellement à la plaque par un dispositif distributeur quelconque tel que rampe d'arrosage, se trouve freiné et canalisé par les fils de la nappe en contact avec la surface,et l'écoulement mouille la surface de façon régulière. Selon une variante de l'invention, également dans le cas de son application aux échangeurs de température à ruissellement, l'écoulement peut se faire entre deux surfaces séparées par une nappe, les deux surfaces étant à températures égales ou différentes selon le transfert voulu. On obtient alors à la fois un écoulement régulier sur l'une des. faces, un espace régulier entre les deux faces et une répartition régulière des points de transfert de chaleur entre les deux surfaces et entre le liquide et chacune des surfaces. On a décrit ci-après deux formes de réalisation de l'invention2 appliquées aux plaques d'échangeurs de température à ruissellement de liquide. Il est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'exemples et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient être adoptées sans sortir du cadre de l'invention. Au cours de cette description, on se réfère aux figures 2 à 8 du dessin annexé, qui montrent Figure 2, une première forme de réalisation de l'invention; Figures 3 à 5 des coupes, respectivement suivant III-III, IV-IV et V-V de la figure 2; Figure 6 une seconde forme de réalisation de l'invention; Figure 7, une coupe suivant VII-VII de la figure 6; Figure 8, une variante de la forme de réalisation suivant la figure 2. Dans les deux formes de réalisation, une rampe d'arrosage distribue des filets de liquide 2 sur la surface inclinée 3 d'une plaque d'un échangeur de température. Ces filets liquides rencontrent, lors de leur ruissellement sur la surface 3, un dispositif suivant l'invention consistant en une nappe de fils métalliques constituée de spires rondes vissées les unes dans les autres. Sur la surface 3 sont posées et fixées les spires telles que 4 et 5. La première spire supérieure est fixée à la surface 3 par un moyen classique, tel que soudure, en tout ou partie des points de contact 6. On peut aussi assurer le contact de la spire 4, sur la surface 3, par une tension appliquée à chaque extrémité de la spire 4. ILes spires 5, situées à niveau inférieur à la spire 4, sont en contact par des points 7, avec la surface 3. Ce contact est assuré soit par le poidsu propre des spires, soit par un moyen identique à celui appliqué à la spire 4. L'écoulement du liquide de ruissellement, grâce au dispositif suivant l'invention, conduit à l'établissement d'une couche régulière de liquide d'épaisseur 11. A la figure 6 est représentée une variante de l'exemple traité à la figure 2, auquel on ajoute une plaque supérieure 8, en contact avec les spires aux points 9. Une distance régulière 10 est assurée par la nappe entre les deux plaques 3 et 8, en meme temps qu'un transfert de chaleur se produit du fluide vers la plaque 3, du fluide vers la plaque 8, et de la plaque 3 vers la plaque 8. La nappe peut etre constituée, comme dans les exemples traités, de spires de fils métalliques, vissées ou assemblées, mais également de toile tissée ou de tissu tricoté en fils métalliques. L'axe de vissage des spires, dans le cas de nappe en spires vissées, ou le sens de la "trame" dans le cas de nappe tissée ou tricotée, peut etre positionné soit parallèlement à l'un des côtés de la plaque échangeuse, comme dans l'exemple représenté aux figures 2 et 3, soit positionné avec un angle calculé par rapport à la ligne de plus grande pente, comme le montre la figure 8. Les transferts s'entendent en valeur algébrique. Le dispositif objet de l'invention peut etre utilisé dans des échangeurs de température et sur des capteurs de rayonnement calorifique, par exemple capteurs solaires, et d'une façon générale, partout où il convient de régulariser l'écoulement d'un liquide ruisselant sur une surface inclinée. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la régularisation du ruissellement d'un liquide sur une surface, telle que celle des plaques d'un échangeur de température à ruissellement de liquide , caractérisé en ce outil consiste en une nappe de fils, de préférence métalliques, en contact par des lignes de points avec la surface de la plaque, de façon à créer un réseau de canaux déterminant un écoulement régulier-du liquide sur la surface de la plaque. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en une nappe de fils constituée de spires vissées les unes dans les autres ou juxtaposées. 3) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les spires de la nappe sont fixées sur la surface de la plaque par tout moyen quelconque convenable, tel que soudure. 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les spires de la nappe sont appliquées sur la surface de la plaque par une tension conférée aux spires d'extrémité de la nappe 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la nappe est obtenue par tissage. 6) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que la nappe est obtenue par tricotage. 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'unie deuxième surface plane fixée sur la nappe participe aux transferts de chaleur. 8) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la nappe est constituée par une ou plusieurs épaisseurs entremêlées ou superposées. 9) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'axe de la spire dans le cas de spires vissées ou assemblées, ou la "trame" dans le cas de nappe tissée ou trcotée, est positionné sur la surface d'écoulement sous un angle calculé par rapport à la ligne de plus grande pente. 10) Echangeur de température à ruissellement de liquide comportant le dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9.