Brevet FR2592468A1 — publié le 19870703

La présente invention concerne un échangeur combinant l'effet de tubes dans lesquels circule un frigorigène et de plaques sur lesquelles ruisselle un liquide à concentrer, avec écran thermique pour éviter un transfert de chaleur par rayonnement et convection entre les plaques échangeurs et ses applications. Elles sont multiples. On connaît par exemple des procédés et des dispositifs de conditionnement d'air destinés à le déshumidifier et permettre ainsi le séchage à basse température. On connaît l'application à la climatisation de ce même procédé mettant en valeur le transfert de masse et de chaleur de l'air humide à des gouttelettes d'un liquide hygroscopique. Dans ces deux cas pris en exemple, comme dans des applications différentes, il importe, pour que l'opération soit rentable, de régénérer, et cela dans des conditions économiques valables, la saumure hygroscopique qui a été diluée. Actuellement, cette régénération se fait soit par ébullition sous vide, soit par recompression mécanique de vapeur. Ces procédés sont onéreux tant dans leur fonctionnement que par l'investissement qu'ils nécessitent. La présente invention permet non seulement de réduire considérablement les frais de fonctionnement et d'investissement, mais aussi d'ouvrir la voie à d'autres applications. L'échangeur se compose essentiellement d'un ensemble de plaques sur lesquelles sont intimement en contact des tubes dans lesquels circule un frigorigène. Ces plaques sont placées parallèlement les unes aux autres dans une enceinte. Les tubes d'une première série de plaques sont reliés entre eux par un ou des collecteurs. Ils constituent l'évaporateur d'une PAC. Une deuxième série de plaques, constituées elles aussi avec tubes et collecteurs, a ses plaques placées parallèlement entre les plaques de la série précédente de telle manière qu'entre chacune des plaques-il y ait un espace qui, de préférence, aura environ 20 mm. Le ou les collecteurs des plaques de la deuxième série sont reliés à la sortie du détendeur de la PAC, ils en constituent le condenseur. Les plaques sont aménagées pour permettre le meilleur contact possible avec le liquide à concentrer. Elles peuvent par exemple être revêtues d'un tissu approprié. Le liquide à concentrer, qu'il s'agisse de la saumure à régénérer ou d'autres liquides, est déversé dans le haut des plaques constituant le condenseur de la PAC. Il ruisselle uniformément sur les 2 faces de chacune des plaques et perd une partie de son eau par évaporation. La vapeur se condense sur les plaques formant l'évaporateur :plaques situées environ à 2 cm en face chaque plaque du condenseur. Afin d'éviter un transfert de chaleur par rayonnement et par convection entre les plaques condenseur et les plaques évaporateur, un écran thermique, de préférence réfléchissant dans 1'IR, est placé parallèlement à chacune des plaques des 2 séries évap#condenseur. Constitué par des lamelles disposées en persienne, il évite donc que le rayonnement de la plaque chaude aille réchauffer la plaque froide tout en laissant passer la vapeur. Un ensemble de goulottes placées au bas de chaque plaque permet de récupérer sous les plaques condenseur la saumure régénérée, sous les plaques évaporateur l'eau. La saumure régénérée va être introduite à nouveau dans le tunnel de captation enthalpique de l'sir où le maximum d'efficacité sera obtenu à partir d'un liquide ayant la plus basse température possible alors que la température de la saumure à régénérer doit être la plus élevée possible lors de son déversement sur les plaques condenseur de la PAC afin de faciliter 1'évaporation. Un échangeur, de préférence à plaques, sera placé sur le circuit saumure. Il sera alimenté au départ du bac placé en bas du tunnel de cap tation enthalpique de l'air. Ce bac a reçu la saumure qui a capté l'humidité de l'air. La saumure réchauffée sur les plaques condenseur retourne au tunnel par 1' échangeur où elle a cédé une partie de ses calories à la saumure à régénérer, pour améliorer encore le rendement, il est préférable de mettre un échangeur fréon-saumure avec l'échangeur à plaques. Cet échangeur sous-refroidira le fréon à la sortie du condenseur. REVENDICATIONS 1 - Echangeur destiné à la concentration de solutions ou autres liquides, csracteriSé raP le Fa;t qu';( est constitué par des tubes dans lesquels circule un liquide frigorigène mis en mouvement par un compres seur. Ces tubes sont en contact intime avec des plaques. Une première série de plaques dont les tubes sont reliés entre eux par des collecteurs sert de condenseur à une PAC. Une deuxième série sert d'évaporateur. 2 - Echangeur selon revendication, précédente dans lequel les plaques con denseur et évaporateur sont placées alternativement évaporateur-conden seur, évaporateur-condenseur, etc. et parallèlement les unes aux autres. 3 - Echangeur selon revendications précédentes dans lequel entre chaque pla que évaporateur condenseur est placé un écran thermique réduisant le transfert de chaleur par rayonnement et convection du condenseur à l'évaporateur, tout en restant perméable à la vapeur d'eau. 4 - Echangeur selon revendications précédentes dans lequel ruisselle le plus intimement possible sur les plaques condenseur le liquide à con denser. 5- Echangeur selon revendications précédentes dans lequel 1 'eau évaporée sur les plaques condenseur se condense sur les plaques évaporateur. 6 -Echangeur selon revendications précédentes dans lequel le liquide concentré vient se ramasser dans des gouttières placées au bas des plaques condenseur. }- Echangeur selon revendications précédentes dans lequel l'eau condensée sur les plaques évaporateur est récupérée dans des gouttières placées au bas des plaques. g-- Echangeur selon revendications précédentes dans lequel le liquide concentré sert à réchauffer le liquide à concentrer, g - Echangeur selon revendications précédentes dans lequel le liquide à concentrer sert à sous refroidir le liquide frigorigène.