Brevet FR2918161A3 — publié le 20090102

FR 2918161 A3 20090102 FR 0704556 A 20070626 Arrière-plan de l'invention (a) Domaine de l'invention L'invention concerne un déshumidificateur d'air, dans lequel, après refroidissement de l'air dans un premier élément échangeur de chaleur, de l'eau est condensée et de l'air est à nouveau chauffé dans un deuxième élément échangeur de chaleur. (b) Description de l'état actuel de la technique La figure 1 représente un échangeur de chaleur traditionnel utilisé pour la déshydratation de l'air. En même temps que du réfrigérant passe par un orifice d'admission 13 et par un orifice d'échappement 14 et forme un cycle fermé, de l'air à deshydrater entre dans l'appareil par un orifice d'admission 11, passe par l'échangeur de chaleur 1 et ressort de celui-ci par l'orifice 17. Il est transmis par la conduite 15 au condenseur d'eau 2, dans lequel il est entraîné en rotation rapide de telle sorte que l'eau de condensation soit condensée. Ensuite, il est redirigé par la conduite 16 à l'entrée 18 de l'échangeur de chaleur 1, dans lequel il est réchauffé et ressort par l'orifice de sortie 12. Sa quantité d'humidité est plus faible qu'avant son entrée dans l'orifice d'admission 11. Résumé de l'invention L'objectif de l'invention est un déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec déshydratation uniforme, qui se compose d'un premier et d'un deuxième élément échangeur de chaleur avec un élément de condensation de l'eau disposé entre ces deux éléments. Selon l'invention, le déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme, comprend : - un premier élément échangeur de chaleur avec une pluralité de conduits d'écoulement à l'intérieur de lui, une entrée et une sortie sur une face antérieure, et une entrée et une sortie sur l'autre face ; 1 - un deuxième élément échangeur de chaleur avec une pluralité de conduits d'écoulement à l'intérieur de lui, une entrée et une sortie sur une face antérieure et une entrée et une sortie sur l'autre face ; - un élément intermédiaire qui est relié hermétiquement et ajusté étroitement au premier et au deuxième élément échangeur de chaleur ; il comprend, dans son espace intérieur un premier et un deuxième conduit d'écoulement, le premier conduit d'écoulement étant ajusté à la sortie du premier élément échangeur de chaleur et à l'entrée du deuxième élément échangeur de chaleur et le deuxième conduit d'écoulement étant ajusté à l'entrée du premier élément échangeur de chaleur et à la sortie du deuxième élément échangeur de chaleur ; - un distributeur avec une pluralité de trous, lequel distributeur est ouvert à une extrémité et fermé à l'autre extrémité et se trouve dans l'entrée du premier élément échangeur de chaleur, les trous du distributeur se trouvant dans le conduit d'écoulement du premier élément échangeur de chaleur. Selon un autre aspect de l'invention, l'entrée et la sortie du premier élément échangeur de chaleur déterminent la direction de l'écoulement, la position de celles-ci formant un couple d'angles complémentaires, et la sortie et l'entrée du premier élément échangeur de chaleur déterminent en outre la direction de l'écoulement, la position de celles-ci formant un couple d'angles complémentaires. Selon un autre aspect de l'invention, l'entrée et la sortie du deuxième élément échangeur de chaleur forment une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie d'un conduit d'écoulement interne indépendant avec un couple d'angles complémentaires, et en ce que l'entrée et la sortie du deuxième élément échangeur de chaleur forment une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie d'un conduit d'écoulement interne indépendant dans les directions d'entrée et de sortie, la section d'entrée du deuxième élément échangeur de chaleur étant plus petite que la section de sortie. Selon un autre aspect de l'invention, la section du premier conduit d'écoulement interne de l'élément intermédiaire est plus petite que celle du deuxième conduit d'écoulement et en ce que l'élément intermédiaire comprend au moins une ouverture d'évacuation d'eau. Selon un autre aspect de l'invention, le deuxième conduit d'écoulement de l'élément intermédiaire comprend plus d'un condenseur. Selon un autre aspect de l'invention, le distributeur est ajusté à l'entrée du deuxième élément échangeur de chaleur et en ce que les trous du distributeur sont situés dans le conduit d'écoulement du deuxième élément échangeur de chaleur. Selon un autre aspect de l'invention, le distributeur est ajusté à l'entrée du 10 premier et du deuxième élément échangeur de chaleur. Selon un autre aspect de l'invention, une canalisation parallèle est agencée sur un côté du distributeur, dont les extrémités en direction du distributeur sont reliées à ce dernier. Selon un autre aspect de l'invention, une canalisation parallèle est agencée 15 sur un côté du distributeur, dont une extrémité en direction du distributeur est reliée à ce dernier tandis que l'autre est fermée. Selon un autre aspect de l'invention, les trous du distributeur sont remplacés par au moins une rainure. Brève description des dessins 20 Fig. 1 Représentation schématique d'un déshumidificateur d'air traditionnel basé sur un échangeur de chaleur Fig. 2 Représentation en perspective éclatée d'un déshumidificateur d'air conformément à la présente invention Fig. 3 Autre représentation en perspective éclatée d'un déshumidificateur 25 d'air conformément à la présente invention Fig. 4 Représentation des flux dans un déshumidificateur d'air conformément à la présente invention Fig. 5 Premier ou deuxième élément échangeur de chaleur avec représentation de l'entrée du condenseur Fig. 6 Distributeur Fig. 7 Autre forme de réalisation du distributeur Fig. 8 Rainure dans le distributeur Description détaillée du mode de réalisation préféré Les figures 2, 3 et 5 représentent le déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur, conforme à la présente invention. Celui-ci comprend : - un premier élément échangeur de chaleur 3, comprenant une pluralité de plaques avec des conduits d'écoulement et des ouvertures qui forment une structure d'ensemble, dans lesquelles passe une pluralité de conduits d'écoulement 35 ; sur une face antérieure sont disposées une entrée 31 et une sortie 32, et sur l'autre face, une entrée 34 et une sortie 33 ; l'entrée 31 et la sortie 33 forment l'écoulement d'entrée, la sortie 32 et l'entrée 34 forment l'écoulement de sortie, 'écoulement d'entrée et l'écoulement de sortie étant complémentaires, grâce à quoi le rendement est amélioré ; -un deuxième élément échangeur de chaleur 4 qui a essentiellement la même structure ; il comprend des conduits d'écoulement 45, ainsi qu'une entrée 42 et une sortie 41 sur une face antérieure et une entrée 43 ainsi qu'une sortie 44 sur l'autre face ; l'entrée 42 et la sortie 41 font partie d'un conduit d'écoulement indépendant, et l'entrée 43 ainsi que la sortie 44 font partie d'un autre conduit d'écoulement indépendant adjacent ; la section de l'entrée 43 est plus petite que celle de la sortie 44 ; - un élément intermédiaire 5 qui est relié hermétiquement et ajusté étroitement au premier 3 et au deuxième 4 élément échangeur de chaleur ; il comprend, dans son espace intérieur, un premier conduit d'écoulement 51, un deuxième conduit d'écoulement 52 et au moins une ouverture 54 d'évacuation d'eau ; de plus, le conduit d'écoulement 51 est de plus petit calibre que le conduit d'écoulement 52 ; ce conduit 51 est en outre ajusté de telle sorte qu'il vient recouvrir par assemblage la sortie 33 du premier élément échangeur de chaleur 3 et l'entrée 43 du deuxième élément échangeur de chaleur 4 ; l'entrée 34 du premier élément échangeur de chaleur 3 s'ouvre sur le conduit d'écoulement 52 de l'élément intermédiaire 5, de la même manière que la sortie 44 du deuxième élément échangeur de chaleur 4 ; - un distributeur 6 avec une extrémité ouverte 62, une extrémité fermée 63 et une pluralité de trous 61 distribués sur la longueur, qui, de l'extrémité fermée 63 jusqu'en avant de l'entrée 31, 42 débouchent dans les conduits d'écoulement 35, 45 du premier 3 et/ou du deuxième 4 élément échangeur de chaleur. Comme le montre la figure 4, un réfrigérant est introduit par l'entrée 42 du deuxième élément échangeur de chaleur 4, dans lequel il suit une voie d'écoulement caractéristique, et il ressort par la sortie 41. Le milieu à déshydrater (par exemple de l'air) est approvisionné par l'entrée 31 du premier élément échangeur de chaleur 3 du système. II quitte le premier élément échangeur de chaleur 3 au niveau de la sortie 33 et est transmis par le conduit d'écoulement 51 jusqu'à l'entrée 43 du deuxième élément échangeur de chaleur 4, dans lequel il suit également une voie d'écoulement caractéristique jusqu'à ce qu'il le quitte, une fois refroidi, par la sortie 44 en direction de l'élément intermédiaire 5. Pendant le refroidissement, une partie de l'eau contenue dans le milieu se condense et, après son entrée dans la voie d'écoulement 52, est évacuée de l'élément intermédiaire 5 par l'ouverture 54 d'évacuation d'eau. Ensuite, le milieu contenant à présent peu d'eau est reconduit par l'entrée 34 au premier élément échangeur de chaleur 3, dans lequel il est réchauffé à nouveau, puis quitte finalement à nouveau l'appareil par la sortie 32. Au moins un élément 53 de condensation de l'eau est aménagé dans la voie d'écoulement 52 de l'élément intermédiaire, lequel améliore l'efficacité de l'appareil. La sortie 44 du deuxième élément échangeur de chaleur 4 a une plus grande section que celle de l'entrée 43. De manière similaire, le conduit d'écoulement 52 a une plus grande section que le conduit d'écoulement 51, grâce à quoi la vitesse d'écoulement est réduite et la condensation est améliorée. La figure 5 représente le premier et deuxième élément échangeur de chaleur 3, 4 avec la sortie 32, 41 et le distributeur 6. Celui-ci comprend une pluralité de trous 61 au niveau des conduits d'écoulement 35, 45 du premier et du deuxième élément échangeur de chaleur 3, 4. Le milieu d'écoulement (air, réfrigérant) est conduit par les entrées 31, 42, puis s'écoule ensuite par le distributeur 6 et arrive jusqu'au niveau des trous 61 dans les conduits d'écoulement 35, 45, ce qui conduit à une distribution uniforme de température. La figure 6 représente le distributeur 6 qui peut être équipé d'une canalisation 64 évoluant parallèlement à lui, cette canalisation étant reliée au distributeur 6 par ses deux extrémités. La pression à l'extrémité fermée 63 du distributeur 6 est alors accrue, ceci permettant une distribution d'écoulement dans les éléments échangeur de chaleur 3, 4 encore plus uniforme. La figure 7 représente une forme de réalisation améliorée du distributeur 6, selon laquelle la canalisation 64 évoluant parallèlement à lui n'est reliée qu'à l'extrémité fermée 63 du distributeur 6, tandis qu'elle peut être séparée de l'autre extrémité 642. Cela conduit à une distribution encore plus uniforme d'écoulement et de température. La figure 8 représente un distributeur dans lequel les différents trous sont remplacés par une rainure 65 continue. REVENDICATIONS 1. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme, caractérisé en ce qu'il comprend : - un premier élément échangeur de chaleur (3) avec une pluralité de conduits d'écoulement (35) à l'intérieur de lui, une entrée (31) et une sortie (32) sur une face antérieure, et une entrée (34) et une sortie (33) sur l'autre face ; - un deuxième élément échangeur de chaleur (4) avec une pluralité de conduits d'écoulement (45) à l'intérieur de lui, une entrée (42) et une sortie (41) sur une face antérieure et une entrée (43) et une sortie (44) sur l'autre face ; - un élément intermédiaire (5) qui est relié hermétiquement et ajusté étroitement au premier (3) et au deuxième (4) élément échangeur de chaleur ; il comprend, dans son espace intérieur un premier (51) et un deuxième (52) conduit d'écoulement, le premier conduit d'écoulement (51) étant ajusté à la sortie du premier élément échangeur de chaleur (3) et à l'entrée du deuxième élément échangeur de chaleur (4) et le deuxième conduit d'écoulement (52) étant ajusté à l'entrée du premier élément échangeur de chaleur (3) et à la sortie du deuxième élément échangeur de chaleur (4) ; - un distributeur (6) avec une pluralité de trous (61), lequel distributeur (6) est ouvert à une extrémité (62) et fermé à l'autre extrémité (63) et se trouve dans l'entrée du premier élément échangeur de chaleur (3), les trous (61) du distributeur (6) se trouvant dans le conduit d'écoulement (51) du premier élément échangeur de chaleur (3). 2. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée (31) et la sortie (32) du premier élément échangeur de chaleur (3) déterminent la direction de l'écoulement, la position de celles-ci formant un couple d'angles complémentaires, et en ce que la sortie (41) et l'entrée (42) du deuxième élément échangeur de chaleur (4) déterminent en outre la direction de l'écoulement, la position de celles-ci formant un couple d'angles complémentaires. 3. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée (42) et la sortie (41) du deuxième élément échangeur de chaleur (4) forment une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie d'un conduit d'écoulement interne indépendant avec un couple d'angles complémentaires, et en ce que l'entrée (42) et la sortie (41) du deuxième élément échangeur de chaleur (4) forment une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie d'un conduit d'écoulement interne indépendant dans les directions d'entrée et de sortie, la section d'entrée (43) du deuxième élément échangeur de chaleur (4) étant plus petite que la section de la sortie (44). 4. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section du premier conduit d'écoulement interne (51) de l'élément intermédiaire (5) est plus petite que celle du deuxième conduit d'écoulement (52) et en ce que l'élément intermédiaire (5) comprend au moins une ouverture (54) d'évacuation d'eau. 5. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième conduit d'écoulement (52) de l'élément intermédiaire (5) comprend au moins un condenseur. 6. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur (6) est ajusté à l'entrée du deuxième élément échangeur de chaleur (4) et en ce que les trous du distributeur (6) sont situés dans le conduit d'écoulement du deuxième élément échangeur de chaleur (4). 7. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur (6) est ajusté à l'entrée du premier et du deuxième élément échangeur de chaleur (3, 4). 8. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une canalisation parallèle est agencée sur un côté du distributeur (6), dont les extrémités en direction du distributeur (6) sont reliées à ce dernier. 9. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une canalisation parallèle (64) est agencée sur un côté du distributeur (6), dont une extrémité en direction du distributeur (6) est reliée à ce dernier tandis que l'autre est séparée de l'autre extrémité (642) du distributeur (6). 10. Déshumidificateur d'air basé sur un échangeur de chaleur avec un écoulement distribué de manière uniforme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous du distributeur (6) sont remplacés par au moins une rainure (65).