FR 2000669 A1 19690912 FR 6901317 A 19690124 6901317 2000669 Le transfert efficace d_e chaleur, ainsi que la conversion efficace et économique de l'énergie thermique entre fluides en écoulement et milieux à échauffer ou à refroidir sont particulièrement recherchés dans la technique actuelle. Les domaines d'intérêt sont 5 les applications domestiques, par exemple dans la cuisine et le chauffage, et les applications industrielles dans de nombreux processus industriels comme la condensation, la distillation et le chauffage» Dans la technique du transfert de chaleur, le degré d'extraction de l'énergie thermique entre un fluide chauffé en mouve-10 ment et un autre milieu constitue le paramètre de première importance. Par exemple, dans les brûleurs normaux à combustible, où la zone de transfert de chaleur est limitée, les températures des gaz de sortie, qui peuvent être de quelques centaines de degrés, indiquent qu'une quantité considérable de chaleur disponible n'est pas 15 utilisée et s'écoule avec l'effluent de la cheminée. Aussi des rendements de 50 à 60 sont-ils tout à fait courants dans les appareils actuels de conversion d'énergie thermique. L'augmentation de l'aire de transfert entre le fluide en écoulement et le milieu à chauffer dans des dispositifs pratiques, a— 20 vec passage par des baffles, des plaques de déflection, des clinquants et autres obstacles formant des structures optiquement denses, n'a pas réussi d'une façon marquée à améliorer les rendements de transfert thermique. Une expression fréquente dans la technique pour décrire les caractéristiques de transfert est la "densité de 25 puissance", qui représente l'énergie thermique s'écoulant, par unité de temps, le long de l'unité de surface d'un corps à chauffer. Les dispositifs antérieurs enregistrent normalement des densités de puissance de l'ordre de 16 watts par centimètre carré d'aire de transfert. Ceci indique qu'avec les nombreuses sources de haute é-30 nergie thermique existantes, comme par exemple line flamme directe d'une puissance de 7 kilowatts, on peut obtenir cte meilleurs rendements si la densité de puissance de l'élément de transfert peut ê-tre convenablement accrue. Dans la suite sont décrites, conformément à l'invention, des dispositifs de type nouveau permettant de 35 réaliser des rendements bien plus élevés, avec des densités de puissance égales de dix à cent fois celles obtenues normalement dans le transfert d'énergie thermique. * Un dispositif compact permettant un transfert rapide d'énergie thermique, avec un gain considérable de densité de puissance, est 40 obtenue par l'agencement d'une série de corps thermoconducteurs en 6901317 2000669 une matrice de barrage poreuse fixe. Les interstices entre surfaces contiguës des éléments de la matrice forment un réseau de voies de passage pour un milieu fluide de chauffage ou de refroidissement. Une surface de séparation assurant le transfert de chaleur, est en 5 contact avec la matrice et permet le passage indépendant d'un second milieu à une différence de température plus haute ou plus basse par rapport au fluide traversant la matrice de barrage. La porosité et la densité de cette matrice, composée d'éléments thermoconducteurs distincts, ont des paramètres calculés prédéterminés pour 10 assurer un transfert de chaleur efficace entre les milieux. Conformément à l'invention, une condition optimale pour la profondeur et la porosité de la matrice de barrage est que la dimension moyenne des éléments thermoconducteurs permette de constituer pratiquement un réseau de voies d'écoulement optiquement dense, sur la distance 15 sensiblement la plus courte dans un conduit de passage d'un fluide. Dans des buts de description de l'invention, le terme "optiquement dense" s'applique à l'empilement des éléments individuels thermoconducteurs qui est tel qu'un rayon lumineux dirigé sur l'agencement résultant ne soit pas visible directement à la sortie, 20 mais qu'on aperçoive seulement de petites traces de lumière dans les interstices entre les éléments individuels en raison des réflexions internes et de la diffusion de la lumière. La matrice de transfert de chaleur peut être obtenue en assurant des jonctions entre les éléments thermoconducteurs par des techniques usuelles 25 de brasage, frittage ou soudage en revêtant les éléments avec des produits convenables ayant des caractéristiques prévues pour de telles opérations métallurgiques. Un autre terme utile à la compréhension de l'invention, et à la description des paramètres des éléments thermoconducteurs indi-30 viduels et des chemins d'écoulement optimaux est la "dimension caractéristique" . Ce terme a pour objet de traduire la distance entre limites de surfaces d'échange adjacentes d'un conduit occupé par la matrice de barrage optiquement dense traversée par l'un des fluides. Dans une configuration circulaire, avec la matrice renfer-35 mée intérieurement, la dimension caractéristique sera le diamètre de la conduite contenant le milieu fluide. Dans la configuration plate ou plane, avec des limites parallèles entre elles de surfaces d'échange avec la matrice de barrage renfermée entre ces limites, cette dimension se réfère à la distance entre ces surfaces paral-kO lèles. Dans des configurations comportant un moyen de circulation 6901317 2000669 du fluide noyé dans une matrice externe, le terme s'applique à la distance séparant deux conduits adjacents. S'il s'agit de conduits circulaires, la distance peut s'évaluer en faisant la moyenne des distances de séparation en des points déterminés. 5 De nombreux modes de réalisation de l'invention sont décrits, mettant en oeuvre un dispositif refroidi de circulation de fluide noyé dans une matrice de barrage optiquement dense. Ce genre d'application permet de réaliser une source d'eau chaude domestique efficace et peut être'disposé avantageusement en n'importe quel point 10 d'utilisation souhaité. Un autre mode de réalisation consiste à disposer les éléments thermoconducteurs à l'intérieur aussi bien qu'autour du conduit de circulation du fluide, certaines applications de ce genre permettant d'atteindre des densités de puissance de 1600 watts par centimètre carré, comme par exemple dans les 15 chaudières pour fours. Les hauts rendements réalisés permettent de sensibles réductions d'encombrement et de coût des modules de transfert de chaleur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. 20 Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples : - la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation de l'invention pour le chauffage d'un écoulement de liquide à l'aide d'une matrice externe; - la Pig. 2 est une vue partielle agrandie d'une portion de la 25 matrice ex.erae délimitée par la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1; - la Fig. 4 est une représentation schématique des paramètres principaux optimaux de cet exemple de réalisation; 30 — la Fig. 5 est une représentation schématique d'un élément de transfert de chaleur de configuration plane; - la Fig. 6 représente schématiquement la matrice de remplissage externe illustrant l'une des configurations possibles suivant l'invention; 35 - la Fig. 7 est un schéma d'une installation complète utili sant l'élément de transfert de chaleur illustré sur les Fig. 1 à 3; - la Fig. 8 est une vue erî élévation en coupe d'une variante de 11 invent ion; - la Fig. 9 est une vue en plan en coupe suivant la ligne 9-9 40 de la Fig. 8; '6901317 2000669 - la Fig. 10 est une élévation en coupe d'une autre variante de l'invention permettant des valeurs élevées de densité de puissance ; - la Fig. 11 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 5 11-11 de la Fig. 10; et, - la Fig. 12 est une vue partielle en coupe éclatée d'une variante de l'invention. Sur les dessins, les Fig. 1, 2 et 3 illustrent un mode préféré de réalisation de l'invention. Avant d'en faire une description 10 détaillée, il peut cependant être utile de se reporter aux Fig. 4, 5 et 6 pour décrire certains aspects importants du principe de l'invention. Sur la Fig. k est illustré schématiquement un élément de transfert de chaleur assurant un taux élevé de transfert thermique, uti-15 lisant un agencement réalisant une densité de puissance optimale le long d'un trajet d'écoulement de chaleur. Des éléments thermoconducteurs orientés de façon aléatoire sont liés par un procédé métallurgique au niveau de leurs surfaces de contact, de manière à constituer une matrice de barrage optiquement dense 11 le long du 20 parcours d'un fluide en mouvement. Les interstices entre les éléments forment un réseau tortueux de voies de transfert de chaleur. On a représenté des éléments sphériques comme de la grenaille ou des billes de roulement, mais des résultats identiques peuvent être obtenus avec d'autres éléments semblablement orientés dont la con-25 figuration et les dimensions répondent aux paramètres essentiels préconisés dans l'invention. Parmi les matériaux thermoconducteurs qui conviennent, on peut citer le cuivre, le bronze, l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'aluminium, ainsi que n'importe quelle matière plastique chargée en particules métalliques. On peut re-30 vêtir chacun des éléments, lorsqu'ils sont à base de fer ou de cuivre, avec une soudure eutectique cuivre-argent, et on peut agglomérer l'ensemble de ces éléments de la matrice par l'un des procédés bien connus en métallurgie tels que brasage, frittage ou soudage. Pour les éléments en aluminium, il faut recourir à une techni-35 que de brasage par trempe. L'obtention de la taille moyenne maximale des éléments de la matrice pour permettre de réaliser un ensemble de transfert de chaleur optiquement dense sur la plus courte distance possible, est un des critères essentiels de mise en oeuvre de l'invention. Un fluide 40 circulant dans le sens de la flèche 13 rencontre l'agencement opti 6901317 2000669 quement dense qui est lié à la surface d'une cloison intermédiaire conductrice. La matrice optiquement dense comporte un certain nombre d'éléments 10 disposés de manière à former un réseau tortueux de voies de transfert de chaleur, en sorte que le rendement total 5 du dispositif de transfert de chaleur s'en trouve accru. Le parcours de l'écoulement de l'énergie thermique du liquide à travers la matrice 11 et la surface^de la cloison 12 suit le sens de la flèche 14 jusqu'au milieu en contact avec la surface opposée 15 de la cloison 12. 10 Un autre critère essentiel pour réaliser un élément de trans fert thermique efficace, occupant la distance maximale sur le parcours de l'écoulement de chaleur, concerne le nombre de points de liaison dans une direction quelconque à partir du point de contact thermique le long d'un trajet de transfert jusqu'à la surface de 15 cloison conductrice la plus proche. En se référant à la Fig. 5, on voit une portion de matrice 16, disposée entre des cloisons d'échange thermique 17 et 18. Ces cloisons peuvent être prévues intérieurement entre les parois d'une conduite ou extérieurement entre les parois de conduites espacées, comme il apparaîtra dans la sui-20 te. Le sens d'écoulement du fluide est indiqué par la flèche 19. Conformément à l'invention, les meilleurs résultats sont obtenus avec un agencement optiquement dense dans lequel le nombre des liaisons ou jonctions entre éléments contigus dans une direction donnée d'écoulement de la chaleur à partir du point de contact jusqu'à 25 la surface d'échange la plus proche est de l'ordre de deux. L'élément de matrice de barrag». décrit ici est du type à montage interne et peut être mis en oeuvre dans des conduites circulaires ou rectangulaires, aussi bien qu'entre des plaques planes. Le dernier critère décrit suivant l'invention est la dimension 30 caractéristique indiquée par CD sur le dessin (Fig. 5) : c'est la distance qui sépare les cloisons parallèles 17 et 18. Pour obtenir les meilleurs taux de transfert de chaleur avec une matrice de barrage optiquement dense, le sens d'écoulement de la chaleur, depuis le fluide circulant dans la direction de la flèche 19 jusqu'à la 35 surface de cloison plus froide la plus proche, peut être représenté par les flèches 20 et 21 perpendiculaires à la flèche 19* Le trajet d'écoulement de la chaleur peut, alors être défini comme la moitié de la dimension caractéristique du dispositif. Conformément à l'invention, dans les agencements formés d'éléments individuels dis-kO tincts, la taille moyenne de chacun d'eux doit, de préférence, être 6901317 2000669 sensiblement égale au tiers de la dimension caractéristique du dispositif. Des éléments de matrice de plus grandes dimensions, excédant, par exemple, la moitié de la dimension caractéristique, ne peuvent collectivement constituer un agencement ayant une densité 5 optique suffisante. En fait, un tel dispositif sera tout à fait inefficace dans le transfert de quantités très faibles d'énergie thermique. A l'opposé, dans la gamme des dimensions, des éléments thermoconducteurs de diamètre inférieur au sixième de la dimension caractéristique transgressent la condition du nombre optimal de 10 liaisons soudées et par conséquent diminuent le rendement de la conductivité thermique de l'élément de transfert de chaleur. Sur la Fig. 6 est illustré un mode de réalisation de l'invention dans lequel le réseau de conduites espacées qui sert à la circulation d'un fluide est noyé dans la matrice de barrage, et un 15 second fluide circule entre les conduites dans le sens indiqué par la flèche 22. Cette configuration est désignée par le termè "configuration de type externe" et, ici encore, peuvent s'appliquer les critères essentiels du nombre des contacts soudés ainsi que de la densité optique de la matrice. Une conduite circulaire 23 qui peut 20 être sous la forme d'un ensemble allongé de tronçons parallèles ou d'un serpentin hélicoïdal est noyé dans la matrice de barrage Zk, constituée d'éléments thermoconducteurs agencés suivant l'invention. La dimension caractéristique de cette configuration est calculée entre les surfaces des parois de la conduite et s'obtient par l'é-25 tablissement de la moyenne entre la dimension A et la dimension B qui représente le plus grand écart entre conduites. L'énergie thermique arrivant suivant la direction 22 s'écoule par les trajets indiqués par les flèches 25 et 26 pour traverser les parois des conduites adjacentes. Ici encore, comme dans l'exemple représenté sur 30 la Fig. 5, le plus grand trajet imposé à la chaleur doit être de préférence la moitié de la dimension caractéristique ou de la distance moyenne entre les parois des deux conduites en regard. Le nombre de contacts soudés est de l'ordre de deux depuis le point d'impact, et la dimension moyenne des éléments de remplissage peut 35 varier de la moitié au sixième de la dimension caractéristique pour la densité préférée. On suppose que le taux élevé de transfert de chaleur, ou l'accroissement de densité de puissance permis par l'invention, a pour cause le grand nombre de surfaces d'échange présentées par chacun ko des éléments de la matrice. XI en résulte que le fluide qui s'écou 6901317 2000669 le vient au contact d'une plus grande surface collective qu'il ne serait possible dans le réseau tortueux de lignes de transfert de chaleur qui sillonnent la matrice de barrage suivant l'invention. Des densités de puissance relativement élevées peuvent être at-5 teintes dans des modes de réalisation de l'invention décrits dans la suite, et peuvent atteindre, par unité de temps, 1600 watts par centimètre carré de la surface du corps à chauffer. Si on les compare aux réalisations antérieures qui ne pouvaient réaliser que des densités de puissance de 16 watts par centimètre carré et par 10 unité de temps, il est clair qu'une amélioration de plusieurs ordres de grandeur a été obtenue. Dans la détermination des critères de construction suivant l'invention, on fait utilement appel à l'équation suivante : (l) Trajet de transfert de chaleur (l) = 15 (différence de température) X (conductivité du matériau) flux de chaleur Le terme "flux de chaleur" désigne l'énergie thermique entrant dans l'échangeur; il peut être exprimé en kilo joules par neu re et par mètre carré de surface de la cloison de séparation au ni veau de laquelle s'effectue le transfert. La conductivité thermi-20 que du matériau est une constante dont on peut facilement trouver la valeur dans des tables appropriées. Ce terme exprime la quantité de chaleur qui s'écoule à travers l'unité de surface du corps chauffé, avec un gradient de température égal à l'unité. Comme il a été dit précédemment, le trajet de transfert de chaleur représen 25 te la moitié de la dimension caractéristique. Les dimensions des éléments de la matrice peuvent donc se calculer facilement à partir de la valeur de la dimension caractéristique. L'application de cette équation interviendra dans la suite en relation avec l'une des variantes décrites. 30 Sur les Fig. 1, 2 et 3 est- représenté un mode de réalisation de l'invention hautement efficace et pratique dont la description suit. XI comporte une conduite en serpentin hélicoïdal 30 entièrement noyé dans une matrice externe de barrage frittée 31» Cette ma trice est constituée d'éléments individuels thermoconducteurs dont 35 l'agencement assure la densité optique conforme à l'invention, com me il a été décrit précédemment. La conductivité thermique, les limites de perte de charge et la densité de puissance recherchée déterminent le pas de l'hélice, le diamètre et la longueur totale de la canalisation permettant d'obtenir le trajet d'échange maxi .6901317 2000669 mal possible, et de ceci dépendent ensuite les dimensions caractéristiques. Les critères de construction de la matrice sont alors déduits de la valeur des dimensions caractéristiques. Une admission 32 et une évacuation 33 sont respectivement connectées à la 5 conduite d'alimentation d'eau et à une conduite de sortie pour l'utilisation du milieu fluide. L'encastrement de la conduite dans la matrice peut être réalisé en plaçant le serpentin 30 à l'intérieur de l'espace cylindrique délimité par deux gabarits cylindriques disposés concentriquement et faits d'ion matériau ne se soudant 10 pas aux éléments de la matrice dont les dimensions sont reliées à la valeur de la dimension caractéristique. Ces gabarits ont des diamètres différents et l'espace circulaire qui les sépare peut ê-tre rempli avec les éléments de matrice individuels. Tout l'ensemble est agité et vibré pour obtenir la disposition désirée des élé-15 ments autour de chaque spire du serpentin. On soumet ensuite cet ensemble à un traitement métallurgique à la température convenable puis on enlève les gabarits. L'agencement résultant de la combinaison du serpentin et de la matrice externe est alors monté dans 1'-échangeur suivant l'invention, et une chambre centrale de combus-20 tion 38 se trouve délimitée dans l'espace intérieur de la matrice de transfert de chaleur. A titre d'exemple, il peut être prévu une plaque de brûleur 34 percée de passages 35 pour l'admission de mélange combustible air-gaz sous pression, provenant d'une source reliée à une conduite 25 36 et un adaptateur 37» dans la chambre de combustion 38. A l'intérieur de la plaque 34 est disposé latéralement et suivant une direction oblique, un dispositif d'allumage 40, de type usuel, comme une bougie d'allumage, pour assurer la nécessaire inflammation du mélange gazeux combustible. Un carter extérieur 41 enferme l'élément 30 de transfert de chaleur et une sortie d'évacuation 42, pour le passage des gaz brûlés est reliée à une cheminée de type usuel (non représentée). Un couvercle plat 43 est fixé de manière convenable à l'élément de transfert de chaleur et au serpentin, par exemple par écrous et boulons 44, dont une partie peut aussi être noyée 35 dans la matrice. Dans une réalisation type, fonctionnant effectivement, un élément de transfert de chaleur, tel que celui décrit en relation avec les Fig« 1 à 3 incluse, ayant environ 12,5 centimètres de diamètre et environ 12,5 centimètres de longueur, permet un flux con-40 tinu d'eau chaude d'environ 11 litres par minute. Dans une variante, 6901317 2000669 le brûleur qui alimente l'élément de transfert de chaleur, et l'ensemble des commandes électriques d'un thermostat, un filtre à air et un dispositif de régulation. /de sécurité sont associés en une installation ayant les dimensions approximatives suivantes : 5 hauteur 15,3 centimètres, largeur 30,5 centimètres, et longueur hors tout k6 centimètres. Un tel module de transfert de chaleur peut remplacer des chauffe-eau à accumulation de type usuel ayant des dimensions approximatives de 60 centimètres de diamètre et 1,80 mètre de hauteur. Ce modèle perfectionné peut être monté de 10 façon très convenable à proximité du point terminal d'utilisation. Compte tenu du prix de revient excessivement bas de tels dispositifs, on peut aussi en incorporer un grand nombre avec des économies correspondantes sur les frais de canalisation et de plomberie nécessités actuellement par les appareils domestiques de service 15 d'eau chaude centralisés. En se référant maintenant à la Fig. 7» l'élément de transfert de chaleur suivant l'invention, illustré sur les Fig. 1 à 3 incluse, et représenté avec les accessoires convenables, est désigné collectivement comme un module de transfert de chaleur, avec la 20 référence 50. Une soufflerie à air 51 est couplée à l'adaptateur 37 et sert à injecter le mélange au gaz dans la chambre de combustion 38. Prélevé à une source 53» un gaz, qui peut être d'un genre quelconque (gaz naturel du commerce, livré en bouteille, etc), est envoyé par une électro-vanne 5k et un régulateur 55 à. l'admission 25 52 dans la soufflerie 51» N'importe quelle soufflerie de petite taille et d'un type peu coûteux suffit dans la plupart des applications. L'ouverture de sortie kZ ménagée latéralement sur le module 50 assure l'évacuation des gaz de combustion vers un conduit de fumée convenable. Grâce au rendement du transfert de chaleur et 30 du fait que-la température de sortie est particulièrement basse, on peut se contenter d'une petite sortie d'évacuation percée dans un mur comme celle qui suffit pour les séchoirs à linge domestiques. XI n'est pas nécessaire d'utiliser une cheminée à tirage naturel, ce qui est encore une source d'économie de construction. L'— 35 alimentation d'eau est indiquée par la référence 56 et l'eau chaudé est amenée par une canalisation 57 à un robinet 58 pour usage instantané. On peut disposer sur la canalisation 57 1111 détendeur 59 de pression en cas de surchauffe. On constate donc que la nécessité des grandes chaudières ou des grands ballons d'eau chaude utilisés ko actuellement dans les installations de production d'eau chaude se 6901317 2000669 trouve entièrement éliminée» Conformément à l'invention, une seule source de faible encombrement est réalisée et peut être facilement installée directement dans la zone d'utilisation, par exemple la salle de bains ou la cuisine. 5 Le câblage électrique de la soufflerie et les commandes de thermostat et d'allumage, ainsi que 1'électro-vanne de commande du gaz sont exclus de la description de l'invention du fait qu'on les trouve facilement dans le commerce, et sont ici mis en oeuvre par des techniques usuelles. 10 Sur les Fig. 8 et 9 est représenté un réseau allongé de con duites de fluide 61 noyées dans une matrice de transfert de chaleur 62 composée d'éléments thermoconducteurs conformément à la description qui précède. Un plateau supérieur 63 reçoit l'extrémité d'une conduite d'admission de fluide 64, et est fixé par des atta— 15 ches 65 à des vis 66 encastrées dans un collier 67. La matrice 62 à densité optique élevée entoure complètement les conduites 61 dont les extrémités ainsi que la conduite d'admission 64 communiquent toutes avec une canalisation 68 ménagée dans la face interne du collier 67. Un agencement semblable est prévu à l'extrémité opposée 20 de la matrice, avec un plateau inférieur 71 et un collier adjacent 70, la communication avec les conduites 61 se faisant ici avec une canalisation intérieure 68a ménagée dans le collier 70. Une conduite de sortie de fluide 72 est fixée au collier inférieur 70. En outre, le plateau 71 est percé d'un certain nombre de passages 73 25 pour l'injection d'un mélange air-gaz amené dans le dispositif par une tubulure 74. Le moyen d'allumage pour le mélange combustible introduit dans la chambre 75 est constitué par une bougie d'allumage 76 portée par le plateau supérieur 63. Les Figo 10 et 11 se réfèrent à tin mode de réalisation desti-30 né aux applications à très haute densité de puissance. Bans ces applications, il est prévu des conduites 77 et 78 qui sont disposées autour d'un axe commun. La conduite extérieure 77 est fermée à ses extrémités par deux plaques thermoconductrices 79 et 80. Une conduite d'admission 81 permet l'introduction d'un fluide et une con-35 duite de sortie 82 assure l'évacuation de ce fluide chauffé ou vaporisé. La tubulure intérieure 78 est ouverte à ses extrémités pour permettre l'écoulement d'un milieu à haute température tel que les gaz d'une flamme directe oxygène-gaz le long du passage intérieur 83 de la tubulure 78, la direction d'écoulement étant indiqué 40 par la flèche 84. Le dispositif met en oeuvre une matrice de barra— 6901317 2000669 ge optiquement dense 85 formée d'un ensemble d'éléments spliériques thermoconducteurs liés entre eux de manière à constituer le réseau de transfert de chaleur conformément à l'invention. La matrice 85 occupe la majeure partie de la section de la conduite 78, et la di-5 mension caractéristique de cette matrice est le diamètre inv«-rieur du passage circulaire désigné par la flèche 86 et les lettres CD. Une semblable matrice 87 occupe la section de la tubulure extérieure 77. Du fait que la matrice 85 n'occupe qu'une portion de la longueur totale du passage 83 pour la concentration du milieu à 10 haute température, la zone de transfert de chaleur entre ce milieu dans les conduites respectives se limite sensiblement à la région délimitée par l'accolade 88. Une telle configuration permet des applications à haute densité de puissance. Un exemple d'application de l'équation (1) donnée plus haut 15 dans le transfert de chaleur à partir d'une source intense de chaleur peut être indiqué en rapport avec le mode de réalisation à haute densité de puissance illustré sur les Fig. 10 et 11. On suppose que l'on utilise comme source une flamme directe et qu'on désire obtenir une densité de puissance de 1550 watts par centimètre 20 carré, soit 5 f 58*10^ joules/heure/mètre carré, les éléments de matrice étant en cuivre brasé à l'argent. En outre, on suppose spécifiée une différence de température de 55j5°C. Le cuivre a une conductivité thermique d'environ 1,35•10^ joules/heure/mètre/°C. Dans la matrice réelle, on suppose qu'on a une conductivité effec-25 tive plus faible par suite des joints brasés et de la densité optique du réseau de lignes de transfert de chaleur. Un facteur de conductivité de 50 /ô constitue donc un facteur d'efficacité acceptable. A 1'aide des autres valeurs^connues, on peut calculer la longueur du trajet d'échange 1ûr dimension caractéristique est le 30 double de la valeur do L, soit. 1,2 cenLimetre. On doit donc, pour obtenir une densité optimale requise pour la matrice, utiliser des éléments individuels thermoconducteurs de dimension comprise entre 6 et 2 millimètres. Dans la plupart des applications, on préfère une dimension de k à 8 millimètres. 35 Sur la Fig. 12 est représentée une autre variante de l'inven tion. Elle comporte un serpentin hélicoïdal à plusieurs spires 90, noyé dans une matrice 91 du type externe» Si on observe les critères convenables de construction pour les éléments de la matrice qui environnent le serpentin, ce dernier peut être rempli intérieure-40 ment d'autres éléments conducteurs qui n'ont pas à remplir les 6901317 2000669 mêmes conditions critiques. Ainsi, dans les applications à la production de vapeur et à la condensation, on peut utiliser des éléments comme les mailles d'un tamis, des fils métalliques, des rognures et des copeaux, etc, désignés par la référence 92 sur le 5 dessin. Une telle configuration pour ces obstacles disposés à l'intérieur de la conduite permet une application encore plus étendue de l'invention à l'industrie. Les avantages de faible encombrement et de rendement du dispositif de transfert de chaleur suivant l'invention pour l'obtention 10 de densités de puissance considérablement améliorées grâce à la matrice optiquement dense décrite, apparaissent ainsi clairement. Les critères de réalisation du nombre de contacts liés sur le trajet du transfert de chaleur et la dimension moyenne des éléments thermoconducteurs en rapport avec la dimension caractéristique per-15 mettant d'obtenir la densité optique desirée sont suffisamment décrits et l'application de l'équation permet l'application pratique de l'invention. Bien entendu, les modes de réalisation décrits n'ont été cités qu'à titre d'exemples et on peut concevoir d'autres configurations pour d'autres applications. C'est ainsi qu'on peut 20 éliminer les éléments conducteurs en contact avec les surfaces extérieures des conduites circulaires représentées sur les Pig. 1 et 8, en laissant à nu cette partie des parois d'échange des conduites. Les trajets de transfert de chaleur à l'intérieur de la matrice entre conduites séparées sont encore ici définis conformément à 25 l'invention par les éléments conducteurs placés dans le parcours d'écoulement du fluide. 6901317 ,, 1} 2000669 RE-VENDICATIONS 1. Dispositif de transfert de chaleur entre un fluide en et mouvement'un milieu, caractérisé en ce qu'il comprend une surface de séparation thermoconductrice agencée de façon à être interposée 0 ts entre ledit fluide et ledit milieu,/du coté du fluide de ladite 5 surface, une série d'éléments thermoconducteurs constituant une matrice de barrage optiquement dense, disposée dans ledit passage, la dimension moyenne de ces éléments étant sensiblement la dimension maximale permettant d'assurer cette densité optique sur la distance la plus courte possible le long dudit passage, et 10 de former un ou plusieurs parcours continus de transfert pour l'écoulement dudit fluide à travers ladite matrice de barrage . 2.Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments thermoconducteurs sont assemblés de façon à permettre le transfert de la chaleur . 15 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments sont assemblés par un procédé métallurgique. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce uns que lesdits éléments sont fixées par un procédé métallurgique les/ aux autres et à ladite surface de séparation thermoconductrice. 20 5. Dispositif suivant la revendication J>, caractérisé en ce que le nombre moyen de^surfaces continues fixées les unes aux métallurgique autres par un procédé/ Le long de n importe quel parcours de transfert dans une direction rejoignant la surface de séparation la plus proche,est de l'ordre de deux . 25 6.Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de séparation thermoconductrice est constituée par les parois d'un dispositif formant conduit destiné à diriger un premier écoulement de fluide suivant un parcours et lesdits éléments thermoconducteurs sont reliés par un procédé métallurgique JO à des surfaces contiguës et aux parois extérieures dudit dispositif formant conduit de façon à fournir un parcours tortueux pour l'écoulement d'un second fluide en mouvement à travers ladite matrice de barrage optiquement dense . 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce 35 que ladite surface de séparation thermoconductrice est constituée 6901317 2000669 par les parois d'un dispositif formant conduit destiné à diriger un fluide en mouvement le long d'un parcours et ladite matrice de barrage entoure pratiquement toute la section interne dudit dispositif formant conduit . 5 8. Dispositif de transfert de chaleur caractérisé en ce qu'il comprend des parois délimitant un passage pour diriger un fluide en mouvement le long d'un parcours, une série d'éléments thermoconducteurs assemblés par leurs surfaces contiguës de façon à transmettre la chaleur , à former une matrice de barrage optique- 10 ment dense dans ledit passage et à fournir un ou plusieurs parcours de transfert pour l'écoulement d'un fluide à travers ladite matrice, la dimension moyenne desdits éléments thermoconducteurs étant comprise entre la moitié et le sixième de la dimension caractéristique dudit dispositif et étant de préférence un tiers de cette dimension caractéristique. 15 9« Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ledit passage est constitué par une conduite ayant une série de spires espacées et ladite matrice de barrage est fixée aux surfaces des parois extérieures de ladite conduite, de façon à fournir un ou plusieurs parcours de transfert pour 20 l'écoulement d'un autre fluide entre lesdites spires espacées . 10. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ledit passage comprend une première conduite et ladite matrice de barrage entoure pratiquement la section entière interne dudit passage . 25 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite seconde conduite est concentrique par rapport à ladite première conduite et l'entoure de façon à pouvoir diriger un second fluide en mouvement le long d'un parcours qui longe les surfaces des parois extérieures de ladite première conduite . 30 12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'une matrice de barrage ayant à peu près la même configuration et les mêmes dimensions est disposée à l'intérieur de ladite seconde conduite . 13. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en 35 ce que le nombre moyen de surfaces contiguës fixées les unes aux autres par un procédé métallurgique le long d'un parcours de transfert de chaleur dans une direction rejoignant la surface de 6901317 2000669 séparation la plus proche est de l'ordre de deux. 14. Dispositif d'échange thermiaue caractérisé en ce en, qu il comprend une conduite destinée à diriger un premier fluidë/ mouvement le long d'un parcours, une série d'éléments thermo-5 conducteurs ayant une dimension prédéterminée et fixées par un procédé métallurgique les uns aux autres et à au moins une portion de ladite conduite, de façon à former une matrice de barrage optiquement dense fournissant un ou plusieurs parcours de transfert pour diriger un second fluide en mouvement; et des 10 moyens pour conduire ledit premier fluide en mouvement à partir d'une source qui communique avec des extrémités opposées de ladite conduite. 15- Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que ladite matrice de barrage définit un passage central 15 creux. l6. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que ladite conduite cojnprend un enroulement en spirale de plusieurs spires, lesdits éléments thermoconducteurs étant disposés entre lesdites spires espacées. 20 17• Dispositif Suivant la revendication 15, caractérisé en ce que ladite conduite est.constituée par un faisceau d'éléments allongés parallèles et espacés, lesdits éléments thermoconducteurs étant disposés entre ces éléments allongés. l8. Dispositif suivant la revendication 15 caractérisé 25 en ce qu'il comprend un moyen pour chauffer ledit second fluide en mouvement dans ledit passage. 19- Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage est un liquide combustible dirigé suivant ledit passage central. 30 20. Dispositif suivant-la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de circulation d'air à grande vitesse pour diriger ledit second fluide. 21. Dispositif suivant la revendication l8, caractérisé en ce qu'il comprend un "dispositif d'allumage dudit liquide 35 combustible. 22. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'une extrémité dudit passage central est fermée. 23. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'une série d'éléments thermoconducteurs est disposée dans ladite conduite. 40