EP2097704A1 - Echangeur de chaleur interne pour circuit de fluide refrigerant - Google Patents

Echangeur de chaleur interne pour circuit de fluide refrigerant

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EP2097704A1
EP2097704A1 EP07822556A EP07822556A EP2097704A1 EP 2097704 A1 EP2097704 A1 EP 2097704A1 EP 07822556 A EP07822556 A EP 07822556A EP 07822556 A EP07822556 A EP 07822556A EP 2097704 A1 EP2097704 A1 EP 2097704A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
internal heat
tubes
refrigerant
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07822556A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Carlos Martins
Anne-Sylvie Magnier-Cathenod
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP2097704A1 publication Critical patent/EP2097704A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
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    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
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    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove

Definitions

  • the invention relates to the field of heat exchangers, particularly for motor vehicles.
  • An internal heat exchanger is generally used for the gaseous refrigerant circuits, in particular of the CO 2 type
  • the coolant remains essentially in the gaseous state and under a very high pressure which is usually between 100 and 150 bar.
  • a circuit is advantageously made in the form of a motor vehicle air conditioning circuit.
  • a circuit of this type essentially comprises a compressor, a gas cooler, an internal heat exchanger, an expander, an evaporator and an accumulator, as well as connecting ducts.
  • the high pressure refrigerant fluid from the compressor is cooled in the gas cooler, then passes into a first portion of the internal heat exchanger, the portion comprising the high pressure conduits / passes and is then expanded by the expander.
  • the low pressure fluid leaving the expander then passes through the evaporator, the accumulator and into a second portion of the internal heat exchanger, the portion comprising the low pressure conduits / passes, before returning to the compressor.
  • the internal heat exchanger is mounted at the outlet of the gas cooler and the evaporator, its function being to sub-cool the high-pressure refrigerant coming out of the gas cooler by the low pressure refrigerant exiting the evaporator.
  • Such an internal exchanger makes it possible to improve the performance under difficult operating conditions, in particular for high ambient temperatures.
  • an internal heat exchanger for a refrigerant circuit comprises a first header and a second header, first tubes for the circulation of the high-pressure refrigerant and second tubes alternating with the first tubes for circulation against -current refrigerant fluid at low pressure.
  • the micro-channel tubes generate a lot of pressure losses, which has a direct and harmful influence on the heat exchange between the fluid at two different pressures / temperatures.
  • the brazing between the channels, high pressure and low pressure is particularly difficult and never completely satisfactory in the long term (porosity between the high and low pressure tubes)
  • the high and low pressure tubes, obtained by extrusion are identical so that the thickness of the low pressure tubes is oversized with respect to its necessary pressure resistance.
  • the object of the invention is in particular to overcome the disadvantages of the prior art mentioned above,
  • It aims essentially to provide an internal heat exchanger that mainly, but not exclusively, to reduce the pressure drop through the increase of the passage section.
  • the invention proposes for this purpose an internal heat exchanger for a refrigerant circuit, comprising at least first tubes for the circulation of the high-pressure refrigerant and means alternating with the first tubes for the circulation of the coolant at low temperatures. pressure, characterized in that said means comprise at least one disrupter.
  • the internal heat exchanger according to the invention in that the said means consist of a plurality of disrupters.
  • high and low pressure ducts / passes are totally related to the nature and the state of the fluid considered, generally here a supercritical fluid, but the high pressure, or the conduits / passes conveying it, is always present. a pressure higher than the low pressure, or the conduits / passes conveying it.
  • the disrupters of the invention may consist of a folded sheet which optionally ensures the sealing of the low pressure pass and being in contact with the adjacent high pressure tubes.
  • the disturbers may consist of a corrugated sheet in its length and their profiles may have interruptions in its undulations except the side walls or have embossed or cut.
  • the disrupters may consist of a grid, that is to say, corrugations or crenellations having different ranks offset relative to each other, this realization being well known to those skilled in the art.
  • the disrupters are distinguished from the tubes essentially in that they consist of a sheet or the like folded (s) open at least partially, that is to say that this sheet does not close on itself to form intrinsically one or conduit (s) or channel (ux).
  • the disrupter of the internal exchanger according to the invention makes it possible to bring the plating to facilitate brazing with the extruded tubes and the blade heads. This is a very important advantage over the stack of extruded tubes of internal exchangers of the prior art, on which it is necessary to report active flux.
  • the porosity problem is due to an excessive tube / tube contact surface which degrades the thermal conduction.
  • the internal heat exchanger according to the invention by the use of disrupters to replace the tubes, allows significant weight savings and cost reductions.
  • the disturbers offer a great flexibility from a geometrical point of view, and thus a setting up and an easy assembly.
  • the disturbers will present lateral closure means.
  • the disrupters of the invention form the housing or the closure envelope between the high pressure tubes.
  • these closing means will consist of raised side portions extending said disturbers. These raised lateral parts ideally have a C-profile.
  • an insert housing intended in particular to (in) sideways close the ducts / low pressure passes.
  • the upper and lower walls of a passage through which the low-pressure refrigerant circulates are formed by an outer wall of two contiguous tubes.
  • the present invention relates to an integrated assembly of heat exchangers comprising at least one heat exchanger for cooling a refrigerant, characterized in that it comprises an internal exchanger as described above also for cooling said refrigerant.
  • FIG. 1 is a front view of an integrated assembly according to the invention, comprising a gas cooler and the internal heat exchanger of the invention;
  • FIG. 2 is an exploded view of the internal heat exchanger according to the invention without housing
  • FIG. 3 is a schematic side view of an internal heat exchanger according to the invention with housing
  • Figure 4 is a side view of the longitudinal section, cut purely to illustrate the ends, of the internal heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 5a, 5b and 5c each show an example of a disrupter inserted in the internal heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 1 shows an integrated assembly 1 comprising a gas cooler 2 and an internal exchanger 3 having a first portion or high pressure path and a second portion or low pressure path.
  • a complete air conditioning circuit in which is included the internal heat exchanger 3 and / or the integrated assembly 1 according to the invention, further comprises in particular a compressor, an expander, an evaporator and a coolant accumulator not shown in the accompanying figures.
  • the hot refrigerant fluid and high pressure from the compressor is cooled in the gas cooler 2 by heat exchange with a flow of air.
  • the hot and high-pressure refrigerant circulates in the first part of the internal exchanger, that is to say the part constituted by conventional tubes 4, where it exchanges heat. with the same refrigerant fluid and low pressure flowing in the second part, the subject of the invention and consisting of disruptors 5.
  • the fluid is then expanded in the expander and brought to low pressure, it then passes through the evaporator then the accumulator and finally the second part of the internal heat exchanger 3, as already indicated, before returning to the compressor.
  • FIG. 2 illustrates the various elements constituting the internal heat exchanger 3 according to the invention and, at the bottom of the figure, these elements assembled together to form the internal heat exchanger 3.
  • the internal heat exchanger 3 comprises a cheek 6 forming an end cap and disposed in the upper stage of the stack of tubes 4 and disrupters 5.
  • the tubes 4 and the disrupters 5 are then positioned in position. below the others successively so that once made the fixing, conventionally by brazing, between a disrupter and the two contiguous tubes, namely the fixing to the lower tube and the upper tube, each conduit or low pressure pass is formed by a disrupter 5 and the walls or outer walls of the two adjacent tubes constituting the upper and lower walls of the duct / low-pressure pass.
  • End elements 7, not specific to the object of the present invention, are arranged and fixed to the longitudinal ends of each tube 4 and disrupter 5 to conventionally allow the passage of both types of fluid, low pressure and high pressure, respectively in the disturbers 5 and in the tubes 4.
  • the internal heat exchanger 3 shown in Figure 2 comprises two fastening flanges 8 forming inlet and / or outlet pipe for the fluid or both (s). Note that the present invention applies that the internal heat exchanger 3 has a diffusion of the two fluids in the opposite direction or in the same direction.
  • FIG. 3 illustrates an internal heat exchanger 3 comprising a complementary casing 9 intended primarily to close the sides of the low pressure passes and to reinforce the mechanical cohesion, if any, of the assembly formed of the tubes 4 and the disrupters 5.
  • the plate forming the casing 9 is folded to penetrate inside each low-pressure pass 10 and then soldered to the ends of the tubes 4 so that the assembly comprising the tubes 4, the disrupters 5 and the casing 9 forms a unitary and compact whole.
  • FIG. 4 schematically illustrates an internal exchanger 3 according to the invention where the superposition or stacking of the tubes 4 and the disturbers 5 is visualized.
  • the internal heat exchanger 3 has a high pressure inlet and a high pressure outlet, as well as a low pressure inlet and a low pressure outlet. Since the refrigerant flows countercurrently in both parts and the internal heat exchanger 3, the high pressure inlet and the low pressure outlet are at a first end of the exchanger, while the low inlet pressure and the high-pressure outlet are at another end of the heat exchanger 3.
  • An internal exchanger 3 may also be provided in which the
  • the low pressure outlet and the high pressure outlet are located at the same end of the internal heat exchanger.
  • the connectors used to report the flanges 8 can be soldered directly to the low pressure inlet, ie the inlet for the low-level coolant. pressure, and the low and high pressure exits of the internal heat exchanger 3.
  • the connectors slip into a groove made in the blade heads 7, on the height corresponding to the connection, thus ensuring the maintenance in vertical and horizontal position.
  • the disruptors 5, 5 ', 5 are brazed to the lower and upper tubes so that the low pressure passes are formed in part by the contiguous upper and lower walls, thus avoiding two thicknesses of tube, or more exactly two thicknesses corresponding to the distance between the ducts of a tube and the outer surface of this tube, because, thanks to the invention, possibly only a sheet thickness is added to the thickness or the said distance this makes it possible to significantly improve the heat exchange between the fluids at two different pressures.
  • FIGS. 5a, 5b and 5c show three examples of disruptors 5, 5 'and 5 "having, at their two lateral ends, a C-shaped return 11 so as to have a flat portion 12 extending parallel to the surface of the tubes in order to to be brazed with the latter, when the disturbers 5, 5 'and 5 "are contiguous with the tubes 4.
  • the disrupter 5 ' consists of a flat sheet whose two flanges 11 are curved in return, these two flanges 11 extending in the direction of one another and comprising a flat part 13' extending parallel to the central flat or lower portion 12.
  • the disrupter 5 "is identical to the disrupter 5 'of FIG. 5a and has a plurality of localized protuberances 14 extending from its flat internal face 12, constituting as many irregularities favoring the heat exchange between fluids at different pressures.
  • the disrupter 5 is identical to the disrupter 5 'of FIG. 5a and comprises corrugations 15 stretching over the entire length of the disrupter 5" so that the section of this disrupter has a a plurality of sinuosities or meanders terminated at both ends by the return to C 11.
  • the disruptors 5, 5 'and 5 are shorter than the tubes 4 for the circulation of the high-pressure refrigerant
  • These disrupters 5, 5' and 5" are centered with respect to the tubes 4 at high pressure, the sealing at Box level is ensured by the low pressure blade head and the high pressure tube.
  • the use of these disturbers avoids the problem of porosity between the high and low pressure tubes.

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Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur interne (3) pour un circuit de fluide réfrigérant, comprenant au moins des premiers tubes (4) pour la circulation du fluide réfrigérant à haute pression et des moyens alternant avec les premiers tubes (4) pour la circulation du fluide réfrigérant à basse pression, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins un perturbateur (5).

Description

Échangeur de chaleur interne pour circuit de fluide réfrigérant
L'invention se rapporte au domaine des échangeurs de chaleur notamment pour véhicules automobiles.
Un échangeur 'de chaleur interne est utilisé généralement pour les circuits de fluide réfrigérant gazeux, en particulier du type CO2
Dans un circuit de ce type, le fluide réfrigérant reste essentiellement à l'état gazeux et sous une pression très élevée qui est habituellement comprise entre 100 et 150 bars. Un tel circuit est avantageusement réalisé sous la forme d'un circuit de climatisation de véhicule automobile.
Un circuit de ce type comprend essentiellement un compresseur, un refroidisseur de gaz, un échangeur interne, un détendeur, un évaporateur et un accumulateur, ainsi que des conduits de liaison. Le fluide réfrigérant à haute pression provenant du compresseur est refroidi dans le refroidisseur de gaz, passe ensuite dans une première partie de 1 ' échangeur interne, la partie comportant les conduits/passes à haute pression puis est détendu par le détendeur. Le fluide à basse pression quittant le détendeur passe ensuite au travers de 1 ' évaporateur, de l'accumulateur et dans une deuxième partie de 1 ' échangeur interne, la partie comportant les conduits/passes à basse pression, avant de retourner vers le compresseur.
L ' échangeur interne est monté en sortie du refroidisseur de gaz et de 1 ' évaporateur, sa fonction étant de sous- refroidir le fluide réfrigérant à haute pression sortant du refroidisseur de gaz par le fluide réfrigérant à basse pression sortant de 1 ' évaporateur . Un tel échangeur interne permet d'améliorer les performances dans les conditions de fonctionnement difficiles, notamment pour des températures ambiantes élevées.
Classiquement, un échangeur de chaleur interne pour un circuit de fluide réfrigérant comprend une première boîte collectrice et une seconde boîte collectrice, des premiers tubes pour la circulation du fluide réfrigérant à haute pression et des seconds tubes alternant avec les premiers tubes pour la circulation à contre-courant du fluide réfrigérant à basse pression.
Des exemples d'échangeurs internes de la technique antérieure sont décrits dans les publications de brevets JP 2003 279276, US 6 434 972, JP 2003 121086, JP 2001 153571, JP 2004 347258 et JP 2003 202197.
Dans les échangeurs internes connus, l'utilisation de tubes pour la circulation basse pression n'est pas optimale pour plusieurs raisons.
Tout d'abord, les tubes micro-canaux génèrent beaucoup de pertes de charges, ce qui a une influence directe et néfaste quant aux échanges thermiques entre le fluide aux deux pressions/températures différentes.
Par ailleurs, le brasage entre les canaux, haute pression et basse pression, est particulièrement difficile et jamais totalement satisfaisant sur le long terme (porosité entre les tubes haute et basse pression) Enfin, pour des considérations d'industrialisation des échangeurs internes actuels, les tubes haute et basse pression, obtenus par extrusion, sont identiques de sorte que l'épaisseur des tubes basse pression est surdimensionnée au regard de sa nécessaire tenue à la pression.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients de la technique antérieure cités ci-dessus,
Elle vise essentiellement à procurer un échangeur de chaleur interne qui permet principalement, mais non exclusivement, de diminuer la perte de charge grâce à l'augmentation de la section de passage.
L'invention propose à cet effet un échangeur de chaleur interne pour un circuit de fluide réfrigérant, comprenant au moins des premiers tubes pour la circulation du fluide réfrigérant à haute pression et des moyens alternant avec les premiers tubes pour la circulation du fluide réfrigérant à basse pression, caractérisé en ce que lesditε moyens comprennent au moins un perturbateur.
De façon plus précise, on pourra définir l' échangeur de chaleur interne selon l'invention en ce que les susdits moyens consistent en une pluralité de perturbateurs.
Bien entendu, la distinction entre les conduits/passes haute et basse pression est totalement liée à la nature et à l'état du fluide considéré, généralement ici un fluide supercritique, mais la haute pression, ou les conduits/passes la véhiculant, présente toujours une pression supérieure à la basse pression, ou aux conduits/passes la véhiculant.
On entend par le terme « perturbateur » notamment les représentations illustrées aux figures 5a, 5b et 5c. Ainsi, les perturbateurs de l'invention pourront consister en une tôle pliée qui assure éventuellement l'étanchéité de la passe basse pression et étant en contact avec les tubes haute pression adjacents. Les perturbateurs pourront consister en une tôle ondulée dans sa longueur et leurs profils pourront présenter des interruptions dans ses ondulations hormis les parois latérales ou présenter des emboutis ou des découpages. Les perturbateurs pourront consister en un grillage, c'est-à-dire des ondulations ou des créneaux présentant différents rangs décalés les uns par rapports aux autres, cette réalisation étant bien connu de l'homme du métier.
Les perturbateurs se distinguent des tubes essentiellement en ce qu'ils consistent en une tôle ou analogue pliée (s) ouverte au moins partiellement, c'est-à-dire que cette tôle ne se referme pas sur elle-même pour former intrinsèquement un ou des conduit (s) ou des canal (ux) .
Le perturbateur de l'échangeur interne selon l'invention permet d'apporter le plaquage pour faciliter le brasage avec les tubes extrudés et les têtes de lames. Ceci constitue un avantage très important par rapport à 1 ' empilement des tubes extrudés des échangeurs internes de l'art antérieur, sur lesquels il faut rapporter du flux actif. Le problème de porosité est dû à une surface de contact tube/tube trop importante qui dégrade la conduction thermique . Par ailleurs, l'échangeur de chaleur interne selon l'invention, par l'utilisation de perturbateurs pour remplacer les tubes, permet un gain de poids et une diminution du coût significatives.
Enfin, les perturbateurs offrent une grande flexibilité d'un point de vue géométrique, et donc une mise en place et un montage aisés.
D'autres caractéristiques de l'échangeur de chaleur interne sont indiquées ci-après.
Selon une possibilité offerte par l'invention, les perturbateurs présenteront des moyens de fermeture latérale. De la sorte, les perturbateurs de l'invention forment le carter ou l'enveloppe de fermeture entre les tubes haute pression.
Avantageusement, ces moyens de fermeture consisteront en des parties latérales relevées prolongeant lesdits perturbateurs. Ces parties latérales relevées présentent idéalement un profil en C.
En alternative ou en complément aux susdits moyens de fermeture des perturbateurs , on pourra prévoir un carter rapporté, destiné notamment à (en) fermer latéralement les conduits/passes basse pression.
Avantageusement, les parois, supérieure et inférieure, d'une passe dans laquelle circule le fluide réfrigérant à basse pression sont formées par une paroi externe de deux tubes contiguës . La présente invention concerne un ensemble intégré d'échangeurs de chaleur comportant au moins un échangeur de chaleur destiné à refroidir un fluide réfrigérant, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur interne tel que décrit ci-dessus destiné également à refroidir ledit fluide réfrigérant.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un ensemble intégré selon l'invention, comprenant un refroidisseur de gaz et l' échangeur interne de l'invention ;
- la figure 2 est une vue éclatée de l' échangeur de chaleur interne selon l'invention sans carter ;
la figure 3 est une vue de côté schématique d'un échangeur de chaleur interne selon l'invention avec carter ;
la figure 4 est une vue de côté de la section longitudinale, coupée pur illustrer essentiellement les extrémités, de l' échangeur de chaleur interne selon l'invention ;
- les figures 5a, 5b et 5c présentent chacune un exemple d'un perturbateur inséré dans l' échangeur interne selon l'invention.
L'invention trouve une application particulière aux installations de climatisation pour véhicules automobiles. La figure 1 montre un ensemble intégré 1 comportant un refroidisseur de gaz 2 et un échangeur interne 3 ayant une première partie ou voie à haute pression et une deuxième partie ou voie à basse pression. Un circuit de climatisation complet, dans lequel est inclus l' échangeur de chaleur interne 3 et/ou l'ensemble intégré 1 selon l'invention, comporte en outre notamment un compresseur, un détendeur, un évaporateur et un accumulateur de fluide réfrigérant non représentés sur les figures annexées.
Les interactions et les échanges de fluide réfrigérant, tant à basse pression qu'à haute pression, s'effectuent conformément aux dispositifs connus et ne sont en rien modifiés dans la présente invention qui pourra s'adapter notamment à tous types de circuit de climatisation.
Ainsi, le fluide réfrigérant chaud et à haute pression provenant du compresseur est refroidi dans le refroidisseur de gaz 2 par échange thermique avec un flux d'air. A sa sortie du refroidisseur de gaz 2, le fluide réfrigérant chaud et à haute pression circule dans la première partie de l' échangeur interne, c'est-à-dire la partie constitué par des tubes classique 4, où il échange de la chaleur avec le même fluide réfrigérant froid et à basse pression circulant dans la deuxième partie, la partie objet de l'invention et consistant en des perturbateurs 5. Le fluide est ensuite détendu dans le détendeur et amené à basse pression, il traverse ensuite l ' évaporateur puis l'accumulateur et enfin la deuxième partie de l' échangeur de chaleur interne 3, comme déjà indiqué, avant de regagner le compresseur. La figure 2 illustre les différents éléments constituant l ' échangeur interne 3 selon l'invention puis, au bas de la figure, ces éléments assemblés entre eux pour former l' échangeur de chaleur interne 3.
Ainsi, l' échangeur de chaleur interne 3 comprend une joue 6 formant bouchon d'extrémité et disposé à l'étage supérieur de l'empilement de tubes 4 et de perturbateurs 5. Les tubes 4 et les perturbateurs 5 sont ensuite positionnés les uns en dessous des autres successivement de sorte qu'une fois réalisée la fixation, classiquement par brasage, entre un perturbateur et les deux tubes contiguës , à savoir la fixation au tube inférieur et au tube supérieur, chaque conduit ou passe basse pression est formé par un perturbateur 5 et les cloisons ou parois externes des deux tubes contiguës constituant les parois supérieure et inférieure du conduit/passe basse pression.
Des éléments d'extrémité 7, non propre à l'objet de la présente invention, sont disposés et fixés aux extrémités longitudinales de chaque tube 4 et perturbateur 5 afin de permettre classiquement le passage des deux types de fluide, basse pression et haute pression, respectivement dans les perturbateurs 5 et dans les tubes 4.
L 'échangeur de chaleur interne 3 représenté sur la figure 2 comporte deux brides de fixation 8 formant tubulure d'entrée et/ou de sortie pour le ou les deux fluide (s) . On notera que la présente invention s'applique que l' échangeur de chaleur interne 3 présente une diffusion des deux fluides à contresens ou dans le même sens. La figure 3 illustre un échangeur de chaleur interne 3 comportant un carter 9 complémentaire destiné en premier lieu à fermer les côtés des passes basse pression et à renforcer la cohésion mécanique éventuellement de l'ensemble formé des tubes 4 et des perturbateurs 5. Comme on peut le constater sur la figure, la plaque formant le carter 9 est pliée pour pénétrer à l'intérieur de chaque passe basse pression 10 puis brasé aux extrémités des tubes 4 de sorte que l'ensemble comprenant les tubes 4, les perturbateurs 5 et le carter 9 forme un tout unitaire et compact.
La figure 4 illustre schématiquement un échangeur interne 3 selon l'invention où l'on visualise la superposition ou l'empilement des tubes 4 et des perturbateurs 5.
L ' échangeur de chaleur interne 3 possède une entrée haute pression et une sortie haute pression, ainsi qu'une entrée basse pression et une sortie basse pression. Comme le fluide réfrigérant circule à contre-courant dans les deux parties et de 1 ' échangeur de chaleur interne 3, l'entrée haute pression et la sortie basse pression se trouvent à une première extrémité de l' échangeur, tandis que l'entrée basse pression et la sortie haute pression se trouvent à une autre extrémité de 1 ' échangeur dé chaleur 3. On pourra également prévoir un échangeur interne 3 dans lequel la
' sortie basse pression et la sortie haute pression se trouvent placées à une même extrémité de l' échangeur de chaleur interne.
Les raccords utilisés pour rapporter les brides 8 peuvent être brasés directement sur l'entrée basse pression, c'est- à-dire l'entrée pour le fluide réfrigérant à basse pression, et les sorties basse et haute pression de l'échangeur de chaleur interne 3. Les raccords se glissent dans une rainure pratiquée dans les têtes de lames 7, sur la hauteur correspondant au raccord, assurant ainsi le maintien en position verticale et horizontale.
Les perturbateurs 5, 5', 5" sont brasés aux tubes inférieur et supérieur de sorte que les passes basse pression sont formées en partie par les contiguës constituant les parois supérieure et inférieure. Ainsi, on évite d'avoir deux épaisseurs de tube, ou plus exactement deux épaisseurs correspondant à la distance entre les conduits d'un tube et la surface externe de ce tube, du fait que, grâce à l'invention, éventuellement seule une épaisseur de tôle s'ajoute à l'épaisseur ou la susdite distance ; ceci permettant d'améliorer significativement les échanges thermiques entre les fluides aux deux pressions différentes .
Les figures 5a, 5b et 5c montrent trois exemples de perturbateurs 5, 5' et 5" présentant à leurs deux extrémités latérales un retour 11 en forme C de manière à présenter une portion plane 12 s 'étendant parallèlement à la surface des tubes afin d'être brasé avec ces derniers, lorsque les perturbateurs 5, 5' et 5" sont contiguës aux tubes 4.
Sur la figure 5a, le perturbateur 5' est constitué d'une tôle plane dont les deux rebords 11 sont courbés en retour, ces deux rebords 11 s 'étendant en direction l'un de l'autre et comportant une partie plane 13 s 'étendant parallèlement à la partie plane centrale, ou inférieure, 12. Sur la figure 5b, le perturbateur 5" se présente à l'identique du perturbateur 5' de la figure 5a et comportant une pluralité protubérances localisées 14, s 'étendant à partir de sa face interne plane 12, constituant autant d'irrégularités favorisant les échanges thermiques entre les fluides aux pressions différentes.
Sur la figure 5c, le perturbateur 5" se présente à l'identique du perturbateur 5' de la figure 5a et comportant des ondulations 15 s 'étirant sur toute la longueur du perturbateur 5" de sorte • que la section de ce perturbateur présente une pluralité de sinuosités ou de méandres terminés aux deux extrémités par le retour en C 11.
On pourra bien entendu envisager de réaliser notamment un perturbateur combinant les formes et caractéristiques des perturbateurs 5, 5' et 5" représentés sur les figures 5a, 5b et 5c.
Les perturbateurs 5, 5' et 5" sont plus courts que les tubes 4 pour la circulation du fluide réfrigérant à haute pression. Ces perturbateurs 5, 5' et 5" sont centrés par rapport aux tubes 4 à haute pression, l'étanchéité au niveau des boîtes est assurée par la tête de lame basse pression et le tube haute pression. L'emploi de ces perturbateurs évite le problème de porosité entre les tubes haute et basse pression.

Claims

Revendications
1. Échangeur de chaleur interne (3) pour un circuit de fluide réfrigérant, comprenant au moins des premiers tubes (4) pour la circulation du fluide réfrigérant à haute pression et des moyens alternant avec les premiers tubes (4) pour la circulation du fluide réfrigérant à basse pression, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins un perturbateur (5, 5' ou 5") .
2. Échangeur de chaleur interne (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perturbateur (5, 5' ou 5") présente des moyens de fermeture latérale (11).
3. Échangeur de chaleur interne (3) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ces moyens de fermeture (11) consistent en des parties latérales relevées prolongeant lesdits perturbateurs (5, 5' ou 5").
4. Échangeur de chaleur interne (3) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ces parties latérales (11) relevées présentent idéalement un profil en C.
5. Échangeur de chaleur interne (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un carter (9) rapporté, destiné à (en) fermer latéralement les conduits/passes basse pression.
6. Échangeur de chaleur interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le perturbateur (5, 5' ou 5") comporte une pluralité protubérances localisées (14), s'étendant à partir de sa face interne plane (12) .
7. Échangeur de chaleur interne (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le perturbateur (5) comporte des ondulations s 'étirant sur toute la longueur du perturbateur (5, 5' ou 5") .
8. Échangeur de chaleur interne (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en une pluralité de perturbateurs ( 5 , 5 ' ou 5 " ) .
9. Échangeur de chaleur interne (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois, supérieure et inférieure, d'une passe dans laquelle circule le fluide réfrigérant à basse pression sont formées par une paroi externe de deux tubes (4) contiguës .
10. Ensemble intégré d'échangeurs de chaleur comportant au moins un échangeur de chaleur (2) destiné à refroidir un fluide réfrigérant, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur interne (3) tel que revendiqué selon l'une des revendications précédentes destiné à refroidir ledit fluide réfrigérant .
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