EP3172516A1 - Echangeur thermique tel qu'un echangeur interne pour circuit de climatisation de vehicule automobile et circuit l'incorporant - Google Patents

Echangeur thermique tel qu'un echangeur interne pour circuit de climatisation de vehicule automobile et circuit l'incorporant

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EP3172516A1
EP3172516A1 EP14759243.0A EP14759243A EP3172516A1 EP 3172516 A1 EP3172516 A1 EP 3172516A1 EP 14759243 A EP14759243 A EP 14759243A EP 3172516 A1 EP3172516 A1 EP 3172516A1
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EP
European Patent Office
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exchanger
conduit
fluid
outer tube
axis
Prior art date
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EP14759243.0A
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EP3172516B1 (fr
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Christophe Bernard
Frédéric LEDOUX
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Hutchinson SA
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Hutchinson SA
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Publication date
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    • F28D7/00—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
    • F28D7/06—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 having a single U-bend
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    • F28D7/02—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 helically coiled
    • F28D7/024—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 helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/28—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise
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    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/30—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing vibrations

Definitions

  • the present invention relates to an external tube-type heat exchanger conveying a fluid at low pressure and containing at least one conduit carrying a fluid at high pressure, this exchanger being advantageously an internal heat exchanger for a motor vehicle air conditioning circuit, and a such air conditioning circuit incorporating this internal heat exchanger.
  • the invention is generally applicable to all fluid transfers requiring a heat exchange between at least two pipes.
  • such an internal heat exchanger is of metal type and is connected to the corresponding pipes of the air conditioning circuit which comprise in particular hoses, via connectors mounted at each end of the exchanger, which can be for example of the type plate, consisting of a stack of flat tubes and performing the heat exchange both by convection with the air outside the exchanger than by conduction, or of multitube type which in its simplest version is of type coaxial tubulalre against the current, then performing the heat exchange without the aforementioned convection.
  • this coaxial tubular exchanger generally defines: inside an inner tube of the exchanger, at least one radially internal channel intended to convey the fluid coming from the low pressure portion of the circuit, and
  • a radially external channel usually provided with longitudinal fins designed to optimize the heat transfer between the fluids circulating in the infeme and external channels which are distributed over its circumference and which can be integral with the inner and / or outer tubes or reported between these two tubes, as illustrated for example in the document US-A-6 434 972,
  • An object of the present invention is to provide a heat exchanger that overcomes these disadvantages, the exchanger comprising:
  • an outer tube having a longitudinal axis of symmetry, a length measured along said axis and being adapted to convey a fluid at low pressure, and at least one duct which is mounted radially inside said outer tube and which has a plurality of longitudinal channels adapted to convey a fluid at high pressure,
  • an exchanger is such that said acoustic attenuation means are formed at least in part by said at least one duct which is twisted and / or wound around and along said axis over more than 50% of said length,
  • said acoustic attenuation means may consist exclusively of said at least one conduit while being able to effectively attenuate these sound frequencies.
  • said at least one duct is of flat type
  • said at least one flat duct may have at least one partition separating said contiguous channels and extending substantially in a first transverse dimension of said at least one duct perpendicular to a second transverse dimension of said at least one duct, so that one of said first dimension and second dimension is smaller than the other.
  • said at least one flat duct may have a plurality of said partitions which delimit at least one row of said contiguous channels, said at least one flat duct having a thickness formed by said first dimension and a width formed by said second dimension said width being greater than at least 5 times and preferably at least 10 times said thickness.
  • the or each flat duct may have a cross section for example elliptical, oval, polygonal (eg rectangular) with rounded sides or corners, or any other shape at least partly oblong, without limitation, so that the or each flat duct has in cross section this thickness much smaller than its width in the manner of a hollow ribbon and partitioned.
  • this flat geometry of the or each multichannel duct according to the invention makes it possible to maximize the peripheral width of the or each duct (in terms of developed area) with respect to the passage section of the high pressure fluid which is divided in this area. led, which provides an improved heat exchange in comparison with that provided by one or more non-flat cylindrical or prismatic conduits.
  • each inner duct may not be flat but tufoulaire, for example of circular cross section or shaped regular polygon such as a square (Le. Defining a generally cylindrical surface or prismatic not flattened) .
  • said at least one duct may be wound and / or wound around and along the axis along at least 75% of the length of said outer tube between two radial closure walls respectively integral with two ends of said outer tube, said at least one duct can comprise two portions of straight axial end beyond axîaiement said closing walls, which are respectively fixed to two connection supports fluid system comprising means for fluidic connection of the high pressure fluid flowing in said channels within a closed circuit incorporating the exchanger.
  • At least one of said two fluidic connection supports may further comprise fluidic connection means within said low pressure fluid circuit circulating around said at least one conduit inside said outer tube.
  • the exchanger may be provided, near and below at least one of said closure walls, with at least one stitching attached to a fluidic connection flange of the fluid at low pressure within the circuit. flange being adjacent to one of said fluid connection supports.
  • said at least one conduit may be twisted and / or helically wound around and along AAU 'û axis distance radiaiemeni said outer tube.
  • this torsion and / or helical conformation of the or each duct according to the invention has the advantage of being easily shaped, in particular in the case of a twisted duct.
  • said at least one duct is twisted at a twist angle of between 10 "and 80 ° around and along said axis being inscribed in a cylindrical surface.
  • said at least one conduit is wound in a circular helix along said axis by forming non-contiguous turns inscribed in a cylindrical surface.
  • said at least one conduit comprises: two twisted portions which extend mutually spaced from a first end of the outer tube each being twisted around and along said axis at a twist angle preferably equal to 90 ° (Le. turn), and
  • ⁇ a connecting portion which extends in the vicinity of a second end of the outer tube perpendicular to said axis and which connects your twisted portions together in the manner of the soul of a "U" whose wings are formed by these twisted portions.
  • windings other than the circular helix are conceivable for said at least one conduit according to the invention, provided that they form a circumvolution around and the iong of said axis.
  • the outer tube may have a thermal conductivity lower than that of said at least one conduit.
  • the or each inner duct (for example made of a metallic material of high thermal conductivity, such as aluminum) may be provided more thermally conductive than the outer tube, which may be less generally thermally conductive because of the material (typically metallic) which constitutes it and / or of a thermally insulating coating (for example of reinforced plastic) of which this external tube (for example based on aluminum) can be provided "Indeed, we try to avoid in the present invention, the low pressure fluid exchanges heat with the outside of the internal heat exchanger.
  • the exchanger may be an internal heat exchanger for a motor vehicle air-conditioning circuit comprising two portions of low and high pressure traversed by a refrigerant circulating at high pressure in at least a conduit and, at low pressure, around said at least one conduit within the outer tube.
  • An air conditioning circuit for a motor vehicle comprises said internal heat exchanger and a thermoregulatory valve ("thermal expansion valve" in English) for adjusting the expansion of the low pressure fluid which circulates only in the gas phase in a heat exchanger (this low-pressure gas phase may nevertheless contain fine particles of lubricant mixed with the refrigerant).
  • thermoregulatory valve in English
  • the circuit may be devoid of accumulator, said refrigerant being other than CO2 and being for example R134a, RI 52 or R1234yf, non-limiting.
  • thermoregulatory valve which is an adjustable expansion device taking into account the evaporator outlet temperature that this circuit comprises.
  • capillary-type air conditioning circuits must have an accumulator for storing the liquid fluid and separating its liquid phase from its vapor phase returning to the suction of the compressor.
  • FIG. 1 is a schematic view of an air conditioning circuit for a motor vehicle according to the invention incorporating an internal heat exchanger also according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective side view of an internal heat exchanger according to an embodiment of the invention, which is shown provided with fluidic connection supports for high pressure and low pressure tubing and flanges for connection to this circuit,
  • FIG. 3 is a side view from above and in perspective of an exchanger according to the invention, shown with the said connection supports for the high pressure but without the tubings and flanges of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a detail perspective view of the interior of an end of the exchanger of FIG. 3, showing a twisted multichannel internal conduit according to the first example of the invention
  • FIG. 5 is a partial schematic view both in axial section and in lateral view of an end of an exchanger according to this first example showing the twisted geometry of the multichannel duct and the high and low pressure connections of the exchanger,
  • FIG. 5a is a diagrammatic perspective view partly broken away of an exchanger according to another example of the invention showing another twisted geometry of the multi-channel duct and its connection to the high-pressure line by a fluidic connection support
  • FIG. 6 is a perspective view of an end of an exchanger according to another example of the invention being manufactured, showing the insertion into the outer tube of a multichannel duct wound in a helix
  • Figure 7 is a schematic perspective view with partial cutaways of one end of an exchanger according to the invention detailing the connection to the high pressure line fluidly connecting bracket attached to a multi-channel duct,
  • FIG. 8 is a schematic perspective view with partial cutaway of one end of another exchanger of the invention detailing the connection to the high and low pressure lines by another fluid connection support attached to a multichannel conduit,
  • FIG. 9 is a schematic perspective view partially cut away similar to Figure 7 of an end of another heat exchanger according to the invention failed connection to the high pressure by ffuidique ie connection support line attached to several internal ducts multichannel ,
  • FIG. 10 is a graph illustrating in terms of acoustic transfer function the improved acoustic attenuation obtained for an exchanger according to the first example of the invention illustrated in FIG. 5, in comparison with two "control" exchangers with a coaxial tabular internal duct ! respectively illustrated in Figures 11 and 12, and
  • FIG. 11 and 12 are schematic views in axial section of the two coaxial "control" heat exchangers tested in Figure 10.
  • the air conditioning circuit 1 illustrated in FIG. 1 is in known manner a closed circuit or "loop" which comprises, in addition to an internal heat exchanger E, several elements distributed inside the engine compartment of the vehicle, in particular a compressor 2, a cooler or condenser 3 and an evaporator 4, and wherein circulates a fluorogenic fluid under pressure, such as R134a, R1234yf or R152, non-limiting. All these elements are interconnected by rigid or flexible lines consisting of rigid tubular portions and / or flexible, which have at each of their ends sealed connection means.
  • circuit 1 comprises;
  • a low-pressure line BP for conveying the refrigerant fluid between the evaporator 4 and the compressor 2, through the exchanger E via a low-pressure fluid eBP input to be heated and an SBP output of the fluid thus heated, and
  • a high-pressure line HP intended to convey the same fluid downstream of the compressor 2 and the cooler 3 via an inlet ⁇ of high pressure fluid to be cooled and an outlet s H p of the fluid thus cooled, an expansion valve 5 arranged downstream of this outlet s H p and upstream of the evaporator 4.
  • the exchanger E is of type A against the current, and it is intended for cooling the fluid from the HP line by conduction in contact with the same fluid from the line BP which is heated in exchange.
  • this exchanger E essentially comprises;
  • an outer tube 10 forming a cylindrical envelope which is provided, in the immediate proximity of each of its two ends, radial tappings 1 1 extending through tubes 12 bent at right angles axially outwards and ending in flanges 13 for te tight connection of the low-pressure flow circulating inside the tube 10 to the BP line of the circuit 1, and
  • conduit 20A, 20B (see FIG. 5 for conduit 20A and FIG. 8 for conduit 20B) radially internal to tube 10 which is piaf in the illustrated example, integrates contiguous longitudinal channels 21 conveying fluid I high pressure in the liquid state (visible in Figures 6 to 9) and which is twisted and / or wound around and along the longitudinal axis of X symmetry of the tube 10 (see Figure 5), the or each duct 20A, 20B having two portions of straight ends 22 (ie neither bent nor wound) respectively mounted in two fluidic connection supports 23 for the tight connection of the high flow pressure divided in the channels 21 to the HP line of the circuit.
  • FIGS. 5 and 6 respectively showing a twisted-conductor exchanger 20A at an angle ⁇ , for example between 30 ° and 60 °, and an exchanger E i2 with a duct 20B wound in a circular helix around and along the X axis.
  • ⁇ for example between 30 ° and 60 °
  • E i2 with a duct 20B wound in a circular helix around and along the X axis.
  • each duct 20A, 20B is twisted or wound along .
  • Each end portion 22 thus terminates axially beyond the adjacent closure wall 14, and is attached to one of the two fluidic connection supports 23.
  • FIG. 5 further details the attachment (for example by welding or brazing) to the corresponding flange 13 of each elbow 12 bent out of the stitch 1 1 welded or brazed around the tube 10, for the BP connection.
  • each flange 13 has, like the support 23, a female part 18 with a non-throughgoing LP connection disposed facing the tubing 12 which opens inside the flange 13, and a through orifice 17 for its attachment to the rest of the circuit 1.
  • FIG. 8 concerning a fiusdic connection support 33 for both the high pressure and the low pressure includes, in place of the closure wall 14 of FIG. 7 and in addition to a female part 34 intended for connect the HP fluid, another female portion 36 which is intended to connect the BP fluid and which is accordingly arranged through a male flange 37 which is provided with the support 33 and facing the free space between 20A, 208 and the tube 10 are also shown.
  • FIG. 8 also shows a fixing orifice 38 of the male flange 37 adjacent to the female connection portion 36 BP and a fixing orifice 39 of the support 33 adjacent to the female part. 34 HP connection.
  • FIG. 9 illustrates another exchanger E 13 according to the invention, for which the fluidic connection of the fluid HP flowing in the channels 21 of three twisted internal ducts 20A or wound in a helix 2 ⁇ B is similar to that described with reference to FIGS. 5 and 7, in this variant with several ducts 20A, it is seen in particular that the female part 24 of the support 23 for connecting the high-pressure fluid flowing in the channels 21 of the three ducts 20A is similar to that of FIG. disposed here opposite the adjacent ends of the channels 21 which open into the support 23 as in Figure 7.
  • FIG. 5a is illustrated another exchanger ⁇ 14 according to the invention, which comprises a single Internal conduit 20C having a plurality of longitudinal channels 21 and comprising:
  • a connecting portion 2 which extends in the vicinity of the opposite end 15b of the tube 10 perpendicular to the X axis and which connects the twisted portions 20i to each other in the manner of the core of a "U" whose wings are formed by these portions 20%.
  • conduit 20C forms a round trip from one end 15a to the other 15b of the tube 10 via the connecting portion 20 vertical 2, from a section 20 of each portion 1a 1 which has a horizontal end adjacent the end 15a opening on a fluid connection support 43 and whose torsion a quarter of a turn leads to a vertical section 18 defining each wing of the U.
  • connection support 43 fixed to the tube 10 has in this embodiment two female portions 44 for connecting the fluid HP circulating in the conduit 20C, respectively to the two emergent sections 20 1a of the two parallel twisted portions 20 1 (respectively consisting of an upper section 20 1a and a lower section 20 1a) of the conduit 20C.
  • the LP fluid it circulates as before in the radially delimited space between the duct 20C and the tube 10.
  • Non-coaxial of the invention may vary and include, for example, channels of substantially polygonal (eg, rectangular or square as in FIGS. 8-9), substantially elliptical, obiague or other passage sections which are arranged in one or more rows of channels. superposed or not separated from each other by partitions 21a straight or not, and a total number of channels at least equal to 2 and preferably at least equal to 5.
  • the dimensions of the exchangers according to the invention such as for example the internal heat exchangers En and Ea mentioned above, they may in particular include, by way of example and in no way limitative:
  • the exchanger E ' operates with a low pressure fluid circulating in the conduit 20' and at high pressure in the annular space between the conduit. 2.0 ' and the tube 10', thus according to a principle opposite to that of the present invention.
  • the exchanger E ' is provided with two connecting supports 23' to the fluid BP sealingly receiving the conduit 20 ', and two flanges 13' for connecting the fluid HP via two elbows 12 'communicating radially with the tube 10' .
  • an internal heat exchanger according to the invention was tested, such as the exchanger Ei1 illustrated in FIGS. 2-5 and 7 and described above, which was characterized by an external tube length equal to 250 mm, and by ia the presence of a single mufticanal internal conduit 20 of twisted type at an angle of approximately 45 ° (both in aluminum),
  • a "white” noise (ie, formed of multispectricity) has been generated downstream of the low-pressure connection of each exchanger E ', E “, E-, i (it being specified that the (closed) clog has been closed.
  • the acoustic direction has been chosen to be opposite to that of the fluid, because it is the suction of the compressor 2 which generates noise towards the line of the low-pressure line of the air-conditioning circuit, ie, the thermoregulator valve 5 of the evaporator 4.
  • the downstream acoustic pressure (ie input pressure Pe) was compared with the upstream acoustic pressure (ie output pressure Ps), and the three curves presented in the graph of FIG. ordered at the Ps / Pe ratio.
  • the lower the curve ie the reduced ordinate for a given frequency on the abscissa), the better is the measured acoustic attenuation of the exchanger ⁇ ', E ", E, i.
  • This graph of FIG. 10 shows that the acoustic transfer function Ps / Pe of the exchanger En according to the invention is globally reduced compared with that of the "control" exchangers.
  • E 'and E " which shows a generally reduced acoustic transmission and therefore a generally improved acoustic efficiency and in particular very significantly improved in the field of low frequencies typically below about 1100 Hz, with a compactness also increased for the exchanger E-, t compared to the exchangers E and E ', for the same acoustic performance obtained.

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Abstract

L'invention concerne un échangeur thermique de type à tube externe véhiculant un fluide à basse pression et contenant au moins un conduit véhiculant un fluide à haute pression, tel qu'un échangeur thermique interne pour circuit de climatisation de véhicule automobile, et un tel circuit de climatisation incorporant cet échangeur thermique interne. Cet échangeur thermique (En) comporte : - un tube externe (10) présentant un axe longitudinal de symétrie (X), une longueur mesurée le long dudit axe et étant adapté pour véhiculer un fluide à basse pression (BP), et - au moins un conduit (20A) qui est monté radialement à l'Intérieur du tube externe et qui présente une pluralité de canaux longitudinaux adaptés pour véhiculer un fluide é haute pression (HP), l'échangeur comprenant des moyens d'atténuation acoustique aptes à atténuer des bruits transmis par le fluide à basse pression. Selon l'invention, ces moyens sont formés au moins en partie par ledit au moins un conduit tordu et/ou enroulé autour et le long dudit axe sur plus de 50 % de ladite longueur.

Description

ECHAMGEUR THERMIQUE TEL QU'UN ECHANGEUR INTERNE FOUR CIRCUIT DE CLIMATISATION DE VEHICULE AUTOMOBILE ET CIRCUIT
L'INCORPORANT. La présente invention concerne un échangeur thermique de type à tube externe véhiculant un fluide à basse pression et contenant au moins un conduit véhiculant un fluide à haute pression, cet échangeur étant avantageusement un échangeur thermique interne pour un circuit de climatisation de véhicule automobile, et un tel circuit de climatisation incorporant cet échangeur thermique interne. L'invention s'applique d'une manière générale à tous transferts de fluides nécessitant un échange thermique entre au moins deux canalisations.
Dans certains circuits de climatisation pour véhicules automobiles, il est nécessaire de réaliser un échange ou transfert, thermique entre le fluide de la portion haute pression du circuit que l'on cherche à refroidir et le même fluide issu de la portion basse pression de ce circuit qui sert de source froide et qui est réchauffé en échange, pour améliorer 1e rendement du circuit. On utilise à cet effet un échangeur thermique dit interne, du fait qu'il ne recherche pas d'échange avec l'air extérieur au véhicule ni avec l'air de l'habitacle.
De manière connue, un tel échangeur thermique interne est de type métallique et est connecté aux conduites correspondantes du circuit de climatisation qui comprennent en particulier des flexibles, via des connecteurs montés à chacune des extrémités de i'échangeur, lequel peut être par exemple de type à plaque, étant constitué d'un empilement de tubes plats et réalisant l'échange thermique tant par convection avec l'air extérieur à l'échangeur que par conduction, ou bien de type à multitubes qui dans sa version la plus simple est de type tubulalre coaxial à contre-courant, réalisant alors l'échange thermique sans la convection précitée.
Dans ce dernier cas et notamment avec des fluides tels que le R134a ou te RI 52, cet échangeur tubulalre coaxial définit généralement : - à l'intérieur d'un tube interne de l'échangeur, au moins un canal radiaiement interne destiné à véhiculer le fluide Issu de la portion basse pression du circuit, et
~ radiaiement entre ce tube interne et un tube externe formant enveloppe pour l'échangeur, un canal radiaiement externe usuellement pourvu d'ailettes longitudinales conçues pour optimiser le transfert thermique entre les fluides circulant dans les canaux infeme(s) et externe qui sont réparties sur sa circonférence et qui peuvent être solidaires des tubes interne et/ou externe ou encore rapportées entre ces deux tubes, comme Illustré par exemple dans le document US-A-6 434 972,
Il est par ailleurs connu du document KR-A-20G7/QG97609 de prévoir, à l'intérieur d'une enveloppe externe d'un échangeur thermique interne utilisant du CO2 comme fluide frigorigène, un conduit interne qui n'est pas de type îubuiaire coaxtal mais de forme plate et formant des allers-retours en zigzag dans la direction longitudinale de l'enveloppe, ce conduit plat intégrant une rangée de canaux longitudinaux adjacents séparés par des cloisons. Plus précisément, le circuit de climatisation présenté dans ce document utilise un capillaire (": orifice tube » en anglais) permettant le retour du CO2 à l'état liquide vers l'aspiration du compresseur, en utilisant un accumulateur pour séparer les phases liquide et vapeur et récupérer la seule partie gazeuse à comprimer par ce compresseur.
Ces échangeurs thermiques internes connus présentent notamment comme inconvénients, pour l'obtention d'une efficacité d'échange thermique satisfaisante, de transmettre un niveau de bruit relativement élevé en fonctionnement et de devoir présenter une longueur et donc un encombrement Importants.
Un but de la présente invention est de proposer un échangeur thermique qui remédie à ces inconvénients, l'échangeur comportant :
- un tube externe présentant un axe longitudinal de symétrie, une longueur mesurée le long dudit axe et étant adapté pour véhiculer un fluide à basse pression, et - au moins un conduit qui est monté radialemenf à l'intérieur cludit tube externe et qui présente une piuraiité de canaux longitudinaux adaptés pour véhiculer un fluide à haute pression,
réchangeur comprenant des moyens d'atténuation acoustique aptes à atténuer des bruits transmis par îe fluide à basse pression.
A cet effet, un échangeur selon l'invention est tel que lesdits moyens d'atténuation acoustique sont formés au moins en partie par ledit au moins un conduit qui est tordu et/ou enroulé autour et ie long dudit axe sur plus de 50 % de ladite longueur,
On notera que cet agencement tordu et/ou enroulé du ou de chaque conduit interne muiticanaux autour de Taxe longitudinal de symétrie de réchangeur sur la majeure partie de la longueur du tube externe permet de manière inattendue de procurer une atténuation acoustique significative des fréquences sonores transmises par ie fluide à basse pression comprenant en particulier une atténuation efficace des basses fréquences, en comparaison des échangeurs coaxiaux de l'art antérieur.
Avantageusement, lesdits moyens d'atténuation acoustique peuvent être exclusivement constitués dudit au moins un conduit tout en étant aptes à atténuer efficacement ces fréquences sonores.
On notera également que pour une même efficacité d'échange thermique obtenue, cet agencement non coaxial dudsf ou de chaque conduit interne muiticanaux permet de conférer une compacité accrue aux échangeurs de l'invention en comparaison des échangeurs thermiques internes précités de l'art antérieur, grâce à la torsion et/ou à l'enroulement du ou de chaque conduit et à l'intégration à ce dernier de ces canaux qui procure une surface d'échange beaucoup plus élevée qu'avec les conduits internes tabulaires coaxiaux de l'art antérieur.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, ledit au moins un conduit est de type plat
Dans ce mode particulièrement avantageux de l'invention, ledit au moins un conduit plat peut présenter au moins une cloison qui sépare des dits canaux contigus et qui s'étend sensiblement suivant une première dimension transversale dudit au moins un conduit perpendiculairement à une seconde dimension transversale dudit au moins un conduit, de sorte que l'une desdites première dimension et seconde dimension soit inférieure à l'autre.
Encore plus avantageusement, ledit au moins un conduit plat peut présenter une pluralité de dites cloisons qui délimitent au moins une rangée de dits canaux contigus, ledit au moins un conduit plat présentant une épaisseur formée par ladite première dimension et une largeur formée par ladite seconde dimension, ladite largeur étant supérieure à au moins 5 fois et de préférence à au moins 10 fois ladite épaisseur.
Le ou chaque conduit plat peut présenter une section transversale par exemple de forme elliptique, ovale, polygonale (e.g. rectangulaire) à côtés ou à coins pouvant être arrondis, ou toute autre forme au moins en partie oblongue, à titre non limitatif, de sorte que le ou chaque conduit plat présente en section transversale cette épaisseur très inférieure à sa largeur à la manière d'un ruban creux et cloisonné.
On notera que cette géométrie plate du ou de chaque conduit multicanaux selon "invention permet de maximiser la largeur périphérique du ou de chaque conduit (en termes de surface développée) par rapport à la section de passage du fluide à haute pression qui est divisé dans ce conduit, ce qui procure un échange thermique amélioré en comparaison de celui procuré par un ou des conduits cylindriques ou prismatiques non plats.
On notera cependant qu'en variante le ou chaque conduit interne pourrait ne pas être plat mais tufoulaire, par exemple de section transversale circulaire ou en forme de polygone régulier tel qu'un carré (Le. définissant une surface globalement cylindrique ou prismatique non aplatie).
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit au moins un conduit peut être iorùu et/ou enroulé autour et le long àuâli axe sur au moins 75 % de la longueur dudit tube externe entre deux parois de fermeture radiales respectivement solidaires de deux extrémités dudit tube externe, ledit au moins un conduit pouvant comporter deux portions d'extrémité axiales droites qui dépassent axîaiement desdites parois de fermeture et qui sont respectivement fixées à deux supports de connexion fiuidique comportant des moyens de connexion fluidique du fluide à haute pression circulant dans fesdits canaux au sein d'un circuit: fermé incorporant l'échangeur.
Conformément à ce mode de réalisation, l'un au moins desdits deux supports de connexion fluidique peut comporter en outre des moyens de connexion fiuidique au sein dudit circuit du fluide à basse pression circulant autour dudit au moins un conduit à l'intérieur dudit tube externe.
En variante, l'échangeur peut être pourvu, à proximité et en deçà de l'une au moins desdites parois de fermeture, d'au moins un piquage fixé à une bride de connexion fluidique du fluide à basse pression au sein du circuit, la bride étant adjacente à l'un desdits supports de connexion fluidique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un conduit peut être torsadé et/ou enroulé en hélice autour et le long âuâ'û axe radiaiemeni à distance dudit tube externe.
On notera que cette conformation en torsade et/ou en hélice du ou de chaque conduit selon l'invention sur quasiment toute la longueur du tube externe (Le. sur avantageusement 90 à 100 % de ladite longueur) permet de conférer une longueur nettement réduite et donc une compacité accrue de manière significative aux échangeurs selon l'invention en comparaison d'un échangeur à conduit(s) internefs) droit(s), pour une même performance thermique donnée.
On notera également que cette conformation en torsade et/ou en hélice du ou de chaque conduit selon l'invention présente l'avantage d'être aisément façonnabîe, en particulier dans le cas d'un conduit torsadé.
Selon un premier exemple de réalisation de l'invention, ledit au moins un conduit est torsadé suivant un angle de torsion compris entre 10" et 80° autour et le long dudit axe en étant inscrit dans une surface cylindrique.
Selon un second exemple de réalisation de l'invention, ledit au moins un conduit est enroulé en hélice circulaire le long dudit axe en formant des spires non jointives inscrites dans une surface cylindrique.
Selon un troisième exemple de réalisation de l'invention, ledit au moins un conduit comprend : - deux portions torsadées qui s'étendent en étant mutuellement espacées à partir d'une première extrémité du tube externe en étant chacune torsadées autour et le long dudit axe suivant un angle de torsion de préférence égal à 90° (Le. suivant un quart de tour), et
~ une portion de raccordement qui s'étend au voisinage d'une seconde extrémité du tube externe perpendiculairement audit axe et qui raccorde tes portions torsadées entre elles â la manière de l'âme d'un « U » dont les ailes sont formées par ces portions torsadées.
On notera que des enroulements autres que l'hélice circulaire sont envisageables pour ledit au moins un conduit selon l'Invention, pourvu qu'ils forment une circonvolution autour et le iong dudit axe.
Avantageusement, le tube externe peut présenter une conductibilité thermique inférieure à celle dudit au moins un conduit. En d'autres termes, le ou chaque conduit interne (par exemple réalisé en un matériau métallique de conductibilité thermique élevée, tel que l'aluminium) peut être prévu plus thermiquement conducteur que Se tube externe, lequel peut être globalement moins thermiquement conducteur du fait du matériau (typiquement métallique) qui le constitue et/ou d'un revêtement thermiquement isolant (par exemple en matière plastique renforcée) dont ce tube externe (par exemple à base d'aluminium) peut être pourvu» En effet, on cherche à éviter dans la présente invention que le fluide è basse pression échange de la chaleur avec l'extérieur de l'échangeur thermique interne.
Selon une autre caractéristique de l'invention, S'échangeur peut être un échangeur thermique interne pour un circuit de climatisation de véhicule automobile comportant deux portions de basse et haute pression parcourues par un fluide frigorigène qui circule, à haute pression, dans îedît au moins un conduit et, à basse pression, autour dudit au moins un conduit à l'intérieur du tube externe.
Un circuit de climatisation pour véhicule automobile selon l'invention comporte ledit échangeur thermique interne et une valve thermorégulatrice (« thermal expansion valve » en anglais) pour régler la détente du fluide à basse pression qui circule uniquement en phase gazeuse dans réchangeur (cette phase basse pression gazeuse pouvant néanmoins comporter de fines particules de lubrifiant mélangées au fluide frigorigène).
Avantageusement, le circuit peut être dépourvu d'accumulateur, ledit fluide frigorigène étant autre que le CO2 et étant par exemple le R134a, le RI 52 ou le R1234yf, à titre non limitatif.
On notera que la détente du fluide frigorigène à basse pression est réalisée dans le circuit de l'invention par cette valve thermorégulatrice qui est un dispositif réglable de détente tenant compte de la température de sortie de révaporateur que comporte ce circuit. Contrairement à cela, les circuits de climatisation précités de type à capillaire doivent comporter un accumulateur pour stocker le fluide liquide et séparer sa phase liquide de sa phase vapeur retournant vers l'aspiration du compresseur.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention rassortiront â la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, la description éiarû réalisée en référence avec les dessins joints, parmi lesquels :
la figure 1 est une vue schématique d'un circuit de climatisation pour véhicule automobile selon l'invention incorporant un échangeur thermique interne également selon l'invention,
la figure 2 est une vue latérale en perspective d'un échangeur thermique interne selon un mode de réalisation de l'invention, qui est représenté pourvu de supports de connexion fluidique pour la haute pression et de tubulures et brides pour fa basse pression à raccorder à ce circuit,
la figure 3 est une vue latérale de dessus et en perspective d'un échangeur selon l'invention, représenté avec lesdiis supports de connexion pour ia haute pression mais sans les tubulures et brides de la figure 2,
la figure 4 est une vue en perspective de détail de l'intérieur d'une extrémité de j'échangeur de ia figure 3, montrant, un conduit interne multicanaux torsadé selon le premier exemple de l'invention,
la figure 5 est une vue schématique partielle à la fois en coupe axiale et en vue latérale d'une extrémité d'un échangeur selon ce premier exempte montrant la géométrie torsadée du conduit multicanaux et les raccordements haute et basse pression de l'échangeur,
ia figure 5a est une vue schématique en perspective avec arrachements partiels d'un échangeur selon un autre exemple de l'invention montrant une autre géométrie torsadée du conduit multicanaux et son raccordement à la ligne haute pression par un support de connexion fluidique, ia figure 6 est une vue en perspective d'une extrémité d'un échangeur selon un autre exemple de l'invention en cours de fabrication, montrant l'insertion dans le tube externe d'un conduit multicanaux enroulé en hélice,
la figure 7 est une vue schématique en perspective avec arrachements partiels d'une extrémité d'un échangeur selon l'invention détaillant le raccordement à la ligne haute pression par le support de connexion fluidique fixé à un conduit multicanaux,
ia figure 8 est une vue schématique en perspective avec arrachements partiels d'une extrémité d'un autre échangeai de l'invention détaillant ie raccordement aux lignes haute et basse pression par un autre support de connexion ffuidique fixé à un conduit multicanaux,
ia figure 9 est une vue schématique en perspective avec arrachements partiels analogue à ia figure 7 d'une extrémité d'un autre échangeur selon l'invention défaillant le raccordement à la ligne haute pression par ie support de connexion ffuidique fixé à plusieurs conduits internes multicanaux,
la figure 10 est un graphique illustrant en termes de fonction de transfert acoustique l'atténuation acoustique améliorée obtenue pour un échangeur selon Se premier exemple de l'invention illustré à la figure 5, en comparaison de deux échangeurs « témoin » à conduit interne tabulaire coaxia! respectivement illustrés aux figures 11 et 12, et
les figures 11 et 12 sont des vues schématiques en coupe axiale des deux échangeurs « témoin » coaxiaux testés à la figure 10. Le circuit de climatisation 1 illustré à la figure 1 est de manière connue un circuit fermé ou « boucle » qui comprend, outre un èchangeur thermique interne E, plusieurs éléments répartis à l'intérieur du compartiment moteur du véhicule, notamment un compresseur 2, un refroidisseur ou condenseur 3 et un évaporateur 4, et dans lequel circule un fiuide fngorigène sous pression, tel que du R134a, du R1234yf ou du R152, à titre non limitatif. Tous ces éléments sont reliés entre eux par des lignes rigides ou flexibles constitués par des portions tubulaJres rigides et/ou souples, qui présentent en chacune de leurs extrémités des moyens de raccordement étanches.
Plus précisément, le circuit 1 comporte ;
~ une ligne basse pression BP destinée à véhiculer le fluide fngorigène entre le i'évaporateur 4 et le compresseur 2, à travers l'échangeur E via une entrée eBP de fluide basse pression à réchauffer et une sortie SBP de ce fluide ainsi réchauffé, et
- une ligne haute pression HP destinée à véhiculer ce même fluide en aval du compresseur 2 et du refroidisseur 3 via une entrée ΘΗΡ de fluide haute pression à refroidir et une sortie sHp de ce fluide ainsi refroidi, une valve de détente 5 fhermoréguSatrice étant agencée en aval de celte sortie sHp et en amont de S'évaporateur 4.
L'échangeur E est de type â contre-courant, et il est destiné à refroidir le fluide issu de la ligne HP par conduction au contact du même fluide issu de la ligne BP qui est réchauffé en échange. A cet effet et comme illustré aux figures 2 et 3, cet èchangeur E comprend essentiellement ;
un tube externe 10 formant enveloppe cylindrique qui est pourvu, â proximité immédiate de chacune de ses deux extrémités, de piquages radiaux 1 1 se prolongeant par des tubulures 12 coudées à angle droit axialement vers l'extérieur et se terminant par des brides 13 pour te raccordement étanche du flux basse pression circulant à l'intérieur du tube 10 à la ligne BP du circuit 1 , et
au moins un conduit 20A, 20B (voir la figure 5 pour !e conduit 20A et la figure 8 pour le conduit 20B) radialement interne au tube 10 qui est piaf dans l'exemple illustré, intègre des canaux longitudinaux 21 contigus véhiculant je fluide à haute pression a l'état liquide (visibles aux figures 6 à 9} et qui est tordu et/ou enroulé autour et le long de Taxe longitudinal de symétrie X du tube 10 (voir figure 5), le ou chaque conduit 20A, 20B comportant deux portions d'extrémités droites 22 (i.e. ni tordues, ni enroulées) respectivement montées dans deux supports de connexion fluidique 23 pour le raccordement étanche du flux haute pression divisé dans les canaux 21 à la ligne HP du circuit.
Comme illustré aux figures 5 et 6 montrant respectivement un échangeur En à conduit torsadé 20A selon un angle a par exemple compris entre 30° et 60" et un échangeur Ei2 à conduit 20B enroulé en hélice circulaire autour et te long de l'axe X (avec des spires S non jointives), le flux basse pression circule dans l'espace radialement délimité entre te conduit 2QX 20B et te tube 10.
Plus précisément et comme notamment illustré aux figures 4 et 5, le ou chaque conduit 20A, 20B est torsadé ou enroulé te long.de l'axe X entre deux parois de fermeture radiales 14 montées (par exemple par soudage ou brasage) contre deux extrémités circonférentlelles 15 du tube 10, et chaque portion d'extrémité droite 22 du conduit 20A, 20B traverse axialement la paroi de fermeture 14 correspondante en y étant fixée (par exemple par soudage ou brasage). Chaque portion d'extrémité 22 se termine ainsi axialement au-delà de la paroi de fermeture 14 adjacente, et elle est fixée à l'un des deux supports de connexion fluidique 23.
La fixation du conduit 20AS 20B à chaque support de connexion 23 est détaillée aux figures 5 et 7, qui montrent dans ce support 23 une partie femelle 24 pour le raccordement du fluide à haute pression circulant dans les canaux 21 du conduit 20A, 20B. La partie femeile de connexion HP 24 est formée de manière non traversante dans le support 23, et elle est disposée en regard et radialement autour des extrémités des canaux 21 qui débouchent à l'intérieur du support 23. Ce support 23 est en outre pourvu d'un orifice traversant 25 pour sa fixation au reste du circuit 1. La figure 5 détaille par ailleurs la fixation (par exemple par soudage ou brasage) à la bride 13 correspondante de chaque tubulure 12 coudée issue du piquage 1 1 soudé ou brasé autour du tube 10, pour te raccordement BP. On voit que chaque bride 13 présente à l'instar du support 23 une partie femelle 18 de connexion BP non traversante disposée en regard de la tubulure 12 qui débouche à l'intérieur de la bride 13, et un orifice traversant 17 pour sa fixation au reste du circuit 1.
La variante de la figure 8 concernant un support de connexion fiusdique 33 à la fois pour la haute pression et la basse pression inclut, à la place de la paroi de fermeture 14 de la figure 7 et en plus d'une partie femelle 34 destinée à connecter le fluide HP, une autre partie femelle 36 qui est destinée à connecter te fluide BP et qui est agencée en conséquence de manière traversante à travers une bride mâle 37 dont est pourvu en saillie le support 33 et en regard de l'espace libre entre te conduit 20A, 208 et te tube 10. Sont également visibles à la figure 8 un orifice de fixation 38 de la bride mâle 37 adjacent à la partie femelle 36 de connexion BP et un orifice de fixation 39 du support 33 adjacent à la partie femelle 34 de connexion HP.
A la figure 9 est Illustré un autre échangeur E13 selon l'invention, pour lequel la connexion fiuidique du fluide HP circulant dans les canaux 21 de trois conduits internes torsadés 20A ou enroulés en hélice 2ÛB, est analogue à celle décrite en référence aux figures 5 et 7, Dans cette variante à plusieurs conduits 20A, on voit notamment que la partie femelle 24 du support 23 pour le raccordement du fluide à haute pression circulant dans les canaux 21 des trois conduits 20A est analogue à celle de la figure 7, étant disposée Ici en vis-à-vis des extrémités adjacentes des canaux 21 qui débouchent à l'intérieur du support 23 comme à la figure 7.
A la figure 5a est illustré un autre échangeur Ε14 selon l'invention, qui comporte un unique conduit Interne 20C présentant une pluralité de canaux longitudinaux 21 et comprenant :
deux portions torsadées 205 qui s'étendent en étant mutuellement espacées à partir d'une première extrémité 15a du tube externe 10 en étant chacune torsadées autour et le long de l'axe X du tube 10 suivant un angle de torsion d'un quart de tour, et
- une portion de raccordement 202 qui s'étend au voisinage de l'extrémité opposée 15b du tube 10 perpendiculairement à l'axe X et qui raccorde les portions torsadées 20i entre elles à la manière de l'âme d'un « U » dont les ailes sont formées par ces portions 20% .
Plus précisément on voit à la figure 5a que le conduit 20C forme un aller-retour d'une extrémité 15a à l'autre 15b du tube 10 via la portion de raccordement 202 verticale, à partir d'un tronçon 201a de chaque portion torsadée 201 qui présente une extrémité horizontale adjacente à l'extrémité 15a débouchant sur un support de connexion fiuidique 43 et dont la torsion sur un quart de tour aboutit à un tronçon vertical 2018 définissant chaque aile du U.
Ce support de connexion 43 fixé au tube 10 présente dans cet exemple de réalisation deux parties femelles 44 pour le raccordement du fluide HP circulant dans le conduit 20C, respectivement aux deux tronçons débouchants 201a des deux portions torsadées parallèles 201 (respectivement constitués d'un tronçon supérieur 201a et d'un tronçon inférieur 201a) du conduit 20C. Quant au fluide BP, il circule comme précédemment dans l'espace radialement délimité entre ie conduit 20C et le tube 10.
D'une manière générale en référence à l'ensemble des modes et exemples de réalisation de l'invention qui viennent d'être décrits, on notera que la géométrie, l'agencement et le nombre des canaux 21 formés dans le ou chaque conduit interne non coaxial de l'invention peuvent varier et englobent par exemple des canaux de section de passage sensiblement polygonale (e.g, rectangulaire ou carrée comme aux figures 8-9), sensiblement elliptique, obiongue ou autre qui sont agencés suivant une ou plusieurs rangées â canaux superposés ou non séparés entre eux par des cloisons 21 a droites ou non, et suivant un nombre total de canaux au moins égal â 2 et avantageusement au moins égal à 5. Concernant les dimensions des échangeurs selon l'invention, tels que par exemple les échangeurs thermiques internes En et Ea précités, elles peuvent notamment inclure, à titre exemplatif et nullement limitatif :
- une longueur totale L de tube externe 10 inférieure ou égale à 250 mm et avantageusement de seulement 200 mm, en comparaison des longueurs usuelles d'échangeurs thermiques internes qui pour la même performance thermique présentent une longueur de tube externe typiquement d'environ 500 mm, soit te double de cette longueur L selon l'invention,
- un diamètre D de tube 10 compris entre 20 mm et 30 mm, - une épaisseur e de conduit(s) 20A, 20B comprise entre
2 mm et 5 mm, et
- une largeur î de conduit(s) 20A, 20B comprise entre 20 mm et 60 mm. Essais d'atténuation acoustique d'échangeurs « témoin »
E' et E" et d'un échangeur EH selon l'invention :
On a testé un premier échangeur thermique interne « témoin » E' à contre-courant pour circuit de climatisation illustré schématiquement à la figure 1 1 , qui est de manière classique de type tabulaire coaxial avec un conduit interne 20' cylindrique disposé à l'intérieur d'un tube externe 10' (tous deux en aluminium) de diamètre réduit et de longueur L du tube 10' égale à 500 mm. L'échangeur E' fonctionne avec un fluide à basse pression circulant dans le conduit 20' et à haute pression dans l'espace annulaire compris entre le conduit. 2.0' et le tube 10', donc suivant un principe inverse â celui de la présente invention. L'échangeur E' est pourvu de deux supports de connexion 23' au fluide BP recevant de manière étanche le conduit 20', et de deux brides 13' de connexion au fluide HP via deux tubulures coudées 12' communiquant radlalement avec le tube 10'.
On a testé un second échangeur thermique interne « témoin »
E" à contre-courant pour circuit de climatisation illustré schématiquement à la figure 12, également tabulaire coaxial avec un conduit interne 20" cylindrique disposé à l'intérieur d'un tube externe 10-' (tous deux en aluminium) de diamètre beaucoup plus élevé et de longueur L du tube 10" égaie â 250 mm. L'échangeur E" fonctionne avec un fluide à haute pression circulant dans le conduit 20" et à basse pression dans l'espace annulaire entre le conduit 20" et ie tube 10", soit comme dans la présente invention. L'échangeur E" est pourvu dé supports de connexion 23" au fluide HP recevant de manière étanche le conduit 20", et de brides 13" de connexion au fluide HP via deux tubulures coudées 12" communiquant radiaiement avec le tube 10",
On a enfin testé un échangeur thermique interne selon l'invention tel que l'échangeur Ei1 illustré aux figures 2-5 et 7 et décrit ci- dessus, qui était caractérisé par une longueur de tube externe 10 égaie à 250 mm, et par ia présence d'un unique conduit interne mufticanaux 20 de type torsadé selon un angle d'environ 45° (tous deux en aluminium),
On a mesuré les fonctions dé transfert acoustiques pour chacun de ces trois échangeurs É, E" et EH en utilisant comme fiuide de l'air à la place du fluide frigorigèné et dans des conditions normales de température (ambiante) et de pression (atmosphérique), étant précisé qu'un autre gaz produirait les mêmes courbes de fonctions de transfert que celles de ia figure 10 avec simplement une homothétie de l'échelle des fréquences dans le rapport des célérités dés ondes acoustiques, en raison de ia compressibilité voiumique du gaz. On a utilisé le principe de mesure suivant.
On a généré un bruit « blanc » (i.e, formé de multffréquences) en aval de ia connexion basse pression de chaque échangeur E', E", E-,i( étant précisé que l'on a fermé (i.e. bouché) l'extrémité amont de chaque échangeur E', E" En- Par définition, « amont » et « aval ¾ sont déterminés par rapport au sens d'écoulement du fluide basse pression. On a choisi pour sens acoustique le sens opposé â celui du fluide, car c'est l'aspiration du compresseur 2 qui génère du bruit vers Pamont de la ligne basse pression du circuit de climatisation, i.e, la valve therniorégulatrice 5 de i'évaporateur 4.
On a comparé la pression acoustique aval (i.e. pression d'entrée Pe) à la pression acoustique amont (i.e. pression de sortie Ps), elles trois courbes présentées au graphique de la figure 10 correspondent en ordonnée au ratio Ps/Pe. Plus la courbe est basse (i.e. d'ordonnée réduite pour une fréquence donnée portée en abscisse), meiHeure est l'atténuation acoustique mesurée de l'échangeur Ε', E", E,i.
Ce graphique de la figure 10 (dont les courbes ont subi un lissage pour pius de lisibilité) montre que la fonction de transfert acoustique Ps/Pe de l'échangeur En selon l'invention est globalement réduite par rapport à celle des échangeurs « témoin » E' et E", ce qui témoigne d'une transmission acoustique globalement réduite et donc d'une efficacité acoustique globalement améliorée et en particulier très nettement améliorée dans le domaine des basses fréquences typiquement inférieures à 1100 Hz environ, avec une compacité également accrue pour l'échangeur E-,t comparé aux échangeurs E et E', pour une même performance acoustique obtenue.

Claims

1 } Echangeur thermique (E, En, Ej2, Ej3, E^} comportant : - un tube externe (10) présentant un axe longitudinal de symétrie (X), une longueur (L) mesurée le long dudit axe et étant adapté pour véhiculer un fluide à basse pression (BP), et » au moins un conduit (20A, 20B, 20C) qui est monté radiaiement à l'intérieur dudit tube externe et qui présente une pluralité de canaux longitudinaux (21) adaptés pour véhiculer un fluide à haute pression (HP), l'échangeur comprenant des moyens d'atténuation acoustique aptes à atténuer des bruits transmis par le fluide à basse pression, caractérisé en ce que iesdiis moyens d'atténuation acoustique sont formés au moins en partie par ledit au moins un conduit qui est tordu et/ou enroulé autour et Se long dudit axe sur plus de 50 % de ladite longueur. 2) Echangeur (E, En, Εί2, Ε¾, Ej4) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (20A, 20B, 20C) est de type plat. 3) Echangeur (E, En, Ei2, Ei3, E14) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit plat (2QA, 208, 20C) présente au moins une cloison (21a) qui sépare des dits canaux (21 ) contigus et qui s'étend sensiblement suivant une première dimension transversale (e) dudit au moins un conduit perpendiculairement à une seconde dimension transversale (!) dudit au moins un conduit, de sorte que l'une desdites première dimension et seconde dimension soit inférieure â l'autre , 4) Echangeur (E, Ei1, Ei2, Ei3, EM) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit plat (20A, 2QB, 20C) présente une pluralité de dites cloisons (21a) qui délimitent au moins une rangée de dits canaux (21 ), ledit au moins un conduit plat présentant une épaisseur (e) formée par ladite première dimension et une largeur (!) formée par ladite seconde dimension, ladite largeur étant supérieure à au moins 5 fois et de préférence à au moins 10 fois ladite épaisseur. 5) Echangeur (E, Ei1, Ei2, Ei3, Ei4) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'atténuation acoustique sont exclusivement constitués dudit au moins un conduit (2QA, 20B, 20C) et sont aptes à atténuer des fréquences sonores transmises par le fluide à basse pression (BP) comprenant en particulier des basses fréquences. 6) Echangeur (E, Ei1, Ei2, Ei2 Ei4) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (20.A, 208, 20C) est tordu et/ou enroulé autour et le long dudit axe (X) sur au moins 75 % de ladite longueur (L) entre deux parois de fermeture radiales (14) respectivement solidaires de deux extrémités (15, 15a, 15b) àuôit tube externe (10), ledit au moins un conduit comportant deux portions d'extrémité axiales (22) droites qui dépassent axialement desdites parois de fermeture et qui sont respectivement fixées à deux supports de connexion fiuîdique (23, 33, 43) comportant des moyens de connexion fiuîdique (24, 34, 44) du fluide à haute pression (HP) circulant dans lesdits canaux (21 ) au sein d'un circuit fermé (1 ) incorporant l'échangeur, 7) Echangeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un au moins desdits deux supports de connexion fiuîdique (33) comporte en outre des moyens de connexion fiuîdique (36) au sein dudit circuit (1) du fluide à basse pression (BP) circulant autour dudit au moins un conduit (20A) à l'intérieur dudit tube externe (10). 8) Echangeur (E, Ei1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que réchangeur est pourvu, à proximité et en deçà de l'une au moins desdites parois de fermeture (14), d'au moins un piquage (11 , 12) fixé à une bride de connexion fluidique (13) du fluide à basse pression (BP) au sein dudit circuit (1 ), ladite bride étant adjacente à l'un desdits supports de connexion fluidique (23). 9) Echangeur (E, Ei1, Ei3> Ei4) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que iedit au moins un conduit (2ÛA, 208, 20C) est torsadé et/ou enroulé en hélice autour et le long dudit axe (X) radialement à distance dudit tube externe (10) et sur 90 à 100 % de ladite longueur (L).
1.0) Echangeur (E, Ei1, Ei3 ) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (2GA) est torsadé suivant un angle de torsion (a) compris entre 10° et 80° autour et te long dudit axe (X), en étant inscrit dans une surface cylindrique,
11 ) Echangeur (El2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (206) est enroulé en hélice circulaire le long dudit axe (X) en formant des spires (S) non jointives inscrites dans une surface cylindrique.
12) Echangeur (Ei4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit au moins un conduit (20C) comprend :
- deux portions torsadées (20i) qui s'étendent en étant mutuellement espacées à partir d'une première extrémité (15a) dudit tube externe (10) en étant chacune torsadées autour et le long dudit axe (X) suivant un angle de torsion (a) de préférence égal à 90°, et
~ une portion de raccordement (202) qui s'étend au voisinage d'une seconde extrémité (15b) dudit tube externe perpendiculairement audit axe (X) et qui raccorde iesdites portions torsadées entre elles à la manière de l'âme d'un « U » dont les ailes sont formées par lesdites portions torsadées. 13} Echangeur (E, En, Ei2, Ei3) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tube externe (10) présente une conductibilité thermique inférieure à celle dudit au moins un conduit (20A, 2GB).
14} Echangeur (E, En, Ei2,· Ei3< Ei4) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échangeur est un échangeât thermique interne pour un circuit de climatisation {1 } de véhicule automobile comportant deux portions de basse et haute pression (BP et HP) parcourues par un fluide frsgorigène qui circule, à haute pression, dans ledit au moins un conduit (20A; 2GB, 20C) et, à basse pression, autour dudit au moins un conduit à l'intérieur dudit tube externe (10).
15) Circuit de climatisation (1 ) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un echangeur thermique interne (E, En, Ei2, Ei3, EM) selon la revendication 14 et une valve thermo- régulatrice (5) pour régler ia détente du fluide à basse pression (BP) qui circule uniquement en phase gazeuse dans l'échangeur. 18) Circuit de climatisation (1 ) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le circuit est dépourvu d'accumulateur, ledit fluide frigorigène étant autre que le C02 et étant par exemple le R134a, le RI 52 ou le R1234yf.
EP14759243.0A 2014-07-25 2014-07-25 Echangeur thermique tel qu'un echangeur interne pour circuit de climatisation de vehicule automobile et circuit l'incorporant Active EP3172516B1 (fr)

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