EP3394544B1 - Heat exchanger, in particularl for a motor vehicle - Google Patents

Heat exchanger, in particularl for a motor vehicle Download PDF

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EP3394544B1
EP3394544B1 EP16826391.1A EP16826391A EP3394544B1 EP 3394544 B1 EP3394544 B1 EP 3394544B1 EP 16826391 A EP16826391 A EP 16826391A EP 3394544 B1 EP3394544 B1 EP 3394544B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchange
frames
fluid
heat exchanger
frame
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.)
Active
Application number
EP16826391.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3394544A1 (en
Inventor
Carlos Martins
Anne-Sylvie Magnier-Cathenod
Jérôme MOUGNIER
Sébastien JACOPE
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP3394544A1 publication Critical patent/EP3394544A1/en
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Publication of EP3394544B1 publication Critical patent/EP3394544B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • 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
    • F28D7/16—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
    • F28D7/1692—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 with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
    • F28F2275/045—Fastening; Joining by brazing with particular processing steps, e.g. by allowing displacement of parts during brazing or by using a reservoir for storing brazing material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/06—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints

Definitions

  • the invention relates to the field of heat exchangers according to the preamble of claim 1.
  • EP 1,870,658 discloses such an exchanger.
  • the invention relates more particularly to heat exchangers capable of being traversed by a refrigerant fluid having a relatively high operating pressure, as is the case of natural gases such as carbon dioxide designated by CO 2 , having a pressure of superior operation to the refrigerant gases used in state-of-the-art solutions.
  • Such heat exchangers find particular application in motor vehicles. They can in particular constitute a gas cooler in which the refrigerant fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, such as liquid. Conversely, the second fluid can be cooled by the first fluid, for example in gaseous form, the heat exchanger is then commonly designated by “Water chiller” in English.
  • Such heat exchangers can in particular be used in the thermal regulation of one or more batteries of an electric or hybrid vehicle.
  • the thermal regulation of the batteries is an important point because if the batteries are subjected to too cold temperatures, their autonomy can decrease strongly and if they are subjected to too high temperatures, there is a risk of thermal runaway which can go up to destruction of the battery, or even of the motor vehicle.
  • a heat transfer fluid in general cooling liquid comprising a mixture of glycol water, which circulates within a heat exchanger in contact with the battery or batteries.
  • the coolant can thus bring heat to the battery or batteries to heat them, this heat having been absorbed by the coolant for example during the heat exchange with the CO 2 circulating in the gas cooler.
  • the coolant can also, if necessary, absorb heat emitted by the battery or batteries in order to cool them and evacuate this heat at the level of one or more other heat exchangers.
  • Such heat exchangers can also be used like any other gas cooler in an air conditioning system.
  • Heat exchangers are known, for example, comprising a stack of plates allowing the circulation of the first fluid, such as the refrigerant or refrigerant gas, and of the second fluid such as the coolant.
  • the plate heat exchangers known from the prior art do not make it possible to withstand such high pressures.
  • heat exchangers are also known from the prior art comprising a stack of tubes connected together by at least one collector of the first fluid, in particular the coolant on each side of the tubes, and the second fluid, for example in liquid form, can circulate around the tubes in an envelope connected to a water box.
  • the heat exchangers can in particular be assembled by brazing.
  • a brazing material is generally provided on different elements of the heat exchanger.
  • the brazing material which melts can block the channels in which at least one fluid is intended to circulate, in particular the refrigerant.
  • the present invention aims to improve the solutions of the state of the art and to at least partially resolve the drawbacks exposed above by proposing a heat exchanger whose assembly by brazing is improved.
  • the spacers respectively have at least one tank capable of collecting the coating during the brazing of the heat exchanger, each tank being arranged on one end of a spacer and facing one end of a tube d heat exchange, so as to prevent the coating from clogging said at least one circulation channel of the heat exchange tube during brazing of the heat exchanger.
  • the coating present to ensure the junction between the elements of the heat exchanger during assembly does not run the risk of blocking, when it melts, the circulation channels of the first fluid.
  • the coating which migrates during brazing flows into the reservoirs opposite the ends of the heat exchange tubes instead of risking entering the circulation channels of the first fluid accessible at the ends of the heat exchange tubes.
  • the heat exchanger may further comprise one or more of the following characteristics taken alone or in combination.
  • the spacers respectively have at least one reservoir on each face opposite a heat exchange tube.
  • the heat exchanger thus comprises a stack of simple elements, namely frames and heat exchange tubes in which the first fluid circulates, such as the coolant, inserted in the first frames and between which the second fluid circulates. only coolant.
  • the superimposed frames allow the flow path of the first refrigerant to be created, when the frames are brazed together, and likewise, the superimposed frames create the coolant flow path, in particular on two opposite sides of the bundle d 'heat exchange.
  • the frames designate a part, or an assembly of parts, which can be rigid, delimiting a closed or not space. In this space can be positioned, in our example, heat exchange tubes.
  • the heat exchange bundle which comprises a plurality of heat exchange tubes, is distinct from the frames.
  • Such a heat exchanger has better mechanical strength compared to the solutions of the prior art and very good resistance to high pressures, in particular due to the circulation of CO 2 as refrigerant.
  • the reservoir is produced by reducing the material of an interlayer, or intermediate frame.
  • the reservoir is produced in the form of a groove extending substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes.
  • the reservoir extends opposite the entire end of a heat exchange tube, for example over the entire width of a heat exchange tube produced in the form of a flat tube.
  • the first receiving frames respectively have at least one recess at an interior corner receiving a corner of a heat exchange tube, for the flow of the coating during brazing of the heat exchanger, so as to prevent the coating from clogging the channels of the heat exchange tubes.
  • the width of the step is substantially equal to the width of the groove.
  • This arrangement corresponds to the arrangement of the elements in the mounted state in a motor vehicle in particular.
  • the invention relates to a heat exchanger 1 in particular for a motor vehicle, for a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid.
  • the first fluid can enter the heat exchanger 1 in gaseous form and the second fluid in liquid form.
  • the heat exchanger 1 has at least partially, that is to say on at least certain elements or certain parts, a coating intended to melt to ensure the joining of elements of the heat exchanger during the 'assembly by brazing, as will be detailed later.
  • the heat exchanger 1 according to the invention is in particular suitable for the circulation of at least one fluid having a high operating pressure, in particular greater than 100 bars.
  • the first fluid is a refrigerant intended to circulate at high pressure such as CO 2 , also designated by R744 according to the industrial nomenclature.
  • the heat exchanger 1 can in particular be a gas cooler in which the refrigerant fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, for example in liquid form, such as coolant comprising a mixture of glycol water.
  • the second fluid such as the coolant can also be cooled by the first fluid such as CO 2 , such a heat exchanger is then commonly designated by "Water chiller" in English.
  • the heat exchanger 1 comprises a heat exchange bundle 3 allowing the heat exchange between the first fluid and the second fluid.
  • the heat exchange bundle 3 has a generally substantially parallelepiped shape.
  • the circulation of the first and second fluids is advantageously done against the current in the heat exchange bundle 3.
  • the introduction and evacuation of the first fluid in the heat exchange bundle 3 or out of the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows F1 I for the introduction and F1 O for the evacuation .
  • the heat exchanger 1, and more precisely the heat exchange bundle 3 can be configured for circulation in at least two passes of one of the two fluids, or even of the two fluids, as will be described in more detail below. detail later.
  • the heat exchange bundle 3 comprises a plurality of heat exchange tubes 5 (see figure 2 ) stacked so as to alternately define first circulation channels 7 for the first fluid in the heat exchange tubes 5 and second circulation channels 9 for the second fluid between the heat exchange tubes 5.
  • the heat exchange tubes 5 can be produced in the form of flat tubes, advantageous in terms of space.
  • the flat tubes 5 have a generally substantially rectangular shape, with a length for example of the order of 32mm and a thickness of the order of a millimeter.
  • the thickness, or no tube, is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the heat exchange tubes 5.
  • Each heat exchange tube 5 defines a predetermined number of first circulation channels 7 for the first fluid, in particular micro-circulation channels 7 for the first fluid.
  • the first channels or micro-channels 7 here extend substantially longitudinally, in a substantially "I” or rectilinear shape.
  • the first circulation channels or micro-channels 7 for the first fluid allow the flow of the first fluid extend respectively in a direction parallel to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5.
  • the first fluid can follow a circulation in a pass called “I” circulation but also a circulation in two passes called “U” circulation as will be described later.
  • the second circulation channels 9 for the second fluid can be shaped to allow circulation in a so-called “I” circulation pass but also a circulation in two passes called “U” circulation as will be described later.
  • Turbulators 11 for the flow of the second fluid are advantageously arranged in the second circulation channels 9, thus improving the heat exchange between the two fluids.
  • the turbulators 11 can be carried by a separate element from the heat exchange tubes 5.
  • turbulators 11 can be formed on the heat exchange tubes 5, for example by deformations such as corrugations of the heat exchange tubes 5 which project into the second circulation channels 9 for the second fluid.
  • Interleaves are advantageously arranged between the heat exchange tubes 5, and define the pitch between the heat exchange tubes 5.
  • the heat exchange bundle 3 comprises an alternating stack of first frames 13 and second frames 15.
  • At least some second frames 15 form the spacers.
  • the stacking takes place here substantially vertically.
  • Each first frame 13 is capable of receiving at least one heat exchange tube 5 and this assembly forms a stage of the heat exchange bundle 3.
  • the first frames 13 can be designated by tube frames.
  • Each second frame 15 can receive turbulators 11 and this assembly forms another stage of the heat exchange bundle 3.
  • the first frames 13 and the second frames 15 are described in more detail below.
  • closure plates 17, 18 in particular at least one lower closing plate 17 and at least one upper closing plate 17, 18 can be arranged on either side of the stack of first frames 13 and second frames 15, so as to close the beam d heat exchange 3.
  • the heat exchanger 1 further comprises at least one manifold 19 of the first fluid arranged in fluid communication with the first circulation channels 7.
  • the manifold 19 is, according to the illustrated example, arranged on an upper closure plate 18 disposed at the top of the heat exchange bundle 3.
  • the heat exchanger 1 further comprises at least two fluid inlet and outlet pipes 21 allowing the introduction and the evacuation of the second fluid.
  • the two pipes 21 are arranged on the same upper closure plate 18 as the manifold 19 for the first fluid.
  • the manifold 19 can be arranged on one side of the heat exchange bundle 3 and the pipes 21 can be arranged on the other side of the heat exchange bundle 3, thus allowing counter-current circulation of the two fluids.
  • the manifold 19 is arranged on the left while the pipes 21 are arranged on the right.
  • First frames called tube frames
  • the first frames 13 can be at least partially made in aluminum.
  • the general direction of flow of the first fluid is understood to be the direction of circulation in “I” in the case of a one-pass circulation of the first fluid, or the direction of the branches of the “U” in the case of 'a circulation in two passes of the first fluid.
  • the first frames 13 are of generally substantially rectangular shape and have two longitudinal edges 13C, 13D, forming long sides, extending substantially parallel to the general direction of flow of the first fluid and two lateral edges. 13A, 13B, forming short sides, extending in the width direction, substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid.
  • the longitudinal axis of the first frames 13 and the heat exchange tubes 5 is here combined.
  • These first frames 13 have the same thickness as the heat exchange tubes 5 which they receive, in particular of the order of a few millimeters, for example of the order of 1mm.
  • the thickness is considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the first frames 13.
  • the heat exchange tubes 5 can be held in the respective first frames 13 before the different frames 13, 15 are superposed.
  • each first frame 13 may be able to receive a single heat exchange tube 5 allowing circulation in one pass of the first fluid.
  • each first frame 13 has a housing 130 for receiving an associated heat exchange tube 5.
  • each first receiving frame 13 is able to receive two heat exchange tubes 5.
  • the heat exchange bundle 3 then has two rows of heat exchange tubes 5: first heat exchange tubes and second heat exchange tubes.
  • two adjacent tubes in a first frame 13 communicate with each other at one end so as to allow circulation in two passes of the first fluid.
  • the heat exchange bundle 3 therefore has at least one area for reversing the first fluid, that is to say allowing the first fluid having circulated in a heat exchange tube 5 to flow to another heat exchange tube 5, namely the adjacent heat exchange tube 5 received in the same first frame 13.
  • the first fluid having circulated in a heat exchange tube 5 to flow to another heat exchange tube 5, namely the adjacent heat exchange tube 5 received in the same first frame 13.
  • the placing in fluid communication at one end of two adjacent heat exchange tubes 5 received in a first frame 13 is advantageously ensured by a second frame 15 as will be described in more detail below.
  • the first frames 13 comprise means for placing in fluid communication 131 the first circulation channels 7 of the heat exchange tubes 5 with the manifold 19.
  • each first frame 13 are therefore arranged in fluid communication with the fluid communication means 131 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 and with the manifold 19.
  • the fluid communication means 131 define two rows respectively associated with a row of heat exchange tubes 5.
  • first communication means 131 ensure the fluid communication of the first heat exchange tubes 5 or in other words of a first row of first heat exchange tubes 5 with the manifold 19.
  • second communication means 131 ensure the fluid communication of the second heat exchange tubes 5 or in other words of the second row of second heat exchange tubes 5 with the manifold 19.
  • the first frames 13 respectively have a predefined number of recesses 131 forming the means of fluid communication, in which the ends, in particular the longitudinal ends, of the heat exchange tubes 5 open.
  • the number of recesses 131 is adapted as a function of the number of first circulation channels 7 of the heat exchange tubes 5.
  • These recesses 131 are here provided on two opposite edges 13A, 13B of the first frames 13 which are opposite the ends of the heat exchange tubes 5. These are the lateral edges of the first frames 13.
  • the first frames 13 are arranged so that their recesses 131 are in fluid communication with the recesses 131 of the other first frames 13.
  • the recesses 131 of the first frames 13 are aligned in the direction of the height of the heat exchange bundle 3. In addition, on one side of the first frames 13, the recesses 131 are aligned with the manifold 19.
  • At least one lateral edge 13A, 13B of a first receiving frame 13, arranged opposite one end of a heat exchange tube 5, is shaped according to a pattern defining a succession of arches.
  • the arches are advantageously arranged over the entire width of the lateral edge 13A, 13B which is opposite the ends of the heat exchange tubes 5 received in the same first frame 13.
  • the arches are provided over the entire width of the set of heat exchange tubes 5 that the first frame 13 can receive, here two heat exchange tubes 5.
  • arch means the assembly formed by an arch vault 132 connecting two arch feet 133.
  • two adjacent arch vaults 132 are connected by a common arch base 133.
  • a recess 131 is delimited by an arch, in other words each recess 131 is formed between two adjacent arch legs 133 and is delimited by these two arch legs 133 and the arch vault 132 connecting them .
  • the diameter of a through opening is of the order of 0.5 mm.
  • each first frame 13 advantageously comprises at least one stress absorption zone on at least one lateral edge 13A, 13B facing one end of a heat exchange tube 5.
  • Such a stress absorption zone is able to withstand mechanical stresses, in particular due to pressure.
  • the stress absorption zones can be produced by a predetermined number of stress absorption legs formed on at least one lateral edge 13A, 13B of a first frame 13 opposite one end of a heat exchange tube 5.
  • the arch feet 133 perform this function of stress absorption legs.
  • the arches are therefore dimensioned taking into account the mechanical strength of the first frame 13 and the flow of the first fluid through the recesses 131 defined by the arches.
  • the arch legs 133 also make it possible to define brazing zones with the second frames 15 as will be described below.
  • the first frames 13 also have guides 134 for the passage of the second fluid.
  • the first frames 13 are respectively shaped with at least one handle 134 which when a heat exchange tube 5 is arranged in the first frame 13 makes it possible to define a through passage opening allowing the flow of the second fluid.
  • the figures show various embodiments of the handles 134, in particular the figure 1 , illustrates a first embodiment of the handles 134 of substantially rounded shape, while the figures 2, 3 and 5 illustrate a second embodiment of the handles 134, the outline of which is more straight.
  • any other form of the handles 134 can be envisaged.
  • the handles 134 make it possible to define the guides for the passage of the second fluid.
  • this through opening has a diameter of around 2mm.
  • the ratio between the diameter of a passage opening for the second fluid and the diameter of a through opening 131 for placing in fluid communication allowing the flow of the first fluid is in this example of the order of 4.
  • each first frame 13 is arranged in alignment with the handles 134 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 so as to allow the second fluid to flow through the heat exchange bundle 3.
  • each first receiving frame 13 has, according to the embodiment illustrated in the figures 2 and 3 , at least one partition 135 which compartments the first receiving frame 13.
  • This partition 135 is here arranged in the extension of an arch foot 133.
  • each first receiving frame 13 has a partition 135, for example substantially central, which compartments the first receiving frame 13 into two housings 130 to each receive a heat exchange tube 5.
  • the partition 135 therefore finds itself arranged between two heat exchange tubes 5 when they are placed in the first frame 13.
  • the partition 135 in this example extends over the entire length of the heat exchange tubes 5 received in the first frame 13.
  • the partition 135 of a first frame 13 can be made in one piece with this first frame 13.
  • Such a first frame 13 can be produced by stamping cutting in a simple manner.
  • FIG. 4 An enlarged portion of a first frame 13 is illustrated on the figure 4 .
  • the heat exchanger 1 is in particular assembled by brazing.
  • the coating is commonly designated by "clad” in the field of brazing of metal parts, in particular aluminum.
  • the coating is added to the core of the parts, such as the first frames 13 and second frames 15, during manufacture, for example by cold rolling.
  • the percentage of the coating is for example of the order of 5% to 10% of the material of a frame 13, 15 for example.
  • the percentage of the coating is chosen small enough not to weaken the elements of the heat exchange bundle 3, in particular the first frames 13 and the second 15, after brazing.
  • the first frames 13 respectively have at least one step 139 at an inner corner receiving a corner of a heat exchange tube 5, that is to say on a corner of the inner edge of a first frame 13, which faces a heat exchange tube 5 when the latter is arranged in the first receiving frame 13.
  • Such a step 139 is provided to allow the coating to flow during the brazing of the heat exchanger 1, thus preventing the coating from clogging the first circulation channels or micro-channels 7 of the heat exchange tubes 5.
  • this detachment 139 takes account of a compromise so as not to weaken the first frame 13 while being able to collect a sufficient quantity of the coating which has migrated during brazing.
  • this recess 139 is substantially equal to the width of a groove 154 provided for a similar purpose on a second frame 15 as described below.
  • the first frames 13 respectively have four recesses 139 respectively arranged at each of the four interior corners of a first frame 13.
  • the recess (s) 139 are arranged near the fluid communication means 131.
  • At least one edge of a first frame 13 is shaped with a succession of arches
  • at least one step 139 is produced in the extension of an extreme arch, that is to say of the first or last arch of the succession of arches.
  • the second frames 15 can be at least partially made of aluminum.
  • the second frames 15 When the second frames 15 receive turbulators 11, the second frames 15 are called turbulator frames or turbulator-carrying frames.
  • the general direction of flow of the second fluid is understood to be the direction of circulation in “I” in the case of a one-pass circulation of the second fluid, or the direction of the branches of the “U” in the case of 'a circulation in two passes of the second fluid.
  • the second frames 15 are of general shape similar to the first frames 13, here substantially rectangular.
  • the second frames 15 have two longitudinal edges, forming long sides, extending substantially parallel to the longitudinal edges of the first frames 13 and to the general direction of flow of the second fluid, and two lateral edges, forming short sides, extending in the width direction, substantially perpendicular to the direction of flow of the second fluid parallel to the lateral edges of the first frames 13.
  • the second frames 15 extend over the same length and the same width as the first frames 13.
  • the outer contours of the first frames 13 and second frames 15 are practically identical so that the alternating stacking of the first frames 13 and second frames 15 forms a block.
  • each second frame 15 defines an internal width and an internal length.
  • internal width means the width defined between the internal walls of the opposite longitudinal edges.
  • internal length means the length defined between the inner walls of opposite side edges.
  • the side edges of the second frames 15 may be slightly larger than the side edges of the first frames 13, so that the ends of the heat exchange tubes 5 received in the first frames 13 stacked with the second frames 15, rest on the peripheral edge of the lateral edges of the second frames 15.
  • the second frames 15 therefore define an internal length L less than the internal length defined by the interior space of the first frames 13.
  • the second frames 15 have a thickness which is of the order of a few millimeters, for example of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm.
  • the thickness is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the second frames 15. In other words, it is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.
  • the second frames 15 can be produced by stamping cutting.
  • a plurality of second frames 15, called intermediate frames, are arranged between two first frames 13 for receiving the heat exchange tubes 5, thus defining the pitch between two stages of heat exchange tubes 5.
  • the heat exchange bundle 3 may further comprise a second end frame (not illustrated) optionally arranged between a first frame 13 and a closure plate 17, in particular the closure plate lower 17.
  • Such a second end frame can be put in place for reasons of mechanical strength.
  • Each second frame 15 can be shaped for one-pass circulation of the second fluid.
  • each second frame 15 defines a second circulation channel 9 for the second fluid.
  • the second circulation channel 9 here extends in a substantially "I" shape.
  • the second frames 15 allow a circulation in two passes of the second fluid.
  • the second frames 15 each comprise a bar 150 arranged inside the respective second frame 15 so as to separate two circulation passes for the second fluid.
  • the bar 150 makes it possible to conform the second circulation channel 9 substantially in a "U" shape.
  • the bar 150 extends longitudinally inside a second frame 15.
  • the bar 150 therefore extends in this example substantially parallel to the longitudinal edges of the second frame 15.
  • the bar 150 does not extend over the entire internal length of the second frame 15. In other words, the bar 150 extends from a lateral edge of a second frame 15 towards the opposite lateral edge but without reaching this opposite side edge.
  • the bar 150 is therefore secured to a lateral edge of a second frame 15 and projects with its free end towards the internal space of the second frame 15 in the direction of the opposite lateral edge, leaving a space.
  • the internal bar 150 therefore extends longitudinally from a lateral edge of a second frame 15 over a length l less than the internal length L of the second frame 15.
  • the internal bar 150 does not extend over the entire internal width of the second frame 15 either.
  • the internal bar 150 has a smaller width than the internal width of the second frame 15.
  • the bar 150 can also be described as a tongue.
  • the bar 150 is substantially the same thickness as the second frame 15.
  • the bar 150 is for example arranged substantially centrally. More specifically, the bar 150 is arranged substantially in the center of a second frame 15 in the width direction of the second frame 15.
  • the bar 150 divides the second frame 15 into two parts of the same size.
  • the internal bar 150 extends over a length l at least equal to half the internal length L of a second frame 15.
  • each second frame 15 may have an internal length L comprised in a range of the order of 30mm to 500mm.
  • the heat exchange tubes 5 or mono-tubes received in the first frames 13 can rest on the bars 150 of the second frames 15 facing each other.
  • the internal bars 150 of the second frames 15 are located opposite the partitions 135 of the first frames 13 produced according to the embodiment illustrated in the figures 2 and 3 .
  • the second frames 15, in particular the second intermediate frames 15, have guides 151 for the passage of the first fluid allowing its flow in the stack of the first receiving frames 13 and the second frames 15, in particular inserts.
  • the guides 151 are here produced in the form of through-passage orifices 151 arranged in alignment with the recesses 131 for placing the first receiving frames 13 in fluid communication, delimited here by the succession of arches.
  • the through passage orifices 151 are therefore arranged on at least one lateral edge of a second frame 15, here of a second intermediate frame 15.
  • the number of through passage openings 151 is adapted as a function of the number of recesses 131 and therefore of the number of first channels of circulation 7 of the heat exchange tubes 5.
  • the second end frame when present, is produced in a similar manner to a second intermediate frame, except that the second end frame does not have through passage openings 151 for the passage of the first fluid.
  • the second frames 15 respectively present means for placing in fluid communication 152 the second circulation channels 9 between them on the one hand and with the pipes 21 for the second fluid on the other hand.
  • the second frames 15 respectively have a predefined number of through openings 152 for fluid communication.
  • These through openings 152 are here arranged on the longitudinal edges of the second frames 15 and are aligned with each other in the height direction of the heat exchange bundle 3.
  • the through openings 152 lead respectively to the interior of a second frame 15.
  • the through openings 152 are arranged on the same side of a second frame 15 in the longitudinal direction, that is to say here on the right or on the left, in a complementary manner to the arrangement of the pipes 21 on the same side of the heat exchange bundle 3, here on the right with reference to the arrangement shown on the figure 1 .
  • the through openings 152 make it possible to define a fluid inlet 152 towards the interior space of the second frame 15 on a longitudinal edge, and a fluid outlet 152 out of the second frame 15 on the opposite longitudinal edge.
  • the second frames 15 have handles 153 which make it possible to delimit the through openings 152.
  • the handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner to the handles 134 of the first frames 13 and are aligned with these handles 134 which allow the passage of the second fluid through the heat exchange bundle 3.
  • the figures show different embodiments of the handles 153, in particular the figure 1 , illustrates a first example of realization of handles 153 of substantially rounded shape, while the figure 5 , illustrates a second embodiment of the handles 153, the outline of which is more straight.
  • the handles 134 of the first frames 13 are produced according to the first embodiment
  • the handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner according to the first embodiment.
  • the handles 134 of the first frames 13 are produced according to the second embodiment, the handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner according to the second embodiment example.
  • any other form of the handles 153 can be envisaged.
  • the opening delimited by a first handle is arranged in fluid communication with a first tube 21 and the opening delimited by a second handle is arranged in fluid communication with a second tube 21.
  • the heat exchanger 1 is preferably assembled by brazing.
  • the second frames 15 are intended to be assembled by brazing to the first frames 13.
  • the longitudinal edges of the second frames 15 are intended to be assembled by brazing to the longitudinal edges of the first frames 13 and the lateral edges of the second frames 15 are intended to be assembled by brazing with the arch legs 133 provided on the edges side of the first frames 13.
  • the second frames 15 respectively have at least one reservoir 154, better visible on the figure 6 , suitable for collecting the coating or "clad" during brazing of the heat exchanger 1.
  • Each reservoir 154 is here arranged on a lateral edge of a second frame 15.
  • a reservoir 154 is advantageously provided on each lateral edge of a second frame 15.
  • Each reservoir 154 is then located opposite a lateral edge 13A, 13B of a first receiving frame 13 onto which opens one end 50, 52 of a heat exchange tube 5.
  • the coating disposed on the first frames 13 and the second frames 15 facing each other melts and migrates so as to block the clearances between the parts of the heat exchanger 1 and flows into the reservoirs 154, thus preventing the coating having melted and migrated from clogging the first circulation channels or micro-channels 7 of the heat exchange tubes 5.
  • the reservoir or reservoirs 154 are provided on each face of a second intermediate frame 15 arranged between two first frames 13.
  • the reservoir or reservoirs 154 may be arranged on one face of this second end frame, namely on the face opposite a heat exchange tube 5, and not on the opposite face of the second end frame, facing a closure plate 17.
  • Each reservoir 154 can be produced by local reduction of material from a second frame 15.
  • the depth p of a reservoir 154 must be chosen to be large enough to collect the coating, which is for example of the order of 5% to 10% of the material of the second frame 15, and small enough not to weaken the mechanical strength. second frame 15.
  • the reservoir 154 may have a depth p of the order of 0.5mm.
  • the reservoir 154 is produced in the form of a groove 154 extending substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes 5, here in the direction of the width of a second frame 15.
  • the reservoir 154 extends opposite the entire end of a heat exchange tube 5, in other words over the entire width of a tube or of each heat exchange tube 5.
  • the width of the groove 154 on a second frame 15 is substantially equal to the width of the recess 139 on a first frame 13.
  • the second frames 15, in particular the second intermediate frames 15, can also be shaped to put in fluid communication two heat exchange tubes 5 received in the same first frame 13 according to the embodiment of the first frames 13 illustrated in figures 2 and 3 .
  • each second frame 15, in particular an intermediate frame advantageously has at least one turning orifice 155 (see figure 5 ) which is in fluid communication with both a first and a second fluid communication means 131, here a first and a second recess 131, of the first frames 13 on either side of the second intermediate frame 15.
  • each reversal orifice 155 is arranged between two adjacent heat exchange tubes 5 received in a first frame 13 and in fluid communication with these two heat exchange tubes 5.
  • the first fluid which emerges from a first heat exchange tube 5 undergoes a reversal in the reversal orifice 155 then circulates to a second heat exchange tube 5.
  • the two rows of heat exchange tubes 5 arranged in the first frames 13 then communicate at one end via the reversal orifices 155 provided on the second frames 15, in particular spacers.
  • Each reversal orifice 155 is here formed between through passage orifices 151 on at least one lateral edge of each second frame 15, in particular in between.
  • Each reversal orifice 155 advantageously has a longitudinal shape extending substantially perpendicular to the general direction of flow of the first fluid in the two heat exchange tubes 5.
  • each reversal orifice 155 has a longitudinal shape extending perpendicular to the longitudinal edges of the second frame 15, in particular in between.
  • each reversal orifice 155 arranged opposite a first receiving frame 13, extends longitudinally on either side of the partition 135 of this first receiving frame 13.
  • the reversal orifice 155 has a substantially oblong shape.
  • the reversal orifice 155 is dimensioned so as to have a section for the reversal of the first fluid at least equal to the section of passage of a heat exchange tube 5.
  • a circulation in two passes known as a “U”
  • a circulation in two passes called "U” shape of the second fluid in a second frame 15 according to the second embodiment.
  • the heat exchanger 1 is then dual circulation in "U”.
  • the heat exchanger 1 comprises a stack of the heat exchange tubes 5 advantageously received in first frames 13 and second frames 15 advantageously receiving turbulators 11.
  • the reservoirs 154 provided on the end edges of the second frames 15 allow the coating which melts and migrates during brazing to flow into these reservoirs 154 thus avoiding blocking the first circulation channels or micro-channels 7 for the first fluid in the heat exchange tubes 5.

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Description

L'invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques selon le préambule de la revendication 1. EP 1 870 658 divulgue un tel échangeur.The invention relates to the field of heat exchangers according to the preamble of claim 1. EP 1,870,658 discloses such an exchanger.

L'invention se rapporte plus particulièrement aux échangeurs thermiques aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant ayant une pression de fonctionnement relativement élevée, comme c'est le cas de gaz naturels tels que le dioxyde de carbone désigné par CO2, présentant une pression de fonctionnement supérieure aux gaz réfrigérants utilisés dans les solutions de l'état de l'art.The invention relates more particularly to heat exchangers capable of being traversed by a refrigerant fluid having a relatively high operating pressure, as is the case of natural gases such as carbon dioxide designated by CO 2 , having a pressure of superior operation to the refrigerant gases used in state-of-the-art solutions.

De tels échangeurs thermiques trouvent une application particulière dans les véhicules automobiles. Ils peuvent notamment constituer un refroidisseur de gaz dans lequel le fluide réfrigérant tel que du CO2 est refroidi par un deuxième fluide, tel que du liquide. À l'inverse, le deuxième fluide peut être refroidi par le premier fluide par exemple sous forme gazeuse, l'échangeur thermique est alors couramment désigné par « Water chiller » en anglais.Such heat exchangers find particular application in motor vehicles. They can in particular constitute a gas cooler in which the refrigerant fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, such as liquid. Conversely, the second fluid can be cooled by the first fluid, for example in gaseous form, the heat exchanger is then commonly designated by “Water chiller” in English.

De tels échangeurs thermiques peuvent notamment être utilisés dans la régulation thermique d'une ou plusieurs batteries d'un véhicule électrique ou hybride. La régulation thermique des batteries est un point important car si les batteries sont soumises à des températures trop froides, leur autonomie peut décroître fortement et si elles sont soumises à des températures trop importantes, il y a un risque d'emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie, voire du véhicule automobile. Afin de réguler la température des batteries, il est connu d'utiliser un fluide caloporteur, en général du liquide de refroidissement comprenant un mélange d'eau glycolée, qui circule au sein d'un échangeur thermique en contact avec la ou les batteries. Le liquide de refroidissement, peut ainsi apporter de la chaleur à la ou aux batteries pour les réchauffer, cette chaleur ayant été absorbée par le liquide de refroidissement par exemple lors de l'échange thermique avec le CO2 circulant dans le refroidisseur de gaz. Le liquide de refroidissement peut également, si besoin est, absorber de la chaleur émise par la ou les batteries afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs autres échangeurs thermiques.Such heat exchangers can in particular be used in the thermal regulation of one or more batteries of an electric or hybrid vehicle. The thermal regulation of the batteries is an important point because if the batteries are subjected to too cold temperatures, their autonomy can decrease strongly and if they are subjected to too high temperatures, there is a risk of thermal runaway which can go up to destruction of the battery, or even of the motor vehicle. In order to regulate the temperature of the batteries, it is known to use a heat transfer fluid, in general cooling liquid comprising a mixture of glycol water, which circulates within a heat exchanger in contact with the battery or batteries. The coolant can thus bring heat to the battery or batteries to heat them, this heat having been absorbed by the coolant for example during the heat exchange with the CO 2 circulating in the gas cooler. The coolant can also, if necessary, absorb heat emitted by the battery or batteries in order to cool them and evacuate this heat at the level of one or more other heat exchangers.

De tels échangeurs thermiques peuvent aussi être utilisés comme tout autre refroidisseur de gaz dans un circuit de climatisation.Such heat exchangers can also be used like any other gas cooler in an air conditioning system.

Toutefois, l'utilisation d'un fluide réfrigérant tel que du CO2 sous une pression très élevée, généralement supérieure à 100 bars, avec une pression d'éclatement qui peut atteindre par exemple jusqu'à 340bars, implique que les échangeurs thermiques tels que des refroidisseurs de gaz, doivent résister à de telles pressions élevées.However, the use of a coolant such as CO 2 under a very high pressure, generally greater than 100 bars, with a burst pressure which can reach for example up to 340 bars, implies that the heat exchangers such as gas coolers, must withstand such high pressures.

On connaît par exemple des échangeurs thermiques comprenant un empilement de plaques permettant la circulation du premier fluide, tel que le fluide réfrigérant ou gaz réfrigérant, et du deuxième fluide tel que le liquide de refroidissement. Les échangeurs thermiques à plaques connus de l'art antérieur ne permettent pas de résister à de telles hautes pressions.Heat exchangers are known, for example, comprising a stack of plates allowing the circulation of the first fluid, such as the refrigerant or refrigerant gas, and of the second fluid such as the coolant. The plate heat exchangers known from the prior art do not make it possible to withstand such high pressures.

Afin d'y remédier, on connaît également de l'art antérieur des échangeurs thermiques comprenant un empilement de tubes reliés entre eux par au moins un collecteur du premier fluide notamment le fluide réfrigérant de chaque côté des tubes, et le deuxième fluide, par exemple sous forme liquide, peut circuler autour des tubes dans une enveloppe reliée à une boîte à eau.In order to remedy this, heat exchangers are also known from the prior art comprising a stack of tubes connected together by at least one collector of the first fluid, in particular the coolant on each side of the tubes, and the second fluid, for example in liquid form, can circulate around the tubes in an envelope connected to a water box.

Cependant une telle architecture est complexe à réaliser et présente notamment des inconvénients en termes d'étanchéité, en particulier dans le cas d'un échangeur thermique brasé pour lequel il s'avère nécessaire de prévoir de multiples points de brasage pour plusieurs pièces de l'échangeur thermique. De plus, avec cette architecture, les deux fluides circulent généralement à flux croisé. Il n'est pas toujours possible de prévoir une circulation à contre-courant ou encore en plusieurs passes des deux fluides, ce qui limite l'efficacité de l'échangeur thermique. Il a été également constaté qu'un tel échangeur thermique ne présente pas toujours une bonne tenue mécanique.However, such an architecture is complex to produce and in particular has drawbacks in terms of sealing, in particular in the case of a brazed heat exchanger for which it turns out to be necessary to provide multiple brazing points for several parts of the heat exchanger. In addition, with this architecture, the two fluids generally circulate in cross flow. It is not always possible to provide a circulation against the current or in several passes of the two fluids, which limits the efficiency of the heat exchanger. It has also been found that such a heat exchanger does not always have good mechanical strength.

En outre, les échangeurs thermiques peuvent en particulier être assemblés par brasage. À cet effet, un matériau de brasure est généralement prévu sur différents éléments de l'échangeur thermique. Cependant lors du brasage, le matériau de brasure qui fond peut venir boucher les canaux dans lesquels est destiné à circuler au moins un fluide, notamment le fluide réfrigérant.In addition, the heat exchangers can in particular be assembled by brazing. For this purpose, a brazing material is generally provided on different elements of the heat exchanger. However during brazing, the brazing material which melts can block the channels in which at least one fluid is intended to circulate, in particular the refrigerant.

Par ailleurs, un problème constant des échangeurs thermiques implémentés dans un véhicule automobile réside en l'allocation d'une place réduite, afin de répondre aux exigences des constructeurs.Furthermore, a constant problem of heat exchangers implemented in a motor vehicle resides in the allocation of a reduced space, in order to meet the requirements of manufacturers.

La présente invention vise à améliorer les solutions de l'état de la technique et à résoudre au moins partiellement les inconvénients exposés ci-dessus en proposant un échangeur thermique dont l'assemblage par brasage est amélioré.The present invention aims to improve the solutions of the state of the art and to at least partially resolve the drawbacks exposed above by proposing a heat exchanger whose assembly by brazing is improved.

À cet effet, l'invention a pour objet un échangeur thermique pour un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide, notamment pour véhicule automobile :

  • l'échangeur thermique comprenant un faisceau d'échange thermique avec un empilement alterné :
    • de tubes d'échange thermique présentant des canaux de circulation pour le premier fluide, et
    • d'intercalaires, et
  • l'échangeur thermique présentant au moins partiellement un revêtement apte à fondre de manière à assurer la jonction d'éléments de l'échangeur thermique lors d'un assemblage par brasage.
To this end, the subject of the invention is a heat exchanger for a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid, in particular for a motor vehicle:
  • the heat exchanger comprising a heat exchange bundle with an alternating stack:
    • heat exchange tubes having circulation channels for the first fluid, and
    • dividers, and
  • the heat exchanger having at least partially a coating capable of melting so as to ensure the joining of elements of the heat exchanger during assembly by brazing.

Selon l'invention, les intercalaires présentent respectivement au moins un réservoir apte à collecter le revêtement lors du brasage de l'échangeur thermique, chaque réservoir étant agencé sur une extrémité d'un intercalaire et en regard d'une extrémité d'un tube d'échange thermique, de manière à empêcher le revêtement de boucher ledit au moins un canal de circulation du tube d'échange thermique lors du brasage de l'échangeur thermique.According to the invention, the spacers respectively have at least one tank capable of collecting the coating during the brazing of the heat exchanger, each tank being arranged on one end of a spacer and facing one end of a tube d heat exchange, so as to prevent the coating from clogging said at least one circulation channel of the heat exchange tube during brazing of the heat exchanger.

Ainsi, le revêtement présent pour assurer la jonction entre les éléments de l'échangeur thermique à l'assemblage ne risque pas de venir boucher, lorsqu'il fond, les canaux de circulation du premier fluide.Thus, the coating present to ensure the junction between the elements of the heat exchanger during assembly does not run the risk of blocking, when it melts, the circulation channels of the first fluid.

En effet, le revêtement qui migre lors du brasage s'écoule dans les réservoirs en regard des extrémités des tubes d'échange thermique au lieu de risquer de rentrer dans les canaux de circulation du premier fluide accessibles aux extrémités des tubes d'échange thermique.Indeed, the coating which migrates during brazing flows into the reservoirs opposite the ends of the heat exchange tubes instead of risking entering the circulation channels of the first fluid accessible at the ends of the heat exchange tubes.

L'échangeur thermique peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison.The heat exchanger may further comprise one or more of the following characteristics taken alone or in combination.

Selon un aspect de l'invention, lequel les intercalaires présentent respectivement au moins un réservoir sur chaque face en vis-à-vis d'un tube d'échange thermique.According to one aspect of the invention, which the spacers respectively have at least one reservoir on each face opposite a heat exchange tube.

Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique comprend un empilement alterné :

  • de premiers cadres de réception des tubes d'échange thermique, et
  • de deuxièmes cadres, au moins certains deuxièmes cadres formant les intercalaires, les deuxièmes cadres présentant respectivement au moins un réservoir sur au moins un bord du deuxième cadre s'étendant de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide dans les tubes d'échange thermique.
According to another aspect of the invention, the heat exchanger comprises an alternating stack:
  • first frames for receiving the heat exchange tubes, and
  • second frames, at least some second frames forming the spacers, the second frames respectively having at least one reservoir on at least one edge of the second frame extending substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the tubes d 'heat exchange.

L'échangeur thermique comprend ainsi un empilement d'éléments simples, à savoir des cadres et des tubes d'échange thermique dans lesquels circule le premier fluide, tel que le fluide réfrigérant, insérés dans les premiers cadres et entre lesquels circule le deuxième fluide tel que du liquide de refroidissement.The heat exchanger thus comprises a stack of simple elements, namely frames and heat exchange tubes in which the first fluid circulates, such as the coolant, inserted in the first frames and between which the second fluid circulates. only coolant.

Les cadres superposés permettent de créer le chemin d'écoulement du premier fluide réfrigérant, lorsque les cadres sont brasés ensemble, et de même, les cadres superposées permettent de créer le trajet d'écoulement de liquide de refroidissement notamment sur deux côtés opposés du faisceau d'échange thermique.The superimposed frames allow the flow path of the first refrigerant to be created, when the frames are brazed together, and likewise, the superimposed frames create the coolant flow path, in particular on two opposite sides of the bundle d 'heat exchange.

Une telle architecture permet une réalisation plus simple de l'échangeur thermique dans son ensemble.Such an architecture allows a simpler realization of the heat exchanger as a whole.

Dans l'invention, les cadres désignent une pièce, ou un assemblage de pièces, qui peuvent être rigides, délimitant un espace fermé ou non. Dans cet espace peuvent être positionnés, dans notre exemple, des tubes d'échange thermique.In the invention, the frames designate a part, or an assembly of parts, which can be rigid, delimiting a closed or not space. In this space can be positioned, in our example, heat exchange tubes.

On notera que le faisceau d'échange thermique, qui comporte une pluralité de tubes d'échange thermique, est distinct des cadres.It will be noted that the heat exchange bundle, which comprises a plurality of heat exchange tubes, is distinct from the frames.

Enfin, un tel échangeur thermique présente une meilleure tenue mécanique par rapport aux solutions de l'art antérieur et une très bonne résistance aux hautes pressions, notamment dues à la circulation de CO2 comme fluide réfrigérant.Finally, such a heat exchanger has better mechanical strength compared to the solutions of the prior art and very good resistance to high pressures, in particular due to the circulation of CO 2 as refrigerant.

Selon un aspect additionnel, le réservoir est réalisé par réduction de matière d'un intercalaire, ou cadre intermédiaire.According to an additional aspect, the reservoir is produced by reducing the material of an interlayer, or intermediate frame.

Selon un aspect supplémentaire, le réservoir est réalisé sous forme de gorge s'étendant de manière sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide dans les tubes d'échange thermique.According to an additional aspect, the reservoir is produced in the form of a groove extending substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes.

Selon un mode de réalisation, le réservoir s'étend en regard de toute l'extrémité d'un tube d'échange thermique, par exemple sur toute la largeur d'un tube d'échange thermique réalisé sous forme de tube plat.According to one embodiment, the reservoir extends opposite the entire end of a heat exchange tube, for example over the entire width of a heat exchange tube produced in the form of a flat tube.

Selon un autre aspect de l'invention, les premiers cadres de réception présentent respectivement au moins un décrochement au niveau d'un coin intérieur recevant un coin d'un tube d'échange thermique, pour l'écoulement du revêtement lors du brasage de l'échangeur thermique, de manière à empêcher le revêtement de boucher les canaux des tubes d'échange thermique.According to another aspect of the invention, the first receiving frames respectively have at least one recess at an interior corner receiving a corner of a heat exchange tube, for the flow of the coating during brazing of the heat exchanger, so as to prevent the coating from clogging the channels of the heat exchange tubes.

Ceci permet d'empêcher d'autant plus le revêtement de boucher les canaux de circulation définis par les tubes d'échange thermique lorsque ce revêtement fond et migre lors du brasage.This makes it possible all the more to prevent the coating from clogging the circulation channels defined by the heat exchange tubes when this coating melts and migrates during brazing.

Selon un mode de réalisation, la largeur du décrochement est sensiblement égale à la largeur de la gorge.According to one embodiment, the width of the step is substantially equal to the width of the groove.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

  • la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur thermique selon l'invention,
  • la figure 2 représente de façon schématique un premier cadre du faisceau d'échange thermique recevant deux tubes d'échange thermique,
  • la figure 3 est une vue du premier cadre seul de la figure 2,
  • la figure 4 est une vue partielle en coupe d'un premier cadre montrant un décrochement pour l'écoulement d'un revêtement apte à fondre lors du brasage,
  • la figure 5 est une autre vue en perspective d'un empilement de premiers cadres et de deuxièmes cadres d'un faisceau d'échange thermique,
  • la figure 6 est une vue partielle en perspective montrant un réservoir pour l'écoulement d'un revêtement apte à fondre lors du brasage prévu sur un deuxième cadre, et
  • la figure 7 est une vue en coupe de côté d'un deuxième cadre présentant un réservoir sur chaque face.
Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings among which:
  • the figure 1 is a perspective view of a heat exchanger according to the invention,
  • the figure 2 schematically represents a first frame of the heat exchange bundle receiving two heat exchange tubes,
  • the figure 3 is a view of the first frame alone of the figure 2 ,
  • the figure 4 is a partial sectional view of a first frame showing a step for the flow of a coating capable of melting during brazing,
  • the figure 5 is another perspective view of a stack of first frames and second frames of a heat exchange bundle,
  • the figure 6 is a partial perspective view showing a reservoir for the flow of a coating capable of melting during the brazing provided on a second frame, and
  • the figure 7 is a side sectional view of a second frame having a reservoir on each side.

Sur ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.In these figures, the substantially identical elements have the same references.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the characteristics apply only to a single embodiment.

De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.Simple features of different embodiments can also be combined to provide other embodiments.

Dans la présente, les termes supérieur et inférieur, ou haut et bas, ou encore vertical et horizontal, sont désignés en référence à la disposition des éléments sur les figures.In the present, the terms upper and lower, or top and bottom, or vertical and horizontal, are designated with reference to the arrangement of the elements in the figures.

Cette disposition correspond à la disposition des éléments à l'état monté dans un véhicule automobile notamment.This arrangement corresponds to the arrangement of the elements in the mounted state in a motor vehicle in particular.

Échangeur thermiqueHeat exchanger

En référence à la figure 1, l'invention concerne un échangeur thermique 1 notamment pour véhicule automobile, pour un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide.With reference to the figure 1 , the invention relates to a heat exchanger 1 in particular for a motor vehicle, for a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid.

Le premier fluide peut entrer dans l'échangeur thermique 1 sous forme gazeuse et le deuxième fluide sous forme liquide.The first fluid can enter the heat exchanger 1 in gaseous form and the second fluid in liquid form.

Il s'agit en particulier d'un échangeur thermique assemblé par brasage. Pour ce faire, l'échangeur thermique 1 présente au moins partiellement, c'est-à-dire sur au moins certains éléments ou certaines pièces, un revêtement destiné à fondre pour assurer la jonction d'éléments de l'échangeur thermique lors de l'assemblage par brasage, tel que cela sera détaillé par la suite.It is in particular a heat exchanger assembled by brazing. To do this, the heat exchanger 1 has at least partially, that is to say on at least certain elements or certain parts, a coating intended to melt to ensure the joining of elements of the heat exchanger during the 'assembly by brazing, as will be detailed later.

L'échangeur thermique 1 selon l'invention est en particulier adapté pour la circulation d'au moins un fluide ayant une haute pression de fonctionnement, notamment supérieure à 100bars.The heat exchanger 1 according to the invention is in particular suitable for the circulation of at least one fluid having a high operating pressure, in particular greater than 100 bars.

Par exemple le premier fluide est un fluide réfrigérant destiné à circuler à haute pression tel que du CO2, aussi désigné par R744 selon la nomenclature industrielle.For example, the first fluid is a refrigerant intended to circulate at high pressure such as CO 2 , also designated by R744 according to the industrial nomenclature.

L'échangeur thermique 1 peut notamment être un refroidisseur de gaz dans lequel le fluide réfrigérant tel que du CO2 est refroidi par un deuxième fluide par exemple sous forme liquide, tel que du liquide de refroidissement comprenant un mélange d'eau glycolée.The heat exchanger 1 can in particular be a gas cooler in which the refrigerant fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, for example in liquid form, such as coolant comprising a mixture of glycol water.

Le deuxième fluide tel que le liquide de refroidissement peut aussi être refroidi par le premier fluide tel que du CO2, un tel échangeur thermique est alors couramment désigné par « Water chiller » en anglais.The second fluid such as the coolant can also be cooled by the first fluid such as CO 2 , such a heat exchanger is then commonly designated by "Water chiller" in English.

L'échangeur thermique 1 comprend un faisceau d'échange thermique 3 permettant l'échange thermique entre le premier fluide et le deuxième fluide.The heat exchanger 1 comprises a heat exchange bundle 3 allowing the heat exchange between the first fluid and the second fluid.

Dans l'exemple illustré, le faisceau d'échange thermique 3 présente une forme générale sensiblement parallélépipédique.In the example illustrated, the heat exchange bundle 3 has a generally substantially parallelepiped shape.

La circulation des premier et deuxième fluides se fait avantageusement à contre-courant dans le faisceau d'échange thermique 3.The circulation of the first and second fluids is advantageously done against the current in the heat exchange bundle 3.

L'introduction et l'évacuation du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 ou hors du faisceau d'échange thermique 3 est schématisé à titre d'exemple par les flèches F1I pour l'introduction et F1O pour l'évacuation.The introduction and evacuation of the first fluid in the heat exchange bundle 3 or out of the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows F1 I for the introduction and F1 O for the evacuation .

De même, l'introduction du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 et l'évacuation du deuxième fluide hors du faisceau d'échange thermique 3 est schématisé à titre d'exemple par les flèches F2I pour l'introduction et F2O pour l'évacuation.Likewise, the introduction of the second fluid into the heat exchange bundle 3 and the discharge of the second fluid out of the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of arrows F2 I for the introduction and F2 O for evacuation.

Enfin, l'échangeur thermique 1, et plus précisément le faisceau d'échange thermique 3, peut être configuré pour une circulation en au moins deux passes de l'un des deux fluides, voire des deux fluides, tel que cela sera décrit plus en détail par la suite.Finally, the heat exchanger 1, and more precisely the heat exchange bundle 3, can be configured for circulation in at least two passes of one of the two fluids, or even of the two fluids, as will be described in more detail below. detail later.

Un exemple de circulation des deux fluides à contre-courant et en deux passes est illustré de façon schématique par les flèches F1 et F2 sur la figure 1.An example of circulation of the two fluids against the current and in two passes is illustrated schematically by the arrows F1 and F2 on the figure 1 .

Plus précisément, le faisceau d'échange thermique 3, comprend une pluralité de tubes d'échange thermique 5 (voir figure 2) empilés de manière à définir alternativement des premiers canaux de circulation 7 pour le premier fluide dans les tubes d'échange thermique 5 et des deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide entre les tubes d'échange thermique 5.More specifically, the heat exchange bundle 3 comprises a plurality of heat exchange tubes 5 (see figure 2 ) stacked so as to alternately define first circulation channels 7 for the first fluid in the heat exchange tubes 5 and second circulation channels 9 for the second fluid between the heat exchange tubes 5.

Les tubes d'échange thermique 5 peuvent être réalisés sous forme de tubes plats, avantageux en termes d'encombrement.The heat exchange tubes 5 can be produced in the form of flat tubes, advantageous in terms of space.

Les tubes plats 5 présentent une forme générale sensiblement rectangulaire, avec une longueur par exemple de l'ordre de 32mm et une épaisseur de l'ordre du millimètre.The flat tubes 5 have a generally substantially rectangular shape, with a length for example of the order of 32mm and a thickness of the order of a millimeter.

L'épaisseur, ou pas de tube, est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des tubes d'échange thermique 5.The thickness, or no tube, is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the heat exchange tubes 5.

Autrement dit, il s'agit de l'épaisseur dans la direction d'empilement des tubes d'échange thermique 5.In other words, it is the thickness in the stacking direction of the heat exchange tubes 5.

Chaque tube d'échange thermique 5 définit un nombre prédéterminé de premiers canaux de circulation 7 pour le premier fluide, en particulier de micro-canaux de circulation 7 pour le premier fluide.Each heat exchange tube 5 defines a predetermined number of first circulation channels 7 for the first fluid, in particular micro-circulation channels 7 for the first fluid.

Les premiers canaux ou micro-canaux 7 s'étendent ici sensiblement longitudinalement, selon une forme sensiblement en « I » ou rectiligne.The first channels or micro-channels 7 here extend substantially longitudinally, in a substantially "I" or rectilinear shape.

Les premiers canaux ou micro-canaux de circulation 7 pour le premier fluide permettent l'écoulement du premier fluide s'étendent respectivement selon une direction parallèle à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5.The first circulation channels or micro-channels 7 for the first fluid allow the flow of the first fluid extend respectively in a direction parallel to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5.

Le premier fluide peut suivre une circulation en une passe dite circulation en « I » mais aussi une circulation en deux passes dite circulation « U » comme cela sera décrit par la suite.The first fluid can follow a circulation in a pass called “I” circulation but also a circulation in two passes called “U” circulation as will be described later.

De même, les deuxièmes canaux 9 de circulation pour le deuxième fluide peuvent être conformés pour permettre une circulation en une passe dite circulation en « I » mais aussi une circulation en deux passes dite circulation en « U » comme cela sera décrit par la suite.Likewise, the second circulation channels 9 for the second fluid can be shaped to allow circulation in a so-called "I" circulation pass but also a circulation in two passes called "U" circulation as will be described later.

Des turbulateurs 11 de l'écoulement du deuxième fluide sont avantageusement agencés dans les deuxièmes canaux de circulation 9, améliorant ainsi l'échange thermique entre les deux fluides.Turbulators 11 for the flow of the second fluid are advantageously arranged in the second circulation channels 9, thus improving the heat exchange between the two fluids.

Les turbulateurs 11 peuvent être portés par un élément distinct des tubes d'échange thermiques 5.The turbulators 11 can be carried by a separate element from the heat exchange tubes 5.

En variante, des turbulateurs 11 peuvent être formés sur les tubes d'échange thermique 5, par exemple par des déformations telles que des ondulations des tubes d'échange thermique 5 qui font saillie dans les deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide.As a variant, turbulators 11 can be formed on the heat exchange tubes 5, for example by deformations such as corrugations of the heat exchange tubes 5 which project into the second circulation channels 9 for the second fluid.

Des intercalaires sont avantageusement disposés entre les tubes d'échange thermique 5, et définissent le pas entre les tubes d'échange thermique 5.Interleaves are advantageously arranged between the heat exchange tubes 5, and define the pitch between the heat exchange tubes 5.

Selon un mode de réalisation, le faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement alterné de premiers cadres 13 et de deuxièmes cadres 15.According to one embodiment, the heat exchange bundle 3 comprises an alternating stack of first frames 13 and second frames 15.

Au moins certains deuxièmes cadres 15 forment les intercalaires.At least some second frames 15 form the spacers.

L'empilement se fait ici sensiblement verticalement.The stacking takes place here substantially vertically.

Chaque premier cadre 13 est apte à recevoir au moins un tube d'échange thermique 5 et cet ensemble forme un étage du faisceau d'échange thermique 3.Each first frame 13 is capable of receiving at least one heat exchange tube 5 and this assembly forms a stage of the heat exchange bundle 3.

On peut désigner les premiers cadres 13 par cadres-tubes.The first frames 13 can be designated by tube frames.

Chaque deuxième cadre 15 peut recevoir des turbulateurs 11 et cet ensemble forme un autre étage du faisceau d'échange thermique 3.Each second frame 15 can receive turbulators 11 and this assembly forms another stage of the heat exchange bundle 3.

Ces deux ensembles ou étages sont répétés autant de fois que nécessaire suivant l'espace disponible et la performance à atteindre.These two sets or stages are repeated as many times as necessary according to the space available and the performance to be achieved.

Les premiers cadres 13 et les deuxièmes cadres 15 sont décrits plus en détail par la suite.The first frames 13 and the second frames 15 are described in more detail below.

À titre d'exemple, des plaques de fermetures 17, 18 (voir figure 1), en particulier au moins une plaque de fermeture 17 inférieure et au moins une plaque de fermeture 17, 18 supérieure, peuvent être agencées de part et d'autre de l'empilement des premiers cadres 13 et des deuxièmes cadres 15, de manière à fermer le faisceau d'échange thermique 3.For example, closure plates 17, 18 (see figure 1 ), in particular at least one lower closing plate 17 and at least one upper closing plate 17, 18 can be arranged on either side of the stack of first frames 13 and second frames 15, so as to close the beam d heat exchange 3.

En se référant à la figure 1, l'échangeur thermique 1 comprend de plus au moins une boîte collectrice 19 du premier fluide agencée en communication fluidique avec les premiers canaux de circulation 7.Referring to the figure 1 , the heat exchanger 1 further comprises at least one manifold 19 of the first fluid arranged in fluid communication with the first circulation channels 7.

La boîte collectrice 19 est selon l'exemple illustré agencée sur une plaque de fermeture supérieure 18 disposée en haut du faisceau d'échange thermique 3.The manifold 19 is, according to the illustrated example, arranged on an upper closure plate 18 disposed at the top of the heat exchange bundle 3.

L'échangeur thermique 1 comprend en outre au moins deux tubulures 21 d'entrée et de sortie de fluide permettant l'introduction et l'évacuation du deuxième fluide.The heat exchanger 1 further comprises at least two fluid inlet and outlet pipes 21 allowing the introduction and the evacuation of the second fluid.

Dans cet exemple, les deux tubulures 21 sont agencées sur la même plaque de fermeture supérieure 18 que la boîte collectrice 19 pour le premier fluide.In this example, the two pipes 21 are arranged on the same upper closure plate 18 as the manifold 19 for the first fluid.

Bien entendu, selon une variante non illustrée, on peut prévoir d'agencer les deux tubulures 21 sur la plaque inférieure 17.Of course, according to a variant not illustrated, provision can be made to arrange the two pipes 21 on the lower plate 17.

Selon encore une autre variante non illustrée, on peut prévoir d'agencer séparément les tubulures 21 avec une tubulure 21 sur la plaque supérieure 18 et l'autre tubulure 21 sur la plaque inférieure 17.According to yet another variant, not illustrated, provision may be made for separately arranging the pipes 21 with a pipe 21 on the upper plate 18 and the other pipe 21 on the lower plate 17.

En particulier, la boîte collectrice 19 peut être agencée d'un côté du faisceau d'échange thermique 3 et les tubulures 21 peuvent être agencées de l'autre côté du faisceau d'échange thermique 3, permettant ainsi une circulation à contre-courant des deux fluides.In particular, the manifold 19 can be arranged on one side of the heat exchange bundle 3 and the pipes 21 can be arranged on the other side of the heat exchange bundle 3, thus allowing counter-current circulation of the two fluids.

Selon la disposition illustrée sur la figure 1, la boîte collectrice 19 est agencée à gauche tandis que les tubulures 21 sont agencées à droite.According to the arrangement illustrated on the figure 1 , the manifold 19 is arranged on the left while the pipes 21 are arranged on the right.

Premiers cadres dits cadres-tubesFirst frames called tube frames

En référence aux figures 2 à 4, on décrit maintenant plus en détail les premiers cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5.With reference to figures 2 to 4 , the first frames 13 for receiving the heat exchange tubes 5 will now be described in more detail.

Les premiers cadres 13 peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.The first frames 13 can be at least partially made in aluminum.

Les premiers cadres 13 présentent :

  • deux bords opposés 13A, 13B (voir figures 2 et 3) s'étendant de façon perpendiculaire à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5, et
  • deux autres bords opposés 13C, 13D s'étendant parallèlement à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici parallèlement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5.
The first frames 13 present:
  • two opposite edges 13A, 13B (see figures 2 and 3 ) extending perpendicular to the direction of the first circulation channels 7 of the first fluid, in other words here perpendicular to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5, and
  • two other opposite edges 13C, 13D extending parallel to the direction of the first circulation channels 7 of the first fluid, in other words here parallel to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5.

On peut aussi définir les premiers cadres 13 par rapport à la direction générale d'écoulement du premier fluide, à savoir que les premiers cadres 13 présentent :

  • deux bords opposés 13A, 13B s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du premier fluide, et
  • deux autres bords opposés 13C, 13D s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du premier fluide.
The first frames 13 can also be defined relative to the general direction of flow of the first fluid, namely that the first frames 13 have:
  • two opposite edges 13A, 13B extending perpendicular to the general direction of flow of the first fluid, and
  • two other opposite edges 13C, 13D extending parallel to the general direction of flow of the first fluid.

La direction générale d'écoulement du premier fluide s'entend de la direction de la circulation en « I » dans le cas d'une circulation en une passe du premier fluide, ou de la direction des branches du « U » dans le cas d'une circulation en deux passes du premier fluide.The general direction of flow of the first fluid is understood to be the direction of circulation in “I” in the case of a one-pass circulation of the first fluid, or the direction of the branches of the “U” in the case of 'a circulation in two passes of the first fluid.

Dans les exemples illustrés, les premiers cadres 13 sont de forme générale sensiblement rectangulaire et présentent deux bords longitudinaux 13C, 13D, formant des grands côtés, s'étendant de façon sensiblement parallèle à la direction générale d'écoulement du premier fluide et deux bords latéraux 13A, 13B, formant des petits côtés, s'étendant dans le sens de la largeur, de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide.In the examples illustrated, the first frames 13 are of generally substantially rectangular shape and have two longitudinal edges 13C, 13D, forming long sides, extending substantially parallel to the general direction of flow of the first fluid and two lateral edges. 13A, 13B, forming short sides, extending in the width direction, substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid.

Toutefois, selon d'autres modes de réalisation, on pourrait prévoir des cadres présentant une forme générale qui ne soit pas rectangulaire, par exemple elliptique, ou en forme de losange.However, according to other embodiments, provision could be made for frames having a general shape which is not rectangular, for example elliptical, or in the form of a diamond.

L'axe longitudinal des premiers cadres 13 et des tubes d'échange thermique 5 est ici confondu.The longitudinal axis of the first frames 13 and the heat exchange tubes 5 is here combined.

Ces premiers cadres 13 présentent une même épaisseur que les tubes d'échange thermique 5 qu'ils reçoivent, notamment de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 1mm.These first frames 13 have the same thickness as the heat exchange tubes 5 which they receive, in particular of the order of a few millimeters, for example of the order of 1mm.

Comme précédemment, l'épaisseur est considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des premiers cadres 13.As before, the thickness is considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the first frames 13.

Autrement dit, il s'agit de l'épaisseur dans la direction d'empilement des cadres 13, 15. Ainsi, les tubes d'échange thermique 5 peuvent être maintenus dans les premiers cadres 13 respectifs avant superposition des différents cadres 13, 15.In other words, it is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15. Thus, the heat exchange tubes 5 can be held in the respective first frames 13 before the different frames 13, 15 are superposed.

Selon une variante non illustrée, chaque premier cadre 13 peut être apte à recevoir un seul tube d'échange thermique 5 permettant une circulation en une passe du premier fluide.According to a variant not illustrated, each first frame 13 may be able to receive a single heat exchange tube 5 allowing circulation in one pass of the first fluid.

À cet effet, chaque premier cadre 13 présente un logement 130 pour recevoir un tube d'échange thermique 5 associé.To this end, each first frame 13 has a housing 130 for receiving an associated heat exchange tube 5.

Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, chaque premier cadre de réception 13 est apte à recevoir deux tubes d'échange thermique 5.According to the embodiment illustrated in the figures 2 and 3 , each first receiving frame 13 is able to receive two heat exchange tubes 5.

Le faisceau d'échange thermique 3 présente alors deux rangées de tubes d'échange thermique 5 : des premiers tubes d'échange thermique et des deuxièmes tubes d'échange thermique.The heat exchange bundle 3 then has two rows of heat exchange tubes 5: first heat exchange tubes and second heat exchange tubes.

Avantageusement, deux tubes adjacents dans un premier cadre 13 communiquent entre eux à une extrémité de manière à permettre une circulation en deux passes du premier fluide.Advantageously, two adjacent tubes in a first frame 13 communicate with each other at one end so as to allow circulation in two passes of the first fluid.

Le faisceau d'échange thermique 3 présente donc au moins une zone de retournement du premier fluide, c'est-à-dire permettant au premier fluide ayant circulé dans un tube d'échange thermique 5 de circuler vers un autre tube d'échange thermique 5, à savoir le tube d'échange thermique 5 adjacent reçu dans le même premier cadre 13. Bien entendu, on peut prévoir plus de deux tubes d'échange thermique 5 pour une circulation du premier fluide en plus de deux passes dans un premier cadre 13.The heat exchange bundle 3 therefore has at least one area for reversing the first fluid, that is to say allowing the first fluid having circulated in a heat exchange tube 5 to flow to another heat exchange tube 5, namely the adjacent heat exchange tube 5 received in the same first frame 13. Of course, one can provide more than two heat exchange tubes 5 for circulation of the first fluid in more than two passes in a first frame 13.

La mise en communication fluidique à une extrémité de deux tubes d'échange thermique 5 adjacents reçus dans un premier cadre 13 est avantageusement assurée par un deuxième cadre 15 tel que cela sera décrit plus en détail par la suite.The placing in fluid communication at one end of two adjacent heat exchange tubes 5 received in a first frame 13 is advantageously ensured by a second frame 15 as will be described in more detail below.

Afin de permettre l'écoulement du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 comprennent des moyens de mise en communication fluidique 131 des premiers canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5 avec la boite collectrice 19.In order to allow the flow of the first fluid in the heat exchange bundle 3, the first frames 13 comprise means for placing in fluid communication 131 the first circulation channels 7 of the heat exchange tubes 5 with the manifold 19.

Les moyens de mise en communication fluidique 131 de chaque premier cadre 13 sont donc agencés en communication fluidique avec les moyens de mise en communication fluidique 131 des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 et avec la boîte collectrice 19.The fluid communication means 131 of each first frame 13 are therefore arranged in fluid communication with the fluid communication means 131 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 and with the manifold 19.

Selon le mode de réalisation illustré avec deux tubes d'échange thermique 5 reçus dans chaque premier cadre 13, les moyens de mise en communication fluidique 131 définissent deux rangées respectivement associées à une rangée de tubes d'échange thermique 5.According to the embodiment illustrated with two heat exchange tubes 5 received in each first frame 13, the fluid communication means 131 define two rows respectively associated with a row of heat exchange tubes 5.

Ainsi, des premiers moyens de mise en communication 131 assurent la mise en communication fluidique des premiers tubes d'échange thermique 5 ou autrement dit d'une première rangée de premiers tubes d'échange thermique 5 avec la boîte collectrice 19.Thus, first communication means 131 ensure the fluid communication of the first heat exchange tubes 5 or in other words of a first row of first heat exchange tubes 5 with the manifold 19.

Et, des deuxièmes moyens de mise en communication 131 assurent la mise en communication fluidique des deuxièmes tubes d'échange thermique 5 ou autrement dit de la deuxième rangée de deuxième tubes d'échange thermique 5 avec la boîte collectrice 19.And, second communication means 131 ensure the fluid communication of the second heat exchange tubes 5 or in other words of the second row of second heat exchange tubes 5 with the manifold 19.

Selon l'exemple illustré, les premiers cadres 13 présentent respectivement un nombre prédéfini d'évidements 131 formant les moyens de mise en communication fluidique, dans lesquels les extrémités, notamment les extrémités longitudinales, des tubes d'échange thermique 5 débouchent.According to the example illustrated, the first frames 13 respectively have a predefined number of recesses 131 forming the means of fluid communication, in which the ends, in particular the longitudinal ends, of the heat exchange tubes 5 open.

Bien entendu, le nombre d'évidements 131 est adapté en fonction du nombre de premiers canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5.Of course, the number of recesses 131 is adapted as a function of the number of first circulation channels 7 of the heat exchange tubes 5.

Ces évidements 131 sont ici prévus sur deux bords opposés 13A, 13B des premiers cadres 13 qui sont en regard des extrémités des tubes d'échange thermique 5. Il s'agit ici des bords latéraux des premiers cadres 13.These recesses 131 are here provided on two opposite edges 13A, 13B of the first frames 13 which are opposite the ends of the heat exchange tubes 5. These are the lateral edges of the first frames 13.

Les premiers cadres 13 sont agencés de sorte que leurs évidements 131 soient en communication fluidique avec les évidements 131 des autres premiers cadres 13.The first frames 13 are arranged so that their recesses 131 are in fluid communication with the recesses 131 of the other first frames 13.

Ici, les évidements 131 des premiers cadres 13 sont alignés dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3. En outre, sur un côté des premiers cadres 13, les évidements 131 sont alignés avec la boîte collectrice 19.Here, the recesses 131 of the first frames 13 are aligned in the direction of the height of the heat exchange bundle 3. In addition, on one side of the first frames 13, the recesses 131 are aligned with the manifold 19.

Selon le mode de réalisation illustré, au moins un bord latéral 13A, 13B d'un premier cadre de réception 13, agencé en vis-à-vis d'une extrémité d'un tube d'échange thermique 5, est conformé selon un motif définissant une succession d'arches.According to the illustrated embodiment, at least one lateral edge 13A, 13B of a first receiving frame 13, arranged opposite one end of a heat exchange tube 5, is shaped according to a pattern defining a succession of arches.

Les arches sont avantageusement disposées sur toute la largeur du bord latéral 13A, 13B qui est en regard des extrémités des tubes d'échange thermique 5 reçus dans un même premier cadre 13.The arches are advantageously arranged over the entire width of the lateral edge 13A, 13B which is opposite the ends of the heat exchange tubes 5 received in the same first frame 13.

Autrement dit, les arches sont prévues sur toute la largeur de l'ensemble des tubes d'échange thermique 5 que le premier cadre 13 peut recevoir, ici deux tubes d'échange thermique 5.In other words, the arches are provided over the entire width of the set of heat exchange tubes 5 that the first frame 13 can receive, here two heat exchange tubes 5.

On entend par arche l'ensemble formé par une voûte d'arche 132 reliant deux pieds d'arche 133.The term “arch” means the assembly formed by an arch vault 132 connecting two arch feet 133.

Dans cette succession d'arches, deux voûtes d'arche 132 adjacentes sont reliées par un pied d'arche 133 commun.In this succession of arches, two adjacent arch vaults 132 are connected by a common arch base 133.

Selon l'exemple illustré, un évidement 131 est délimité par une arche, autrement dit chaque évidement 131 est réalisé entre deux pieds d'arche 133 adjacents et est délimité par ces deux pieds d'arche 133 et la voûte d'arche 132 les reliant.According to the example illustrated, a recess 131 is delimited by an arch, in other words each recess 131 is formed between two adjacent arch legs 133 and is delimited by these two arch legs 133 and the arch vault 132 connecting them .

Lorsqu'un tube d'échange thermique 5 est agencé dans le logement 130 d'un premier cadre 13, l'espace restant entre une extrémité du tube d'échange thermique 5 et une voûte d'arche 132 permet de définir une ouverture traversante de mise en communication fluidique.When a heat exchange tube 5 is arranged in the housing 130 of a first frame 13, the space remaining between one end of the heat exchange tube 5 and an arch vault 132 makes it possible to define a through opening of fluid communication.

À titre d'exemple non limitatif, le diamètre d'une ouverture traversante est de l'ordre de 0.5mm.By way of nonlimiting example, the diameter of a through opening is of the order of 0.5 mm.

En outre, chaque premier cadre 13 comprend avantageusement au moins une zone d'absorption de contraintes sur au moins un bord latéral 13A, 13B en vis-à-vis d'une extrémité d'un tube d'échange thermique 5.In addition, each first frame 13 advantageously comprises at least one stress absorption zone on at least one lateral edge 13A, 13B facing one end of a heat exchange tube 5.

Une telle zone d'absorption de contraintes est apte à résister aux contraintes mécaniques, notamment dues à la pression.Such a stress absorption zone is able to withstand mechanical stresses, in particular due to pressure.

Les zones d'absorption de contraintes peuvent être réalisées par un nombre prédéterminé de jambes d'absorption de contraintes formées sur au moins un bord latéral 13A, 13B d'un premier cadre 13 en vis-à-vis d'une extrémité d'un tube d'échange thermique 5.The stress absorption zones can be produced by a predetermined number of stress absorption legs formed on at least one lateral edge 13A, 13B of a first frame 13 opposite one end of a heat exchange tube 5.

Ces jambes d'absorption de contraintes s'étendent en direction de l'extrémité du tube d'échange thermique 5.These stress absorption legs extend towards the end of the heat exchange tube 5.

Dans l'exemple illustré, les pieds d'arches 133 assurent cette fonction de jambes d'absorption de contraintes.In the example illustrated, the arch feet 133 perform this function of stress absorption legs.

Les arches sont donc dimensionnées en prenant en compte la tenue mécanique du premier cadre 13 et l'écoulement du premier fluide à travers les évidements 131 définis par les arches.The arches are therefore dimensioned taking into account the mechanical strength of the first frame 13 and the flow of the first fluid through the recesses 131 defined by the arches.

De plus, dans le cas d'un échangeur thermique 1 assemblé par brasage, les pieds d'arches 133 permettent encore de définir des zones de brasage avec les deuxièmes cadres 15 comme cela sera décrit par la suite.In addition, in the case of a heat exchanger 1 assembled by brazing, the arch legs 133 also make it possible to define brazing zones with the second frames 15 as will be described below.

Par ailleurs, afin de permettre l'écoulement du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 présentent également des guides 134 pour le passage du deuxième fluide.Furthermore, in order to allow the flow of the second fluid in the heat exchange bundle 3, the first frames 13 also have guides 134 for the passage of the second fluid.

Selon l'exemple illustré, les premiers cadres 13 sont respectivement conformés avec au moins une anse 134 qui lorsqu'un tube d'échange thermique 5 est agencé dans le premier cadre 13 permet de définir une ouverture traversante de passage permettant l'écoulement du deuxième fluide.According to the example illustrated, the first frames 13 are respectively shaped with at least one handle 134 which when a heat exchange tube 5 is arranged in the first frame 13 makes it possible to define a through passage opening allowing the flow of the second fluid.

À titre illustratif, sur les figures on a représenté différents modes de réalisation des anses 134, en particulier la figure 1, illustre un premier exemple de réalisation des anses 134 de forme sensiblement arrondie, tandis que les figures 2, 3 et 5 illustrent un deuxième exemple de réalisation des anses 134 dont le contour est de forme plus rectiligne.By way of illustration, the figures show various embodiments of the handles 134, in particular the figure 1 , illustrates a first embodiment of the handles 134 of substantially rounded shape, while the figures 2, 3 and 5 illustrate a second embodiment of the handles 134, the outline of which is more straight.

Bien entendu toute autre forme des anses 134 peut être envisagée.Of course, any other form of the handles 134 can be envisaged.

Les anses 134 permettent de définir les guides pour le passage du deuxième fluide.The handles 134 make it possible to define the guides for the passage of the second fluid.

À titre d'exemple, cette ouverture traversante présente un diamètre de l'ordre de 2mm.For example, this through opening has a diameter of around 2mm.

Le ratio entre le diamètre d'une ouverture de passage du deuxième fluide et le diamètre d'une ouverture traversante 131 de mise en communication fluidique permettant l'écoulement du premier fluide est dans cet exemple de l'ordre de 4.The ratio between the diameter of a passage opening for the second fluid and the diameter of a through opening 131 for placing in fluid communication allowing the flow of the first fluid is in this example of the order of 4.

Les anses 134 de chaque premier cadre 13 sont agencées dans l'alignement des anses 134 des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 de manière à permettre l'écoulement du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3.The handles 134 of each first frame 13 are arranged in alignment with the handles 134 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 so as to allow the second fluid to flow through the heat exchange bundle 3.

En outre, chaque premier cadre de réception 13 présente selon le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, au moins une cloison de séparation 135 qui compartimente le premier cadre de réception 13.In addition, each first receiving frame 13 has, according to the embodiment illustrated in the figures 2 and 3 , at least one partition 135 which compartments the first receiving frame 13.

Cette cloison de séparation 135 est ici agencée dans le prolongement d'un pied d'arche 133.This partition 135 is here arranged in the extension of an arch foot 133.

Dans l'exemple illustré, chaque premier cadre de réception 13 présente une cloison de séparation 135, par exemple sensiblement centrale, qui compartimente le premier cadre de réception 13 en deux logements 130 pour recevoir chacun un tube d'échange thermique 5.In the example illustrated, each first receiving frame 13 has a partition 135, for example substantially central, which compartments the first receiving frame 13 into two housings 130 to each receive a heat exchange tube 5.

La cloison de séparation 135 se retrouve donc agencée entre deux tubes d'échange thermique 5 lorsqu'ils sont mis en place dans le premier cadre 13.The partition 135 therefore finds itself arranged between two heat exchange tubes 5 when they are placed in the first frame 13.

La cloison de séparation 135 s'étend dans cet exemple sur toute la longueur des tubes d'échange thermique 5 reçus dans le premier cadre 13.The partition 135 in this example extends over the entire length of the heat exchange tubes 5 received in the first frame 13.

La cloison de séparation 135 d'un premier cadre 13 peut être réalisée d'une seule pièce avec ce premier cadre 13.The partition 135 of a first frame 13 can be made in one piece with this first frame 13.

Un tel premier cadre 13 peut être réalisé par découpe en emboutissage de façon simple.Such a first frame 13 can be produced by stamping cutting in a simple manner.

Une portion agrandie d'un premier cadre 13 est illustrée sur la figure 4.An enlarged portion of a first frame 13 is illustrated on the figure 4 .

Comme dit précédemment l'échangeur thermique 1 est en particulier assemblé par brasage. À cet effet, on prévoit que les éléments du faisceau d'échange thermique 3, et notamment les premiers cadres 13 et les deuxièmes 15, présentent au moins partiellement un revêtement apte à fondre lorsque l'ensemble passe dans le four pour le brasage et à migrer de manière à venir boucher les jeux entre les pièces de l'échangeur thermique 1.As said previously the heat exchanger 1 is in particular assembled by brazing. To this end, provision is made for the elements of the heat exchange bundle 3, and in particular the first frames 13 and the second frames 15, at least partially have a coating capable of melting when the assembly passes through the furnace for brazing and of migrating so as to block the clearances between the parts of the heat exchanger 1 .

Le revêtement est couramment désigné par « clad » dans le domaine du brasage de pièces métalliques, notamment en aluminium.The coating is commonly designated by "clad" in the field of brazing of metal parts, in particular aluminum.

En particulier, le revêtement est ajouté sur l'âme des pièces, telles que les premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15, lors de la fabrication, par exemple par laminage à froid.In particular, the coating is added to the core of the parts, such as the first frames 13 and second frames 15, during manufacture, for example by cold rolling.

Il peut s'agir à titre d'exemple non limitatif d'un revêtement comprenant de l'aluminium et du silicium.It may be a non-limiting example of a coating comprising aluminum and silicon.

Le pourcentage du revêtement est par exemple de l'ordre de 5% à 10% de la matière d'un cadre 13, 15 par exemple.The percentage of the coating is for example of the order of 5% to 10% of the material of a frame 13, 15 for example.

Bien entendu, le pourcentage du revêtement est choisi suffisamment petit pour ne pas fragiliser les éléments du faisceau d'échange thermique 3, notamment les premiers cadres 13 et les deuxièmes 15, après brasage.Of course, the percentage of the coating is chosen small enough not to weaken the elements of the heat exchange bundle 3, in particular the first frames 13 and the second 15, after brazing.

Les premiers cadres 13 présentent respectivement au moins un décrochement 139 au niveau d'un coin intérieur recevant un coin d'un tube d'échange thermique 5, c'est-à-dire sur un coin de la bordure intérieure d'un premier cadre 13, qui est en vis-à-vis avec un tube d'échange thermique 5 lorsque ce dernier est agencé dans le premier cadre de réception 13.The first frames 13 respectively have at least one step 139 at an inner corner receiving a corner of a heat exchange tube 5, that is to say on a corner of the inner edge of a first frame 13, which faces a heat exchange tube 5 when the latter is arranged in the first receiving frame 13.

Un tel décrochement 139 est prévu pour permettre l'écoulement du revêtement lors du brasage de l'échangeur thermique 1, empêchant ainsi le revêtement de venir boucher les premiers canaux ou micro-canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5.Such a step 139 is provided to allow the coating to flow during the brazing of the heat exchanger 1, thus preventing the coating from clogging the first circulation channels or micro-channels 7 of the heat exchange tubes 5.

Bien entendu, le dimensionnement de ce dérochement 139 tient compte d'un compromis pour ne pas fragiliser le premier cadre 13 tout en pouvant recueillir une quantité suffisante du revêtement ayant migré lors du brasage.Of course, the dimensioning of this detachment 139 takes account of a compromise so as not to weaken the first frame 13 while being able to collect a sufficient quantity of the coating which has migrated during brazing.

Selon un exemple particulier, la largeur de ce décrochement 139 est sensiblement égale à la largeur d'une gorge 154 prévue dans un but similaire sur un deuxième cadre 15 tel que décrit par la suite.According to a particular example, the width of this recess 139 is substantially equal to the width of a groove 154 provided for a similar purpose on a second frame 15 as described below.

Avantageusement, les premiers cadres 13 présentent respectivement quatre décrochements 139 respectivement agencés à chacun des quatre coins intérieurs d'un premier cadre 13.Advantageously, the first frames 13 respectively have four recesses 139 respectively arranged at each of the four interior corners of a first frame 13.

De plus, le ou les décrochements 139 se trouvent agencés à proximité des moyens de mise en communication fluidique 131.In addition, the recess (s) 139 are arranged near the fluid communication means 131.

De plus, comme cela est mieux visible sur la figure 4, selon l'exemple illustré dans lequel au moins un bord d'un premier cadre 13 est conformé avec une succession d'arches, au moins un décrochement 139 est réalisé dans le prolongement d'une arche extrêmale, c'est-à-dire de la première ou dernière arche de la succession d'arches.In addition, as is better visible on the figure 4 , according to the illustrated example in which at least one edge of a first frame 13 is shaped with a succession of arches, at least one step 139 is produced in the extension of an extreme arch, that is to say of the first or last arch of the succession of arches.

Deuxièmes cadresSecond frames

En référence aux figures 5 et 6, on décrit maintenant les deuxièmes cadres 15.With reference to figures 5 and 6 , we now describe the second frames 15.

Les deuxièmes cadres 15 peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.The second frames 15 can be at least partially made of aluminum.

Lorsque les deuxièmes cadres 15 reçoivent des turbulateurs 11, les deuxièmes cadres 15 sont dits cadres-turbulateurs ou cadres porte-turbulateurs.When the second frames 15 receive turbulators 11, the second frames 15 are called turbulator frames or turbulator-carrying frames.

De façon similaire aux premiers cadres 13, les deuxièmes cadres 15 présentent :

  • deux bords opposés s'étendant parallèlement à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici parallèlement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5, et
  • deux autres bords opposés s'étendant de façon perpendiculaire à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5.
Similar to the first frames 13, the second frames 15 have:
  • two opposite edges extending parallel to the direction of the first circulation channels 7 of the first fluid, in other words here parallel to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5, and
  • two other opposite edges extending perpendicular to the direction of the first circulation channels 7 of the first fluid, in other words here perpendicular to the longitudinal direction of the heat exchange tubes 5.

On peut aussi définir les deuxièmes cadres 15 par rapport à la direction générale d'écoulement du premier fluide, à savoir que les deuxièmes cadres 15 présentent :

  • deux bords opposés s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du premier fluide, et
  • deux autres bords opposés s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du premier fluide.
It is also possible to define the second frames 15 with respect to the general direction of flow of the first fluid, namely that the second frames 15 have:
  • two opposite edges extending parallel to the general direction of flow of the first fluid, and
  • two other opposite edges extending perpendicular to the general direction of flow of the first fluid.

En outre, selon les modes de réalisation décrits, on peut encore définir les deuxièmes cadres 15 par rapport à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide circulant à contre-courant du premier fluide, à savoir que les deuxièmes cadres 15 présentent :

  • deux bords opposés s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide, et
  • deux autres bords opposés s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide.
Furthermore, according to the embodiments described, it is also possible to define the second frames 15 with respect to the general direction of flow of the second fluid flowing against the current of the first fluid, namely that the second frames 15 have:
  • two opposite edges extending parallel to the general direction of flow of the second fluid, and
  • two other opposite edges extending perpendicular to the general direction of flow of the second fluid.

La direction générale d'écoulement du deuxième fluide s'entend de la direction de la circulation en « I » dans le cas d'une circulation en une passe du deuxième fluide, ou de la direction des branches du « U » dans le cas d'une circulation en deux passes du deuxième fluide.The general direction of flow of the second fluid is understood to be the direction of circulation in “I” in the case of a one-pass circulation of the second fluid, or the direction of the branches of the “U” in the case of 'a circulation in two passes of the second fluid.

Dans l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 sont de forme générale similaire aux premiers cadres 13, ici sensiblement rectangulaire.In the example illustrated, the second frames 15 are of general shape similar to the first frames 13, here substantially rectangular.

Les deuxièmes cadres 15 présentent deux bords longitudinaux, formant des grands côtés, s'étendant de façon sensiblement parallèle aux bords longitudinaux des premiers cadres 13 et à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide, et deux bords latéraux, formant des petits côtés, s'étendant dans le sens de la largeur, de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du deuxième fluide de façon parallèle aux bords latéraux des premiers cadres 13.The second frames 15 have two longitudinal edges, forming long sides, extending substantially parallel to the longitudinal edges of the first frames 13 and to the general direction of flow of the second fluid, and two lateral edges, forming short sides, extending in the width direction, substantially perpendicular to the direction of flow of the second fluid parallel to the lateral edges of the first frames 13.

Selon le mode de réalisation décrit, les deuxièmes cadres 15 s'étendent sur une même longueur et sur une même largeur que les premiers cadres 13.According to the embodiment described, the second frames 15 extend over the same length and the same width as the first frames 13.

En particulier, les contours extérieurs des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 sont pratiquement identiques de sorte que l'empilement en alternance des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 forme un bloc.In particular, the outer contours of the first frames 13 and second frames 15 are practically identical so that the alternating stacking of the first frames 13 and second frames 15 forms a block.

Plus particulièrement, chaque deuxième cadre 15 définit une largeur interne et une longueur interne.More particularly, each second frame 15 defines an internal width and an internal length.

On entend par « largeur interne », la largeur définie entre les parois internes des bords longitudinaux opposés.The term "internal width" means the width defined between the internal walls of the opposite longitudinal edges.

De même, on entend par « longueur interne », la longueur définie entre les parois internes des bords latéraux opposés.Likewise, the term "internal length" means the length defined between the inner walls of opposite side edges.

En outre, les bords latéraux des deuxièmes cadres 15 peuvent être légèrement plus grands que les bords latéraux des premiers cadres 13, de sorte que les extrémités des tubes d'échange thermique 5 reçus dans les premiers cadres 13 empilés avec les deuxièmes cadres 15, reposent sur la bordure périphérique des bords latéraux des deuxièmes cadres 15.In addition, the side edges of the second frames 15 may be slightly larger than the side edges of the first frames 13, so that the ends of the heat exchange tubes 5 received in the first frames 13 stacked with the second frames 15, rest on the peripheral edge of the lateral edges of the second frames 15.

Les deuxièmes cadres 15 définissent donc une longueur interne L inférieure à la longueur interne définie par l'espace intérieur des premiers cadres 13.The second frames 15 therefore define an internal length L less than the internal length defined by the interior space of the first frames 13.

Les deuxièmes cadres 15 présentent une épaisseur qui est de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm. L'épaisseur est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des deuxièmes cadres 15. Autrement dit, il s'agit de l'épaisseur dans la direction d'empilement des cadres 13, 15.The second frames 15 have a thickness which is of the order of a few millimeters, for example of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm. The thickness is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the second frames 15. In other words, it is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.

De façon similaire aux premiers cadres 13, les deuxièmes cadres 15 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage.Similarly to the first frames 13, the second frames 15 can be produced by stamping cutting.

Une pluralité de deuxièmes cadres 15 dits intercalaires, sont agencés entre deux premiers cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5, définissant ainsi le pas entre deux étages de tubes d'échange thermique 5.A plurality of second frames 15, called intermediate frames, are arranged between two first frames 13 for receiving the heat exchange tubes 5, thus defining the pitch between two stages of heat exchange tubes 5.

Selon un mode de réalisation non limitatif, le faisceau d'échange thermique 3 peut comprendre de plus un deuxième cadre d'extrémité (non illustré) agencé de façon optionnelle entre un premier cadre 13 et une plaque de fermeture 17, notamment la plaque de fermeture inférieure 17.According to a nonlimiting embodiment, the heat exchange bundle 3 may further comprise a second end frame (not illustrated) optionally arranged between a first frame 13 and a closure plate 17, in particular the closure plate lower 17.

Un tel deuxième cadre d'extrémité peut être mis en place pour des raisons de tenue mécanique.Such a second end frame can be put in place for reasons of mechanical strength.

Chaque deuxième cadre 15 peut être conformé pour une circulation en une passe du deuxième fluide.Each second frame 15 can be shaped for one-pass circulation of the second fluid.

À cet effet, chaque deuxième cadre 15 définit un deuxième canal de circulation 9 pour le deuxième fluide. Le deuxième canal de circulation 9 s'étend ici selon une forme sensiblement en « I ».To this end, each second frame 15 defines a second circulation channel 9 for the second fluid. The second circulation channel 9 here extends in a substantially "I" shape.

Selon le mode de réalisation illustré, les deuxièmes cadres 15 permettent une circulation en deux passes du deuxième fluide.According to the illustrated embodiment, the second frames 15 allow a circulation in two passes of the second fluid.

À cet effet, les deuxièmes cadres 15 comprennent chacun une barrette 150 agencée à l'intérieur du deuxième cadre 15 respectif de manière à séparer deux passes de circulation pour le deuxième fluide.To this end, the second frames 15 each comprise a bar 150 arranged inside the respective second frame 15 so as to separate two circulation passes for the second fluid.

Il s'agit donc d'une barrette interne 150. Dans l'exemple illustré, la barrette 150 permet de conformer le deuxième canal de circulation 9 sensiblement en « U ».It is therefore an internal bar 150. In the example illustrated, the bar 150 makes it possible to conform the second circulation channel 9 substantially in a "U" shape.

Bien entendu, on pourrait prévoir une circulation du deuxième fluide en plus de deux passes dans un deuxième cadre 15 et à cet effet plus d'une barrette 150 à l'intérieur du deuxième cadre 15 qui seraient, à titre d'exemple non limitatif, agencées de manière décalée et opposée l'une par rapport à l'autre.Of course, one could provide for a circulation of the second fluid in more than two passes in a second frame 15 and for this purpose more than one bar 150 inside the second frame 15 which would be, by way of nonlimiting example, arranged offset and opposite to each other.

La barrette 150 s'étend longitudinalement à l'intérieur d'un deuxième cadre 15. La barrette 150 s'étend donc dans cet exemple de façon sensiblement parallèle aux bords longitudinaux du deuxième cadre 15.The bar 150 extends longitudinally inside a second frame 15. The bar 150 therefore extends in this example substantially parallel to the longitudinal edges of the second frame 15.

Pour ce faire, la barrette 150 ne s'étend pas sur toute la longueur interne du deuxième cadre 15. Autrement dit, la barrette 150 s'étend depuis un bord latéral d'un deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé mais sans atteindre ce bord latéral opposé.To do this, the bar 150 does not extend over the entire internal length of the second frame 15. In other words, the bar 150 extends from a lateral edge of a second frame 15 towards the opposite lateral edge but without reaching this opposite side edge.

La barrette 150 est donc solidaire d'un bord latéral d'un deuxième cadre 15 et fait saillie avec son extrémité libre vers l'espace interne du deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé, en laissant un espace.The bar 150 is therefore secured to a lateral edge of a second frame 15 and projects with its free end towards the internal space of the second frame 15 in the direction of the opposite lateral edge, leaving a space.

La barrette interne 150 s'étend donc longitudinalement depuis un bord latéral d'un deuxième cadre 15 sur une longueur l inférieure à la longueur interne L du deuxième cadre 15.The internal bar 150 therefore extends longitudinally from a lateral edge of a second frame 15 over a length l less than the internal length L of the second frame 15.

La barrette interne 150 ne s'étend pas non plus sur toute la largeur interne du deuxième cadre 15.The internal bar 150 does not extend over the entire internal width of the second frame 15 either.

Plus précisément, la barrette interne 150 présente une largeur plus petite que la largeur interne du deuxième cadre 15.More specifically, the internal bar 150 has a smaller width than the internal width of the second frame 15.

On définit ainsi de chaque côté de la barrette 150, l'entrée et la sortie du trajet d'écoulement pour le deuxième fluide.There is thus defined on each side of the bar 150, the inlet and the outlet of the flow path for the second fluid.

La barrette 150 peut aussi être qualifiée de languette. En outre, la barrette 150 est sensiblement de même épaisseur que le deuxième cadre 15.The bar 150 can also be described as a tongue. In addition, the bar 150 is substantially the same thickness as the second frame 15.

La barrette 150 est par exemple agencée de façon sensiblement centrale. Plus précisément, la barrette 150 est agencée sensiblement au centre d'un deuxième cadre 15 dans le sens de la largeur du deuxième cadre 15.The bar 150 is for example arranged substantially centrally. More specifically, the bar 150 is arranged substantially in the center of a second frame 15 in the width direction of the second frame 15.

De la sorte, la barrette 150 divise le deuxième cadre 15 en deux parties de même taille.In this way, the bar 150 divides the second frame 15 into two parts of the same size.

Avantageusement, la barrette interne 150 s'étend sur une longueur l au moins égale à la moitié de la longueur interne L d'un deuxième cadre 15.Advantageously, the internal bar 150 extends over a length l at least equal to half the internal length L of a second frame 15.

Selon un exemple de réalisation, chaque deuxième cadre 15 peut présenter une longueur interne L comprise dans une plage de l'ordre de 30mm à 500mm.According to an exemplary embodiment, each second frame 15 may have an internal length L comprised in a range of the order of 30mm to 500mm.

Par ailleurs, dans le cas où les deuxièmes cadres 15 comprenant une telle barrette interne 150 sont empilés avec des premiers cadres 13 recevant chacun un seul tube d'échange thermique 5, les tubes d'échange thermique 5 ou mono-tubes reçus dans les premiers cadres 13 peuvent reposer sur les barrettes 150 des deuxièmes cadres 15 en vis-à-vis.Furthermore, in the case where the second frames 15 comprising such an internal bar 150 are stacked with first frames 13 each receiving a single heat exchange tube 5, the heat exchange tubes 5 or mono-tubes received in the first frames 13 can rest on the bars 150 of the second frames 15 facing each other.

En variante, les barrettes internes 150 des deuxièmes cadres 15 se trouvent en regard des cloisons 135 de premiers cadres 13 réalisés selon le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3.As a variant, the internal bars 150 of the second frames 15 are located opposite the partitions 135 of the first frames 13 produced according to the embodiment illustrated in the figures 2 and 3 .

De façon complémentaire aux premiers cadres de réception 13, les deuxièmes cadres 15, en particulier les deuxièmes cadres intercalaires 15, présentent des guides 151 pour le passage du premier fluide permettant son écoulement dans l'empilement des premiers cadres de réception 13 et des deuxièmes cadres 15, en particulier intercalaires. Les guides 151 sont ici réalisés sous forme d'orifices de passage traversants 151 agencés dans l'alignement des évidements 131 de mise en communication fluidique des premiers cadres de réception 13, délimitées ici par la succession d'arches.In addition to the first receiving frames 13, the second frames 15, in particular the second intermediate frames 15, have guides 151 for the passage of the first fluid allowing its flow in the stack of the first receiving frames 13 and the second frames 15, in particular inserts. The guides 151 are here produced in the form of through-passage orifices 151 arranged in alignment with the recesses 131 for placing the first receiving frames 13 in fluid communication, delimited here by the succession of arches.

Les orifices de passage traversants 151 sont donc agencés sur au moins un bord latéral d'un deuxième cadre 15, ici d'un deuxième cadre intercalaire 15.The through passage orifices 151 are therefore arranged on at least one lateral edge of a second frame 15, here of a second intermediate frame 15.

Bien entendu, le nombre d'orifices de passage traversants 151 est adapté en fonction du nombre d'évidements 131 et donc du nombre de premiers canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5.Of course, the number of through passage openings 151 is adapted as a function of the number of recesses 131 and therefore of the number of first channels of circulation 7 of the heat exchange tubes 5.

Le deuxième cadre d'extrémité, lorsqu'il est présent, est réalisé de façon similaire à un deuxième cadre 15 intercalaire, à la différence près que le deuxième cadre d'extrémité ne présente pas d'orifices de passage traversants 151 pour le passage du premier fluide.The second end frame, when present, is produced in a similar manner to a second intermediate frame, except that the second end frame does not have through passage openings 151 for the passage of the first fluid.

En outre, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement des moyens de mise en communication fluidique 152 des deuxièmes canaux de circulation 9 entre eux d'une part et avec les tubulures 21 pour le deuxième fluide d'autre part.In addition, the second frames 15 respectively present means for placing in fluid communication 152 the second circulation channels 9 between them on the one hand and with the pipes 21 for the second fluid on the other hand.

Selon l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement un nombre prédéfini d'ouvertures traversantes 152 de mise en communication fluidique.According to the example illustrated, the second frames 15 respectively have a predefined number of through openings 152 for fluid communication.

Ces ouvertures traversantes 152 sont ici agencées sur les bords longitudinaux des deuxièmes cadres 15 et sont alignées les unes par rapport aux autres dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3.These through openings 152 are here arranged on the longitudinal edges of the second frames 15 and are aligned with each other in the height direction of the heat exchange bundle 3.

Les ouvertures traversantes 152 débouchent respectivement sur l'intérieur d'un deuxième cadre 15.The through openings 152 lead respectively to the interior of a second frame 15.

De plus, dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 5, les ouvertures traversantes 152 sont agencées sur un même côté d'un deuxième cadre 15 dans le sens longitudinal, c'est-à-dire ici à droite ou à gauche, de façon complémentaire à l'agencement des tubulures 21 sur un même côté du faisceau d'échange thermique 3, ici à droite en référence à la disposition montrée sur la figure 1.In addition, in the example illustrated on figures 1 and 5 , the through openings 152 are arranged on the same side of a second frame 15 in the longitudinal direction, that is to say here on the right or on the left, in a complementary manner to the arrangement of the pipes 21 on the same side of the heat exchange bundle 3, here on the right with reference to the arrangement shown on the figure 1 .

Les ouvertures traversantes 152 permettent de définir une entrée de fluide 152 vers l'espace intérieur du deuxième cadre 15 sur un bord longitudinal, et une sortie de fluide 152 hors du deuxième cadre 15 sur le bord longitudinal opposé.The through openings 152 make it possible to define a fluid inlet 152 towards the interior space of the second frame 15 on a longitudinal edge, and a fluid outlet 152 out of the second frame 15 on the opposite longitudinal edge.

Plus précisément, selon l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 présentent des anses 153 qui permettent de délimiter les ouvertures traversantes 152.More precisely, according to the example illustrated, the second frames 15 have handles 153 which make it possible to delimit the through openings 152.

Les anses 153 des deuxièmes cadres 15 sont réalisées de façon similaire aux anses 134 des premiers cadres 13 et sont alignées avec ces anses 134 qui permettent le passage du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3.The handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner to the handles 134 of the first frames 13 and are aligned with these handles 134 which allow the passage of the second fluid through the heat exchange bundle 3.

À titre illustratif, sur les figures on a représenté différents modes de réalisation des anses 153, en particulier la figure 1, illustre un premier exemple de réalisation des anses 153 de forme sensiblement arrondie, tandis que la figure 5, illustre un deuxième exemple de réalisation des anses 153 dont le contour est de forme plus rectiligne.By way of illustration, the figures show different embodiments of the handles 153, in particular the figure 1 , illustrates a first example of realization of handles 153 of substantially rounded shape, while the figure 5 , illustrates a second embodiment of the handles 153, the outline of which is more straight.

Bien entendu, lorsque les anses 134 des premiers cadres 13 sont réalisées selon le premier exemple de réalisation, les anses 153 des deuxièmes cadres 15 sont réalisées de façon similaire selon le premier exemple de réalisation.Of course, when the handles 134 of the first frames 13 are produced according to the first embodiment, the handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner according to the first embodiment.

Et, lorsque les anses 134 des premiers cadres 13 sont réalisées selon le deuxième exemple de réalisation, les anses 153 des deuxièmes cadres 15 sont réalisées de façon similaire selon le deuxième exemple de réalisation.And, when the handles 134 of the first frames 13 are produced according to the second embodiment, the handles 153 of the second frames 15 are produced in a similar manner according to the second embodiment example.

Bien entendu toute autre forme des anses 153 peut être envisagée.Of course, any other form of the handles 153 can be envisaged.

Parmi les deux anses 153 des deuxièmes cadres 15, l'ouverture délimitée par une première anse est agencée en communication fluidique avec une première tubulure 21 et l'ouverture délimitée par une deuxième anse est agencée en communication fluidique avec une deuxième tubulure 21.Among the two handles 153 of the second frames 15, the opening delimited by a first handle is arranged in fluid communication with a first tube 21 and the opening delimited by a second handle is arranged in fluid communication with a second tube 21.

Par ailleurs, comme dit précédemment, l'échangeur thermique 1 est de préférence assemblé par brasage.Furthermore, as said above, the heat exchanger 1 is preferably assembled by brazing.

Les deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage aux premiers cadres 13.The second frames 15 are intended to be assembled by brazing to the first frames 13.

En particulier, les bords longitudinaux des deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage aux bords longitudinaux des premiers cadres 13 et les bords latéraux des deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage avec les pieds d'arche 133 prévus sur les bords latéraux des premiers cadres 13.In particular, the longitudinal edges of the second frames 15 are intended to be assembled by brazing to the longitudinal edges of the first frames 13 and the lateral edges of the second frames 15 are intended to be assembled by brazing with the arch legs 133 provided on the edges side of the first frames 13.

Selon un mode de réalisation, en vue du brasage, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement au moins un réservoir 154, mieux visible sur la figure 6, apte à collecter le revêtement ou « clad » lors du brasage de l'échangeur thermique 1.According to one embodiment, for the purpose of brazing, the second frames 15 respectively have at least one reservoir 154, better visible on the figure 6 , suitable for collecting the coating or "clad" during brazing of the heat exchanger 1.

Chaque réservoir 154 est ici agencé sur un bord latéral d'un deuxième cadre 15. On prévoit avantageusement un réservoir 154 sur chaque bord latéral d'un deuxième cadre 15.Each reservoir 154 is here arranged on a lateral edge of a second frame 15. A reservoir 154 is advantageously provided on each lateral edge of a second frame 15.

Chaque réservoir 154 se trouve alors situé en regard d'un bord latéral 13A, 13B d'un premier cadre de réception 13 sur lequel débouche une extrémité 50, 52 d'un tube d'échange thermique 5.Each reservoir 154 is then located opposite a lateral edge 13A, 13B of a first receiving frame 13 onto which opens one end 50, 52 of a heat exchange tube 5.

Ainsi, lors de l'assemblage par brasage de l'échangeur thermique 1, le revêtement disposé sur les premiers cadres 13 et les deuxièmes cadres 15 en regard, fond et migre de manière à boucher les jeux entre les pièces de l'échangeur thermique 1 et vient s'écouler dans les réservoirs 154, empêchant ainsi le revêtement ayant fondu et migré de venir boucher les premiers canaux ou micro-canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5.Thus, during the assembly by brazing of the heat exchanger 1, the coating disposed on the first frames 13 and the second frames 15 facing each other, melts and migrates so as to block the clearances between the parts of the heat exchanger 1 and flows into the reservoirs 154, thus preventing the coating having melted and migrated from clogging the first circulation channels or micro-channels 7 of the heat exchange tubes 5.

Avantageusement, le ou les réservoirs 154 sont prévus sur chaque face d'un deuxième cadre 15 intercalaire agencé entre deux premiers cadres 13.Advantageously, the reservoir or reservoirs 154 are provided on each face of a second intermediate frame 15 arranged between two first frames 13.

Dans le cas optionnel où l'on prévoit un deuxième cadre d'extrémité, le ou les réservoirs 154 peuvent être agencés sur une seule face de ce deuxième cadre d'extrémité, à savoir sur la face en vis-à-vis d'un tube d'échange thermique 5, et non sur la face opposée du deuxième cadre d'extrémité, en vis-à-vis d'une plaque de fermeture 17.In the optional case where a second end frame is provided, the reservoir or reservoirs 154 may be arranged on one face of this second end frame, namely on the face opposite a heat exchange tube 5, and not on the opposite face of the second end frame, facing a closure plate 17.

Chaque réservoir 154 peut être réalisé par réduction locale de matière d'un deuxième cadre 15.Each reservoir 154 can be produced by local reduction of material from a second frame 15.

La profondeur p d'un réservoir 154 doit être choisie suffisamment grande pour collecteur le revêtement, qui est par exemple de l'ordre de 5% à 10% de la matière du deuxième cadre 15, et suffisamment petite pour ne pas affaiblir la résistance mécanique du deuxième cadre 15.The depth p of a reservoir 154 must be chosen to be large enough to collect the coating, which is for example of the order of 5% to 10% of the material of the second frame 15, and small enough not to weaken the mechanical strength. second frame 15.

À titre d'exemple non limitatif, le réservoir 154 peut présenter une profondeur p de l'ordre de 0.5mm.By way of nonlimiting example, the reservoir 154 may have a depth p of the order of 0.5mm.

Selon l'exemple particulier illustré, le réservoir 154 est réalisé sous forme d'une gorge 154 s'étendant de manière sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide dans les tubes d'échange thermique 5, ici dans le sens de la largeur d'un deuxième cadre 15.According to the particular example illustrated, the reservoir 154 is produced in the form of a groove 154 extending substantially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes 5, here in the direction of the width of a second frame 15.

Plus précisément dans cet exemple, le réservoir 154 s'étend en regard de toute l'extrémité d'un tube d'échange thermique 5, autrement dit sur toute la largeur d'un tube ou de chaque tube d'échange thermique 5.More precisely in this example, the reservoir 154 extends opposite the entire end of a heat exchange tube 5, in other words over the entire width of a tube or of each heat exchange tube 5.

En particulier, dans le cas où les deuxièmes cadres 15 sont empilés avec des premiers cadres de réception 13 tels que décrits précédemment selon le cinquième mode de réalisation, la largeur de la gorge 154 sur un deuxième cadre 15 est sensiblement égale à la largeur du décrochement 139 sur un premier cadre 13.In particular, in the case where the second frames 15 are stacked with first receiving frames 13 as described above according to the fifth mode one embodiment, the width of the groove 154 on a second frame 15 is substantially equal to the width of the recess 139 on a first frame 13.

Par ailleurs, les deuxièmes cadres 15, notamment les deuxièmes cadres 15 intercalaires, peuvent aussi être conformés pour mettre en communication fluidique deux tubes d'échange thermique 5 reçus dans un même premier cadre 13 selon le mode de réalisation des premiers cadres 13 illustré aux figures 2 et 3.Furthermore, the second frames 15, in particular the second intermediate frames 15, can also be shaped to put in fluid communication two heat exchange tubes 5 received in the same first frame 13 according to the embodiment of the first frames 13 illustrated in figures 2 and 3 .

Ce sont donc les deuxièmes cadres 15 qui permettent la circulation en au moins deux passes du premier fluide dans chaque premier cadre 13, tout en garantissant une bonne tenue mécanique des premiers cadres 13 du fait du CO2 sous haute pression circulant dans les tubes d'échange thermique 5.It is therefore the second frames 15 which allow the circulation in at least two passes of the first fluid in each first frame 13, while guaranteeing good mechanical strength of the first frames 13 due to the CO 2 under high pressure circulating in the tubes. heat exchange 5.

Plus précisément, chaque deuxième cadre 15, notamment intercalaire, présente avantageusement au moins un orifice de retournement 155 (voir figure 5) qui est en communication fluidique avec à la fois un premier et un deuxième moyens de mise en communication fluidique 131, ici un premier et un deuxième évidements 131, des premiers cadres 13 de part et d'autre du deuxième cadre 15 intercalaire.More precisely, each second frame 15, in particular an intermediate frame, advantageously has at least one turning orifice 155 (see figure 5 ) which is in fluid communication with both a first and a second fluid communication means 131, here a first and a second recess 131, of the first frames 13 on either side of the second intermediate frame 15.

Ainsi, chaque orifice de retournement 155 est agencé entre deux tubes d'échange thermique 5 adjacents reçus dans un premier cadre 13 et en communication fluidique avec ces deux tubes d'échange thermique 5.Thus, each reversal orifice 155 is arranged between two adjacent heat exchange tubes 5 received in a first frame 13 and in fluid communication with these two heat exchange tubes 5.

De la sorte, le premier fluide qui débouche d'un premier tube d'échange thermique 5 subit un retournement dans l'orifice de retournement 155 puis circule vers un deuxième tube d'échange thermique 5.In this way, the first fluid which emerges from a first heat exchange tube 5 undergoes a reversal in the reversal orifice 155 then circulates to a second heat exchange tube 5.

Les deux rangées de tubes d'échange thermique 5 agencées dans les premiers cadres 13 communiquent alors à une extrémité via les orifices de retournement 155 prévus sur les deuxièmes cadres 15, notamment intercalaires.The two rows of heat exchange tubes 5 arranged in the first frames 13 then communicate at one end via the reversal orifices 155 provided on the second frames 15, in particular spacers.

Chaque orifice de retournement 155 est ici ménagé entre des orifices de passage traversants 151 sur au moins un bord latéral de chaque deuxième cadre 15, notamment intercalaire.Each reversal orifice 155 is here formed between through passage orifices 151 on at least one lateral edge of each second frame 15, in particular in between.

Chaque orifice de retournement 155 présente avantageusement une forme longitudinale s'étendant de manière sensiblement perpendiculaire à la direction générale d'écoulement du premier fluide dans les deux tubes d'échange thermique 5.Each reversal orifice 155 advantageously has a longitudinal shape extending substantially perpendicular to the general direction of flow of the first fluid in the two heat exchange tubes 5.

Dans cet exemple, chaque orifice de retournement 155 présente une forme longitudinale s'étendant perpendiculairement aux bords longitudinaux du deuxième cadre 15, notamment intercalaire.In this example, each reversal orifice 155 has a longitudinal shape extending perpendicular to the longitudinal edges of the second frame 15, in particular in between.

En particulier, chaque orifice de retournement 155 agencé en regard d'un premier cadre de réception 13, s'étend longitudinalement de part et d'autre de la cloison de séparation 135 de ce premier cadre de réception 13.In particular, each reversal orifice 155 arranged opposite a first receiving frame 13, extends longitudinally on either side of the partition 135 of this first receiving frame 13.

À titre d'exemple, l'orifice de retournement 155 présente une forme sensiblement oblongue.By way of example, the reversal orifice 155 has a substantially oblong shape.

Par ailleurs, l'orifice de retournement 155 est dimensionné de manière à présenter une section pour le retournement du premier fluide au moins égale à la section de passage d'un tube d'échange thermique 5.Furthermore, the reversal orifice 155 is dimensioned so as to have a section for the reversal of the first fluid at least equal to the section of passage of a heat exchange tube 5.

Par ailleurs, préférentiellement, on prévoit de façon complémentaire une circulation en deux passes, dite en « U », du premier fluide dans un premier cadre de réception 13 selon le deuxième, troisième ou quatrième mode de réalisation, et une circulation en deux passes, dite en « U » du deuxième fluide dans un deuxième cadre 15 selon le deuxième mode de réalisation.Furthermore, preferably, provision is made, in a complementary manner, for a circulation in two passes, known as a “U”, of the first fluid in a first receiving frame 13 according to the second, third or fourth embodiment, and a circulation in two passes, called "U" shape of the second fluid in a second frame 15 according to the second embodiment.

L'échangeur thermique 1 est alors à double circulation en « U ».The heat exchanger 1 is then dual circulation in "U".

Ainsi, l'échangeur thermique 1 comprend un empilement des tubes d'échange thermique 5 avantageusement reçus dans des premiers cadres 13 et de deuxièmes cadres 15 recevant avantageusement des turbulateurs 11.Thus, the heat exchanger 1 comprises a stack of the heat exchange tubes 5 advantageously received in first frames 13 and second frames 15 advantageously receiving turbulators 11.

Il s'agit d'élément simples et pouvant être assemblés facilement, par brasage. Les réservoirs 154 prévus sur les bords d'extrémité des deuxièmes cadres 15 permettent que le revêtement qui fond et migre lors du brasage s'écoule dans ces réservoirs 154 évitant ainsi de venir boucher les premiers canaux ou micro-canaux 7 de circulation pour le premier fluide dans les tubes d'échange thermique 5.They are simple elements and can be assembled easily, by soldering. The reservoirs 154 provided on the end edges of the second frames 15 allow the coating which melts and migrates during brazing to flow into these reservoirs 154 thus avoiding blocking the first circulation channels or micro-channels 7 for the first fluid in the heat exchange tubes 5.

Claims (8)

  1. Heat exchanger (1) for an exchange of heat between at least a first fluid and a second fluid, in particular for a motor vehicle:
    - the heat exchanger (1) comprising a heat exchange core (3) with an alternating stack:
    • of heat exchange tubes (5) having ducts (7) for the circulation of the first fluid, and
    • spacers (15), and
    - the heat exchanger (1) having at least in part a coating that is able to melt so as to join elements of the heat exchanger during assembly by brazing,
    characterized in that
    - the spacers (15) have respectively at least one reservoir (154) that is able to collect the coating during brazing of the heat exchanger (1),
    - each reservoir (154) being arranged on one end of a spacer (15) and facing one end of a heat exchange tube (5),
    so as to prevent the coating from blocking said at least one circulation duct (7) of the heat exchange tube (5) during brazing of the heat exchanger (1).
  2. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, in which the spacers (15) each have at least one reservoir (154) on each face facing a heat exchange tube (5).
  3. Heat exchanger (1) according to either of Claims 1 and 2, comprising an alternating stack:
    - of first frames (13) for receiving the heat exchange tubes, and
    - of second frames (15), at least some second frames forming the spacers, the second frames (15) having respectively at least one reservoir (154) on at least one edge of the second frame (15) extending essentially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes (5).
  4. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, in which the reservoir (154) is created by reduction of material of a spacer (15).
  5. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, in which the reservoir is created in the form of a channel (154) extending essentially perpendicular to the direction of flow of the first fluid in the heat exchange tubes (5).
  6. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, in which the reservoir (154) extends facing the entire end of a heat exchange tube (5), for example over the entire width of a heat exchange tube (5) that is in the form of a flat tube.
  7. Heat exchanger (1) according to Claim 3 considered together with any one of the preceding claims, in which the first receiving frames (13) have respectively at least one setback (139) at an inner corner receiving a corner of a heat exchange tube (5), for the flow of the coating during brazing of the heat exchanger (1), so as to prevent the coating from blocking the ducts (7) of the heat exchange tubes (5).
  8. Heat exchanger (1) according to Claim 5 considered in combination with Claim 7, in which the width of the setback (139) is essentially equal to the width of the channel (154).
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