EP3548824B1 - Dispositif d'homogénéisation de la distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur de tubes d'un échangeur de chaleur constitutif d'un circuit de fluide réfrigérant - Google Patents

Dispositif d'homogénéisation de la distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur de tubes d'un échangeur de chaleur constitutif d'un circuit de fluide réfrigérant Download PDF

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EP3548824B1
EP3548824B1 EP17816951.2A EP17816951A EP3548824B1 EP 3548824 B1 EP3548824 B1 EP 3548824B1 EP 17816951 A EP17816951 A EP 17816951A EP 3548824 B1 EP3548824 B1 EP 3548824B1
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EP
European Patent Office
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mixing
homogenizing device
distribution
heat exchanger
refrigerant
Prior art date
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Active
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EP17816951.2A
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German (de)
English (en)
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EP3548824A1 (fr
Inventor
Jérémy BLANDIN
Kamel Azzouz
Julien Tissot
Patrick LEBLAY
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
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Priority claimed from FR1661742A external-priority patent/FR3059394B1/fr
Priority claimed from FR1661754A external-priority patent/FR3059414B1/fr
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    • 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
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0273—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/028—Evaporators having distributing means
    • 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
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators

Definitions

  • the field of the present invention is that of heat exchangers constituting a refrigerant fluid circuit equipping a motor vehicle.
  • the subject of the invention is a device for homogenizing the distribution of a refrigerant fluid inside the tubes of such a heat exchanger.
  • a motor vehicle is commonly equipped with a ventilation, heating and/or air conditioning installation for thermally treating the air present or sent inside a passenger compartment of the motor vehicle.
  • a ventilation, heating and/or air conditioning installation for thermally treating the air present or sent inside a passenger compartment of the motor vehicle.
  • an installation is associated with a closed circuit inside which a refrigerant fluid circulates.
  • the refrigerant circuit successively comprises a compressor, a condenser or gas cooler, an expansion device and a heat exchanger.
  • the heat exchanger is housed inside the ventilation, heating and/or air conditioning installation to allow heat exchange between the refrigerant fluid and a flow of air circulating inside said installation, previously to delivery of the air flow inside the passenger compartment.
  • the heat exchanger is used as an evaporator to cool the air flow.
  • the refrigerant fluid is compressed inside the compressor, then the refrigerant fluid is cooled inside the condenser or gas cooler, then the refrigerant fluid undergoes expansion inside the expansion device and finally the refrigerant captures calories from the air flow inside the heat exchanger.
  • the refrigerant, at the outlet of the expansion device and at the inlet of the heat exchanger, is in the two-phase state and is present in a liquid phase and a gaseous phase.
  • the heat exchanger comprises a collector box and a return box between which a bundle of tubes is interposed.
  • the coolant is admitted inside the heat exchanger through an inlet that includes the header box. Then, the coolant flows between the collector box and the return box by borrowing the tubes of the bundle.
  • a general problem posed resides in a difficulty in supplying the tubes of the bundle in a homogeneous manner with regard to the different phases, liquid and gaseous, of the refrigerant fluid.
  • the document US2015/0121950 proposes to house, inside the collector box, a device for homogenizing the distribution of the coolant inside the tubes of the bundle.
  • This device comprises a conduit provided with a plurality of orifices.
  • the duct comprises a first end part which is connected with a first inlet mouth for the refrigerant fluid inside the heat exchanger.
  • the duct is arranged in a cylindrical tube delimiting an interior volume in one piece inside which the refrigerant fluid circulates.
  • the liquid-phase refrigerant fluid is projected through the orifices provided through the pipe in the form of droplets.
  • Such an organization is not optimal from the point of view of the homogenization of the distribution of refrigerant fluid inside the heat exchanger. More particularly, the tubes of the bundle furthest from the first end part are frequently undersupplied with refrigerant fluid.
  • An object of the invention is to perfect the homogeneity of the distribution of refrigerant fluid inside the heat exchanger, in order finally to improve its efficiency and its output, with a view to delivering inside the passenger compartment air flow at the desired temperature.
  • Another object of the invention is to improve the distribution of refrigerant fluid inside the heat exchanger, including when the latter is present inside of the heat exchanger in two distinct phases, liquid and gas, in variable respective proportions.
  • Another object is to propose a device for distributing a coolant fluid inside the tubes of the bundle which ensures an equivalent supply of coolant fluid to the tubes of the bundle, including those which are furthest from the first end part. of the duct, which first receives the refrigerant fluid.
  • Another object is to propose a device for dispensing a coolant fluid which is arranged to avoid an accumulation of the coolant fluid in a zone of the latter.
  • a device of the present invention is a device for homogenizing the distribution of the refrigerant fluid inside the tubes of a heat exchanger with the characteristics of claim 1.
  • the device for homogenizing the distribution comprises a conduit provided at least one window through which the coolant is able to enter inside the duct and at least one orifice through which the coolant is able to exit the duct.
  • the duct houses at least one mixing member arranged to direct the refrigerant fluid from a center of the duct towards an internal face of the duct.
  • the invention also relates to a header box delimiting a first chamber housing at least one such device for homogenizing the distribution.
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising such a box collector and a return box between which is interposed a bundle of tubes.
  • the invention also relates to a refrigerant circuit comprising at least one such heat exchanger.
  • the present invention also relates to a use of such a heat exchanger as an evaporator housed inside a casing of a ventilation, heating and/or air conditioning installation fitted to a motor vehicle.
  • the refrigerant circuit 1 successively comprises, in a direction S1 of circulation of the refrigerant FR inside the refrigerant circuit 1, a compressor 2 for compressing the refrigerant FR, a condenser or a gas cooler 3 for cooling the refrigerant fluid FR, an expansion member 4 inside which the refrigerant fluid FR undergoes expansion and a heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 is housed inside a housing 6 of an installation 7 for ventilation, heating and/or air conditioning inside which a flow of air circulates.
  • the heat exchanger 5 allows heat transfer between the refrigerant fluid FR and the air flow FA coming into contact with it and/or passing through it, as illustrated in the figure 2 . According to the mode of operation of the refrigerant circuit 1 described above, the heat exchanger 5 is used as an evaporator to cool the air flow FA, during the passage of the air flow FA in contact and / or right through the heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 comprises a header box 8 and a return box 9 between which a bundle of tubes 10, 10a, 10b is interposed.
  • the heat exchanger 5 extends parallel to a first plane P1 containing the header box 8, the bundle of tubes 10, 10a, 10b and the return box 9.
  • the header box 8 overhangs the bundle of tubes 10, 10a, 10b, which are themselves located above the box of reference 9, in particular in the position of use of the heat exchanger 5 mounted inside the housing 6.
  • the collector box 8 is an upper box of the heat exchanger 5 while the return box 9 is a lower box of the heat exchanger 5.
  • the air flow FA flows through the heat exchanger 5 in a direction preferably orthogonal to the foreground P1.
  • the tubes 10, 10a, 10b are for example straight and extend along a first general extension axis A1 between the header box 8 and the return box 9.
  • the header box 8 extends along a second extension axis general A2 and the transmission box 9 extends along a third axis of general extension A3.
  • the second general extension axis A2 and the third general extension axis A3 are mutually parallel, being orthogonal to the first general extension axis A1.
  • the bundle of tubes 10, 10a, 10b is provided with fins 15 which are interposed between two successive tubes 10, 10a, 10b, to promote heat exchange between the air flow FA and the tubes 10, 10a, 10b, when of a passage of the air flow FA through the heat exchanger 5, the air flow FA circulating in a direction substantially orthogonal to the foreground P1.
  • the heat exchanger 5 comprises a first mouth 16 through which the refrigerant fluid FR enters the interior of the heat exchanger 5.
  • the first mouth 16 constitutes an inlet mouth for the refrigerant fluid FR in a first chamber 13 , which is delimited inside the collector box 8.
  • the heat exchanger 5 comprises a second mouth 17 through which the refrigerant FR is evacuated from the heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 is a heat exchanger inside which the refrigerant fluid FR flows along a path arranged in an “I”.
  • the tubes 10 are arranged parallel to each other and are aligned inside the first plane P1.
  • the tubes 10 extend between a first end 101 which is in fluid communication with the return box 9 and a second end 102 which is in fluid communication with the header box 8.
  • the return box 9 forms the base of the "I” while the header box 8 forms the top of the "I”.
  • the second mouth 17 equips the return box 9.
  • the refrigerant fluid FR penetrates inside the heat exchanger 5 through the first mouth 16 that includes the collector box 8. Then, the refrigerant fluid FR is distributed along the header box 8 along the second extension axis A2 by a distribution homogenization device 18. Then, the refrigerant fluid FR flows between the header box 8 and the return box 9 via the tubes 10. Finally, the refrigerant FR is evacuated from the heat exchanger 5 through the second mouth 17 of the return box 9.
  • the heat exchanger is a heat exchanger inside which the refrigerant fluid FR flows along a path arranged in a “U”.
  • the tubes 10a, 10b are arranged parallel to one another, being distributed along two layers 11, 12, including a first layer 11 of first tubes 10a and a second layer 12 of second tubes 10b.
  • the first ply 11 and the second ply 12 are arranged inside respective planes which are parallel to each other and parallel to the first plane P1.
  • the first tubes 10a of the first layer 11 extend between a first end 101 which is in fluid communication with the return box 9 and a second end 102 which is in fluid communication with the first chamber 13.
  • the second tubes 10b of the second ply 12 extend between a third end 103 which is in fluid communication with the return box 9 and a fourth end 104 which is in fluid communication with a second chamber 14, also delimited inside the header box 8.
  • the first chamber 13 and the second chamber 14 are contiguous and sealed with each other.
  • the first chamber 13 extends along a fourth axis of general extension A4 and the second chamber 14 extends along a fifth axis of general extension A5.
  • the fourth axis of general extension A4 and the fifth axis of general extension A5 are parallel to each other and parallel to the second axis of general extension A2.
  • the fourth general extension axis A4 and the fifth general extension axis A5 together define a second plane P2, which is preferably orthogonal to the first plane P1.
  • the return box 9 forms the base of the "U” while the first layer 11 and the second layer 12 of tubes 10a, 10b form the branches of the "U", the first chamber 13 and the second chamber 14 forming the ends of the "U".
  • the second mouth 17 equips the second chamber 14 of the header box 8.
  • the refrigerant FR enters the interior of the heat exchanger 5 through the first mouth 16 of the first chamber 13, being distributed along the box collector 8 along the second axis of general extension A2 by the distribution homogenization device 18. Then, the refrigerant fluid FR flows between the first chamber 13 of the collector box 8 and the return box 9 by borrowing the first tubes 10a of the first layer 11. Then, the FR refrigerant fluid flows between the return box 9 and the second chamber 14 by borrowing the second tubes 10b of the second layer 12. Finally, the FR refrigerant fluid is evacuated outside of the heat exchanger 5 through the second mouth 17, after having circulated through the second chamber 14.
  • a first tube 10a of the first sheet 11 is aligned with a second tube 10b of the second sheet 12 inside a third plane P3 which is perpendicular to the first plane P1 and which is parallel to the first axis of general expansion A1.
  • the collector box 8 houses the device 18 for homogenizing the distribution of the refrigerant fluid FR inside the tubes 10, 10a, 10b.
  • a device for homogenizing the distribution 18 aims to evenly distribute the refrigerant FR, in the two-phase liquid-gas state, along the header box 8 and ultimately inside all the tubes. 10, 10a, 10b.
  • Such a device for homogenizing the distribution 18 aims more particularly to distribute the refrigerant fluid FR homogeneously inside the heat exchanger 5, including when the refrigerant fluid FR is present inside the heat exchanger 5 in two distinct phases, liquid and gas, in variable respective proportions.
  • the distribution homogenization device 18 comprises for example a duct 19 extending along a sixth axis of general extension A6, parallel, or even coincident, with the second axis of general extension A2 and/or the fourth axis of general extension A4, between a first end part 20 and a second end part 21 of conduit 19.
  • any element which extends along the sixth axis of general extension A6 which is defined by the largest dimension of the conduit 19 is qualified as longitudinal.
  • the first end part 20 is formed from one end of the duct 19, while the second end part 21 is formed from the other end of the duct 19, longitudinally opposite the first end part 20.
  • the first terminal part 20 is intended to be placed in fluid communication with the first mouth 16 of the heat exchanger 5.
  • the first mouth 16 houses the duct 19 whose first end part 20 is placed in fluid communication with a pipe of the refrigerant circuit 1.
  • the second end part 21 is blind and forms a cul-de-sac with regard to the circulation of the refrigerant fluid FR at the inside of duct 19.
  • the duct 19 is for example shaped like a cylinder, or even like a parallelepiped or even like any other shape having an axis of symmetry A7, which is preferably parallel, or even coincident, with the sixth axis of general extension A6.
  • the duct 19 comprises a peripheral wall 23 which is of cylindrical cross-section when the duct 19 is shaped like a cylinder, of parallelepiped cross-section when the duct 19 is a parallelepiped.
  • the peripheral wall 23 is the one which gives the overall shape of the duct 19.
  • the peripheral wall 23 comprises at least orifices 22 which are made at the through the peripheral wall 23 of the duct 19.
  • the orifices 22 are preferably aligned along an alignment axis A8 which is parallel to the sixth axis of general extension A6 and/or to the axis of symmetry A7.
  • the orifices 22 are equidistant from each other. According to another variant, the orifices 22 are separated from each other by a variable distance.
  • the orifices 22 are, for example, orifices of circular section, but may be of any conformation, rectangular, elliptical, oblong in particular.
  • the duct 19 constitutes an envelope which delimits an internal space 24 around which the duct 19 is provided.
  • the conduit 19 borders the internal space 24 that the conduit 19 surrounds.
  • the internal space 24 is for example cylindrical or else parallelepipedic, or else of any other shape provided around the axis of symmetry A7.
  • the peripheral wall 23 of the duct 19 comprises an internal face 23a which adjoins and which delimits the internal space 24, the internal face 23a preferably being of circular cross-section.
  • the conduit 19 houses a mixing member 25 which extends inside the internal space 24.
  • the mixing member 25 is intended to promote mixing between the liquid and gaseous phases of the refrigerant fluid FR.
  • the mixing member 25 is in particular provided to direct the refrigerant fluid FR from a center C of the conduit 19 towards the internal face 23a of the conduit 19.
  • the mixing member 25 is more particularly arranged to direct the refrigerant fluid FR from the center C of conduit 19 to the internal face 23a of the latter.
  • the mixing member 25 is a member allowing and facilitating a particularly centrifugal circulation of the refrigerant fluid FR from the center C of the duct towards the internal face 23a of the latter.
  • the mixing member 25 is also provided to avoid an accumulation of the refrigerant fluid in the liquid state in a lower zone of the conduit 19, in the position of use of the latter.
  • the mixing member 25 is also provided to disturb a laminar flow of the refrigerant fluid FR inside the conduit 19, with a view to mixing the liquid and gas phases of the refrigerant fluid FR.
  • the mixing member 25 forms at least one baffle and preferably a plurality of baffles against a laminar flow, parallel to the sixth axis of general extension A6 and/or to the axis of symmetry A7.
  • the mixing member 25 forms an obstacle to the laminar flow of the refrigerant fluid FR inside the internal space 24.
  • the mixing member 25 is longitudinally extended along the sixth axis of general extension A6 of the duct 19. According to the embodiments shown in the figures 4 to 12 , the mixing member 25 is arranged around a seventh axis of general extension A9, preferably parallel to, or even merging with, the axis of symmetry A7 of the conduit 19, when the mixing member 25 is positioned at the inside the duct 19, as shown in the figures 4 to 6 .
  • the mixing member 25 extends inside the entire internal space 24.
  • the mixing member 25 fills the entire volume delimited by the duct 19.
  • the mixing member 25 is of a conformity and / or a geometry similar to that of the internal space 24.
  • the mixing member 25 is likely to be of cylindrical shape or well parallelepipedic, or any other form arranged around the axis of symmetry A7. It will be understood that such a shape is globally defined by a peripheral edge 31 of the mixing member 25.
  • the peripheral edge 31 of the mixing member 25 is formed by the surfaces of the mixing member 25 which are arranged opposite each other. opposite pipe 19.
  • the internal face 23a of the peripheral wall 23 is preferably smooth to allow easy insertion of the mixing member 25 inside the duct 19, the peripheral edge 31 of the mixing member 25 resting against the internal face 23a. This characteristic of the internal face 23a is particularly advantageous when the mixing member 25 fills the whole of the volume delimited by the duct 19, as illustrated in the figure 4 .
  • the mixing member 25 only partially encumbers the internal space 24, an interstitial space 26 being provided between the mixing member 25 and the internal wall 23a of the conduit 19.
  • Such an interstitial space 26 facilitates flow of the refrigerant FR parallel to the sixth axis of general extension A6 inside the duct 19.
  • the refrigerant fluid FR does not encounters any obstacle inside the interstitial space 26, which facilitates the longitudinal circulation of the refrigerant fluid FR along the sixth axis of general extension A6, the mixing member 25 improving the transverse circulation of the refrigerant fluid FR from the center C of the conduit 19 towards the internal face 23a.
  • the interstitial space 26 has a volume which is less than the volume of the mixing member 25.
  • the volume of the interstitial space 26 is less than half the volume of the mixing member 25, or even less than a third of the volume of the mixing member 25, or even even less than a quarter of the mixing member 25.
  • Such an arrangement nevertheless allows the mixing member 25 to sufficiently disturb the flow refrigerant fluid FR to remove any laminar character from the latter, including in the presence of the interstitial space 26.
  • the conduit 19 is provided with two end walls 27, 28, of which a first end wall 27 fitted to the first end part 20 and a second end wall 28 fitted to the second end part 21.
  • the first end wall 27 and the second end wall 28 are for example flat and provided along the transverse plane Pt orthogonal to the sixth axis of general extension A6 and/or to the axis of symmetry A7.
  • the first end wall 27 and the second end wall 28 come, for example, from a lid covering at least partially the header box 8.
  • the first end wall 27 is equipped with at least one window 29 for the admission of the refrigerant fluid FR inside the internal space 24.
  • the first end wall 27 of the conduit 19 is equipped with the window 29 which is for example in fluidic relationship with the first mouth 16 to admit the refrigerant fluid FR inside the heat exchanger 5 via the conduit 19.
  • the refrigerant fluid FR is admitted to the interior of the heat exchanger 5 via the conduit 19 provided with orifices 22 through which the refrigerant FR is able to be evacuated from the conduit 19 to circulate inside the heat exchanger 5 .
  • the interstitial space 26 is provided between on the one hand the mixing member 25 and on the other hand the peripheral wall 23, the first end wall 27 and the second terminal wall 28.
  • the interstitial space 26 forms a volume which surrounds the mixing member 25.
  • the mixing member 25 comprises a first longitudinal end 31a which is capable of being attached to the first wall end 27 of conduit 19.
  • Mixing member 25 comprises a second longitudinal end 31b which can be attached to second end wall 28.
  • the interstitial space 26 is provided between the mixing member 25 and the peripheral wall 23, the mixing member 25 being attached to the first end wall 27 and the second end wall 28.
  • the interstitial space 26 forms a cylindrical sleeve around the mixing member 25.
  • the mixing member 25 is fixed at its longitudinal ends 31a, 31b respectively to the first end wall 27 and to the second end wall 28.
  • the refrigerant fluid FR penetrating inside the heat exchanger 5 penetrates inside the internal space 24 by borrowing the window 29 formed through the first end wall 27. Then, the refrigerant fluid FR spreads inside the internal space 24 while being mixed by the mixing member 25. This results in particular in a mixing of the liquid and gas phases of the refrigerant fluid FR which is then homogenized longitudinally, the along conduit 19. Then, the refrigerant fluid FR borrows the orifices 22 to flow out of the conduit 19 towards the first chamber 13. Then, the refrigerant fluid FR flows through the bundle of tubes 10, 10a, 10b, as described above, to the return box 9, to be evacuated from the heat exchanger 5 via the second mouth 17.
  • the refrigerant fluid FR encounters multiple obstacles which promote mixing between its liquid and gas phases.
  • such a conduit 19 promotes homogenization of the distribution of the refrigerant fluid FR inside the tubes 10, 10a, 10b.
  • the refrigerant fluid FR is all the better sprayed, and in a homogeneous manner, during its passage through the orifices 22 that the two phases of the refrigerant fluid FR, liquid and gas, are mixed by the mixing member 25 inside of the internal space 24 of the conduit 19, with a view to then supplying the bundle of tubes 10, 10a, 10b in a homogeneous manner.
  • the mixing member 25 allows a longitudinal distribution of the refrigerant fluid FR which is homogeneous along the axis of symmetry A7, the spraying of the refrigerant fluid FR through the orifices 22 taking place in a second step, after homogenization of the refrigerant fluid FR in the internal space 24, which guarantees a better homogeneous distribution of the refrigerant fluid FR at the outlet of the pipe 19, and subsequently inside the heat exchanger 5.
  • the mixing member 25 comprises a shaft 29 carrying at least one centrifugal wall 30.
  • the shaft 29 preferably extends longitudinally in a center C of the duct 19 along the seventh axis of general extension A9 of the mixing member 25.
  • the center C of the duct 19 corresponds to a central zone of the latter, for example cylindrical, and in particular homothetic to a shape of the duct 19.
  • the shaft 29 is in particular of the same conformation as the duct 19.
  • the shaft 29 is also cylindrical by being provided at the center C of the duct 19.
  • the shaft 29 consists of a central core of the mixing member 25 forming a continuity of material from the first longitudinal end 31a towards the second longitudinal end 31b.
  • the shaft 29 is for example arranged transversely to the center of gravity of the mixing member 25.
  • the shaft 29 is preferably shaped as a rectilinear rod from which the centrifugal wall 30 extends.
  • the centrifugal wall 30 extends from the shaft 29 to the peripheral edge 31 of the mixing member.
  • the centrifugal wall 30 is for example unique and extends from the first longitudinal end 31a of the mixing member 25 to the second longitudinal end 31b of the mixing member 25. In such a case, the centrifugal wall 30 is considered to be continuous between the two longitudinal ends 31a, 31b of the mixing member 25, as illustrated in the figures 6 and 7 .
  • the centrifugal wall 30 is for example discontinuous. It is understood here that the mixing elements 32, constituting the centrifugal wall 30, are separated from each other others by notches 33, visible for example on the figures 9 to 11 .
  • the mixing elements 32 are for example identical to one another and iteratively repeated along the axis of symmetry A7. In other words, the mixing elements 32 are for example similar to each other and geometrically substitutable for each other without modifying the conformation of the mixing member 25.
  • the mixing elements 32 are for example repeated one after the other, being identical to each other, which gives the mixing member 25 geometric homogeneity from the first longitudinal end 31a to the second longitudinal end 31b.
  • Each mixing element 32 is for example still formed of two mixing patterns 34, identical to each other but butted head to tail along the axis of symmetry A7.
  • the centrifugal wall 30 is unique and winds longitudinally along the shaft 29.
  • the mixing member 25 is then shaped like a helical screw comprising a single thread formed by the centrifugal wall 30 and a central web formed by the shaft 29.
  • the pitch of the propeller is for example determined so that one pitch supplies an orifice 22. In other words, the pitch of the propeller is equal to a distance between two neighboring orifices 22 of the conduit 19.
  • the mixing member 25 comprises a plurality of centrifugal walls 30 which are continuous from the first longitudinal end 31b to the second longitudinal end 31b and which wind longitudinally along the shaft 29.
  • the mixing member 25 has six centrifugal walls 30 equidistant from each other longitudinally.
  • the mixing device 25 is shaped like a helical screw comprising, for example, six threads formed by the six centrifugal walls 30 and a central web formed by the shaft 29.
  • the pitch of the helices is equal to one helix to another.
  • the pitch of the helices is equal to a distance between two neighboring orifices 22 of conduit 19.
  • the centrifugal wall 30 comprises a plurality of mixing elements 32 separated from each other by indentations 33.
  • the mixing elements 32 are identical to each other and iteratively repeated along the seventh axis of general extension A9. In other words, the mixing elements 32 are successively butted together on shaft 29.
  • Each mixing element 32 extends longitudinally between a first leading edge 35 and a second leading edge 36.
  • the first leading edge 35 and the second leading edge 36 are each formed of an edge of the centrifugal wall 30 which is substantially orthogonal to the shaft 29 and which delimits the centrifugal wall 30 with respect to the indentations 33.
  • the first leading edge 35 and the second leading edge 36 are longitudinally opposed to each other along the seventh axis of general extension A9.
  • first leading edge 35 and the second leading edge 36 of a mixing element 32 form between them a first angle ⁇ of between 70° and 110°, preferably equal to 90°.
  • a first leading edge 35 of a mixing element 32 forms with a second leading edge 36 of an adjacent mixing element 32 a second angle ⁇ of between 70° and 110°, preferably equal to 90°.
  • Each mixing element 32 is for example formed of two mixing patterns 34, identical to each other but butted together head to tail along the axis of symmetry A7.
  • a winding direction of a mixing pattern 34 is opposed to a winding direction of an adjacent mixing pattern 34 constituting the mixing element 32.
  • the centrifugal wall 30 of one rotates clockwise and the centrifugal wall 30 of the other rotates counterclockwise.
  • FIG. 12 On the figure 12 , is shown a mixing pattern 34 of the mixing element 34 illustrated in the figures 10 and 11 , whose centrifugal wall 30 is shaped as a helix portion formed around the shaft 29.
  • Each mixing element 32 extends longitudinally between a first leading edge 35' and a second leading edge 36'.
  • the first leading edge 35' and the second leading edge 36' are each formed of an edge of the centrifugal wall 30 which is substantially orthogonal to the shaft 29 and which delimits the centrifugal wall 30 with respect to a groove 37 formed between two mixing patterns 34.
  • the first leading edge 35' and the second leading edge 36' are longitudinally opposed to each other along the seventh axis of general extension A9.
  • first leading edge 35' and the second leading edge 36' of a mixing pattern 34 are parallel.
  • a first leading edge 35' of a mixing pattern 34 forms with a second leading edge 36' of an adjacent mixing pattern 34 participating in the same mixing element 32 a third angle ⁇ between 70° and 110°, preferably equal to 90°.
  • the mixing member 25 is in particular obtained by molding a polymer.
  • the mixing device 25 is a one-piece element bringing together the shaft 29 and the mixing elements 32, in one piece, which can only be dismantled into several elements from the destruction of the mixing device 25.

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Description

  • Le domaine de la présente invention est celui des échangeurs de chaleur constitutifs d'un circuit de fluide réfrigérant équipant un véhicule automobile. L'invention a pour objet un dispositif d'homogénéisation de la distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur de tubes d'un tel échangeur de chaleur.
  • Un véhicule automobile est couramment équipé d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour traiter thermiquement l'air présent ou envoyé à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile. Pour ce faire, une telle installation est associée à un circuit fermé à l'intérieur duquel circule un fluide réfrigérant. Le circuit de fluide réfrigérant comprend successivement un compresseur, un condenseur ou refroidisseur de gaz, un organe de détente et un échangeur de chaleur. L'échangeur de chaleur est logé à l'intérieur de l'installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour permettre un échange thermique entre le fluide réfrigérant et un flux d'air circulant à l'intérieur de ladite installation, préalablement à une délivrance du flux d'air à l'intérieur de l'habitacle.
  • Selon un mode de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant, l'échangeur de chaleur est utilisé comme évaporateur pour refroidir le flux d'air. Dans ce cas, le fluide réfrigérant est comprimé à l'intérieur du compresseur, puis le fluide réfrigérant est refroidi à l'intérieur du condenseur ou refroidisseur de gaz, puis le fluide réfrigérant subit une détente à l'intérieur de l'organe de détente et enfin le fluide réfrigérant capte des calories au flux d'air à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Le fluide réfrigérant, en sortie de l'organe de détente et en entrée de l'échangeur de chaleur, est à l'état diphasique et est présent sous une phase liquide et une phase gazeuse.
  • L'échangeur de chaleur comprend une boîte collectrice et une boîte de renvoi entre lesquelles un faisceau de tubes est interposé. Lors du fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant, le fluide réfrigérant est admis à l'intérieur de l'échangeur de chaleur à travers une bouche d'entrée que comprend la boîte collectrice. Puis, le fluide réfrigérant s'écoule entre la boîte collectrice et la boîte de renvoi en empruntant les tubes du faisceau.
  • Un problème général posé réside en une difficulté à alimenter de manière homogène les tubes du faisceau au regard des différentes phases, liquide et gazeuse, du fluide réfrigérant.
  • En effet, une hétérogénéité d'alimentation en fluide réfrigérant des tubes du faisceau génère une hétérogénéité de la température du flux d'air qui traverse l'échangeur de chaleur. Cette hétérogénéité est susceptible d'induire des écarts de température intempestifs et non-souhaités entre des zones de l'habitacle, ce qui est préjudiciable.
  • Le document US2015/0121950 propose de loger, à l'intérieur de la boîte collectrice, un dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant à l'intérieur des tubes du faisceau. Ce dispositif comprend un conduit pourvu d'une pluralité d'orifices. Le conduit comporte une première partie terminale qui est en relation avec une première bouche d'arrivée du fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Le conduit est agencé en un tube cylindrique délimitant un volume intérieur d'un seul tenant à l'intérieur duquel circule le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant en phase liquide est projeté à travers les orifices ménagés à travers le conduit sous forme de gouttelettes.
  • Une telle organisation n'est pas optimale du point de vue de l'homogénéisation de la distribution de fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Plus particulièrement, les tubes du faisceau les plus éloignés de la première partie terminale sont fréquemment sous-alimentés en fluide réfrigérant.
  • Il en résulte une hétérogénéité de la température du flux d'air en sortie de l'échangeur de chaleur, ce qui est insatisfaisant.
  • Le document WO2015073106 divulgue un dispositif d'homogénéisation avec les caractéristiques du préambule de la revendication 1.
  • Un but de l'invention est de parfaire l'homogénéité de la distribution de fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, pour finalement améliorer son efficacité et son rendement, en vue de délivrer à l'intérieur de l'habitacle un flux d'air à la température désirée.
  • Un autre but de l'invention est d'améliorer la distribution de fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, y compris lorsque ce dernier est présent à l'intérieur de l'échangeur de chaleur sous deux phases distinctes, liquide et gaz, en proportion respective variable.
  • Un autre but est de proposer un dispositif de distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur des tubes du faisceau qui assure une alimentation équivalente en fluide réfrigérant des tubes du faisceau, y compris de ceux qui sont les plus éloignés de la première partie terminale du conduit, qui reçoit en premier lieu le fluide réfrigérant.
  • Un autre but est de proposer un dispositif de distribution d'un fluide réfrigérant qui est agencé pour éviter une accumulation du fluide réfrigérant en une zone de ce dernier.
  • Un dispositif de la présente invention est un dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant à l'intérieur de tubes d'un échangeur de chaleur avec les caractéristiques de la revendication 1. Le dispositif d'homogénéisation de la distribution comprend un conduit pourvu d'au moins une fenêtre par laquelle le fluide réfrigérant est apte à entrer à l'intérieur du conduit et au moins un orifice par lequel le fluide réfrigérant est apte à sortir du conduit.
  • Selon la présente invention, le conduit loge au moins un organe de mixage agencé pour diriger le fluide réfrigérant depuis un centre du conduit vers une face interne du conduit.
  • Le dispositif d'homogénéisation de la distribution comporte avantageusement l'une quelconque au moins des caractéristiques suivante, prises seule ou en combinaison :
    • le conduit délimite un volume interne à l'intérieur duquel s'étend au moins partiellement l'organe de mixage.
    • l'organe de mixage occupe la totalité du volume interne. On comprend ici qu'un bord périphérique de l'organe de mixage est en contact avec une face interne d'une paroi périphérique du conduit.
    • l'arbre s'étend au centre du conduit. Le centre du conduit est contenu à l'intérieur de l'arbre. Avantageusement, un axe de l'arbre est confondu avec le centre du conduit.
    • la paroi centrifuge s'étend entre l'arbre et la face interne du conduit.
    • la face interne est lisse.
    • l'arbre est équipé d'une pluralité de parois centrifuges qui sont continues entre deux extrémités longitudinales de l'organe de mixage.
    • les parois centrifuges sont identiques les unes aux autres. Chaque paroi centrifuge s'étend entre l'arbre, un premier bord d'attaque, un deuxième bord d'attaque et un bord périphérique. Chaque paroi centrifuge est une paroi incurvée entre l'arbre, le premier bord d'attaque, le deuxième bord d'attaque et le bord périphérique.
    • les éléments de mixage sont itérativement répétés le long de l'arbre. On comprend ici que des éléments de mixage identiques entre eux sont répétés l'un après l'autre le long de l'arbre. Les éléments de mixage se succèdent les uns aux autres en étant identiques entre eux et orientés de manière similaire dans l'espace les uns par rapport aux autres.
    • chaque élément de mixage est agencé en une portion d'hélice.
    • chaque élément de mixage s'étend entre un premier bord d'attaque et un deuxième bord d'attaque qui forment entre eux un premier angle compris entre 70° et 110°.
    • le premier bord d'attaque d'un élément de mixage forme avec un deuxième bord d'attaque d'un élément de mixage adjacent un deuxième angle compris entre 70° et 110°.
    • le motif de mixage s'étend entre un premier rebord d'attaque et un deuxième rebord d'attaque, qui sont parallèles entre eux.
    • le premier rebord d'attaque d'un motif de mixage forme avec un deuxième rebord d'attaque d'un motif de mixage adjacent un troisième angle compris entre 70° et 110°.
  • L'invention porte aussi sur une boîte collectrice délimitant une première chambre logeant au moins un tel dispositif d'homogénéisation de la distribution.
  • L'invention porte aussi sur un échangeur de chaleur comprenant une telle boîte collectrice et une boîte de renvoi entre lesquelles est interposé un faisceau de tubes.
  • L'invention porte aussi sur un circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un tel échangeur de chaleur.
  • La présente invention porte aussi sur une utilisation d'un tel échangeur de chaleur en tant qu'évaporateur logé à l'intérieur d'un boîtier d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation équipant un véhicule automobile.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les dessins des planches annexées, dans lesquelles :
    • la figure 1 est une illustration schématique d'un circuit de fluide réfrigérant comprenant un échangeur de chaleur de la présente invention,
    • la figure 2 est une illustration schématique en perspective d'une première variante de réalisation de l'échangeur de chaleur illustré sur la figure 1,
    • la figure 3 est une illustration schématique en perspective d'une deuxième variante de réalisation de l'échangeur de chaleur illustré sur la figure 1,
    • la figure 4 est une illustration schématique en perspective d'une première variante de réalisation d'un dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant destiné à équiper l'échangeur de chaleur représenté sur les figures 2 ou 3,
    • la figure 5 est une illustration schématique en perspective d'une deuxième variante de réalisation d'un dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant destiné à équiper l'échangeur de chaleur représenté sur les figures 2 ou 3,
    • la figure 6 est une illustration schématique en perspective d'un tronçon du dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant représenté sur la figure 5,
    • la figure 7 est une illustration schématique en perspective d'une première variante d'un organe de mixage constitutif du dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant représenté sur les figures 4 à 5,
    • la figure 8 est une illustration schématique en perspective d'une deuxième variante d'un organe de mixage constitutif du dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant représenté sur les figures 4 à 5,
    • la figure 9 est une illustration schématique en perspective d'une troisième variante d'un organe de mixage constitutif du dispositif d'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant représenté sur les figures 4 à 5,
    • la figure 10 est une vue de détail de l'organe de mixage représenté sur la figure 9,
    • la figure 11 est une vue de détail de l'organe de mixage représenté sur la figure 10,
    • la figure 12 est une vue de détail d'un motif de mixage constitutif de l'organe de mixage illustré sur les figures 9, 10 et 11.
  • Les figures et leur description exposent l'invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en oeuvre. Elles peuvent servir à mieux définir l'invention, le cas échéant.
  • Sur la figure 1, est représenté un circuit 1 fermé à l'intérieur duquel circule un fluide réfrigérant FR. Sur l'exemple de réalisation illustré, le circuit de fluide réfrigérant 1 comprend successivement, suivant un sens S1 de circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du circuit de fluide réfrigérant 1, un compresseur 2 pour comprimer le fluide réfrigérant FR, un condenseur ou un refroidisseur de gaz 3 pour refroidir le fluide réfrigérant FR, un organe de détente 4 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR subit une détente et un échangeur de chaleur 5. L'échangeur de chaleur 5 est logé à l'intérieur d'un boîtier 6 d'une installation 7 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation à l'intérieur de laquelle circule un flux d'air. L'échangeur de chaleur 5 permet un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et le flux d'air FA venant à son contact et/ou le traversant, tel qu'illustré sur la figure 2. Selon le mode de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 1 décrit ci-dessus, l'échangeur de chaleur 5 est utilisé comme évaporateur pour refroidir le flux d'air FA, lors du passage du flux d'air FA au contact et/ou de part en part de l'échangeur de chaleur 5.
  • Sur les figures 2 et 3, l'échangeur de chaleur 5 comprend une boîte collectrice 8 et une boîte de renvoi 9 entre lesquelles un faisceau de tubes 10, 10a, 10b est interposé. Dans sa généralité, l'échangeur de chaleur 5 s'étend parallèlement à un premier plan P1 contenant la boîte collectrice 8, le faisceau de tubes 10, 10a, 10b et la boîte de renvoi 9. La boîte collectrice 8 surplombe le faisceau de tubes 10, 10a, 10b, qui sont eux-mêmes situés au-dessus de la boîte de renvoi 9, notamment en position d'utilisation de l'échangeur de chaleur 5 monté à l'intérieur du boîtier 6. Autrement dit, selon cette position d'utilisation, la boîte collectrice 8 est une boîte supérieure de l'échangeur de chaleur 5 tandis que la boîte de renvoi 9 est une boîte inférieure de l'échangeur de chaleur 5. Le flux d'air FA s'écoule à travers l'échangeur de chaleur 5 selon une direction préférentiellement orthogonale au premier plan P1.
  • Les tubes 10, 10a, 10b sont par exemple rectilignes et s'étendent selon un premier axe d'extension générale A1 entre la boîte collectrice 8 et la boîte de renvoi 9. La boîte collectrice 8 s'étend selon un deuxième axe d'extension générale A2 et la boîte de renvoi 9 s'étend selon un troisième axe d'extension générale A3. De préférence, le deuxième axe d'extension générale A2 et le troisième axe d'extension générale A3 sont parallèles entre eux, en étant orthogonaux au premier axe d'extension générale A1.
  • Le faisceau de tubes 10, 10a, 10b est pourvu d'ailettes 15 qui sont interposées entre deux tubes 10, 10a, 10b successifs, pour favoriser un échange thermique entre le flux d'air FA et les tubes 10, 10a, 10b, lors d'un passage du flux d'air FA à travers l'échangeur de chaleur 5, le flux d'air FA circulant selon une direction sensiblement orthogonale au premier plan P1.
  • L'échangeur de chaleur 5 comprend une première bouche 16 à travers laquelle le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5. La première bouche 16 constitue une bouche d'admission du fluide réfrigérant FR dans une première chambre 13, qui est délimitée à l'intérieur de la boîte collectrice 8. L'échangeur de chaleur 5 comprend une deuxième bouche 17 à travers laquelle le fluide réfrigérant FR est évacué hors de l'échangeur de chaleur 5.
  • Sur la figure 2, l'échangeur de chaleur 5 est un échangeur de chaleur à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR s'écoule selon un chemin agencé en « I ». Les tubes 10 sont disposés parallèlement entre eux et sont alignés à l'intérieur du premier plan P1. Les tubes 10 s'étendent entre une première extrémité 101 qui est en communication fluidique avec la boîte de renvoi 9 et une deuxième extrémité 102 qui est en communication fluidique avec la boîte collectrice 8. Autrement dit, la boîte de renvoi 9 forme la base du « I » tandis que la boîte collectrice 8 forme le sommet du « I ». Selon cette première variante, la deuxième bouche 17 équipe la boîte de renvoi 9.
  • Lors d'une mise en oeuvre du circuit de fluide réfrigérant 1, le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 à travers la première bouche 16 que comprend la boîte collectrice 8. Puis, le fluide réfrigérant FR est réparti le long de la boîte collectrice 8 selon le deuxième axe d'extension A2 par un dispositif d'homogénéisation de la distribution 18. Ensuite, le fluide réfrigérant FR s'écoule entre la boîte collectrice 8 et la boîte de renvoi 9 en empruntant les tubes 10. Enfin, le fluide réfrigérant FR est évacué hors de l'échangeur de chaleur 5 à travers la deuxième bouche 17 de la boîte de renvoi 9.
  • Sur la figure 3, l'échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR s'écoule selon un chemin agencé en « U ». Les tubes 10a, 10b sont disposés parallèlement entre eux en étant répartis selon deux nappes 11, 12, dont une première nappe 11 de premiers tubes 10a et une deuxième nappe 12 de deuxièmes tubes 10b. La première nappe 11 et la deuxième nappe 12 sont ménagées à l'intérieur de plans respectifs qui sont parallèles entre eux et parallèles au premier plan P1.
  • Les premiers tubes 10a de la première nappe 11 s'étendent entre une première extrémité 101 qui est en communication fluidique avec la boîte de renvoi 9 et une deuxième extrémité 102 qui est en communication fluidique avec la première chambre 13. Les deuxièmes tubes 10b de la deuxième nappe 12 s'étendent entre une troisième extrémité 103 qui est en communication fluidique avec la boîte de renvoi 9 et une quatrième extrémité 104 qui est en communication fluidique avec une deuxième chambre 14, également délimitée à l'intérieur de la boîte collectrice 8. La première chambre 13 et la deuxième chambre 14 sont contigües et étanches l'une avec l'autre. La première chambre 13 s'étend selon un quatrième axe d'extension générale A4 et la deuxième chambre 14 s'étend selon un cinquième axe d'extension générale A5. De préférence, le quatrième axe d'extension générale A4 et le cinquième axe d'extension générale A5 sont parallèles entre eux et parallèles au deuxième axe d'extension générale A2. Le quatrième axe d'extension générale A4 et le cinquième axe d'extension générale A5 définissent ensemble un deuxième plan P2, qui est de préférence orthogonal au premier plan P1. Autrement dit, la boîte de renvoi 9 forme la base du « U » tandis que la première nappe 11 et la deuxième nappe 12 de tubes 10a, 10b forment les branches du « U », la première chambre 13 et la deuxième chambre 14 formant les extrémités du « U ». Selon cette deuxième variante, la deuxième bouche 17 équipe la deuxième chambre 14 de la boîte collectrice 8.
  • Lors d'une mise en oeuvre du circuit de fluide réfrigérant 1, le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 à travers la première bouche 16 de la première chambre 13, en étant réparti le long de la boîte collectrice 8 selon le deuxième axe d'extension générale A2 par le dispositif d'homogénéisation de la distribution 18. Puis, le fluide réfrigérant FR s'écoule entre la première chambre 13 de la boîte collectrice 8 et la boîte de renvoi 9 en empruntant les premiers tubes 10a de la première nappe 11. Puis, le fluide réfrigérant FR s'écoule entre la boîte de renvoi 9 et la deuxième chambre 14 en empruntant les deuxièmes tubes 10b de la deuxième nappe 12. Enfin, le fluide réfrigérant FR est évacué hors de l'échangeur de chaleur 5 à travers la deuxième bouche 17, après avoir circulé à travers la deuxième chambre 14.
  • De préférence, un premier tube 10a de la première nappe 11 est aligné avec un deuxième tube 10b de la deuxième nappe 12 à l'intérieur d'un troisième plan P3 qui est perpendiculaire au premier plan P1 et qui est parallèle au premier axe d'extension générale A1.
  • Quelle que soit la variante de réalisation de l'échangeur de chaleur 5 présenté ci-dessus, la boîte collectrice 8 loge le dispositif d'homogénéisation de la distribution 18 du fluide réfrigérant FR à l'intérieur des tubes 10, 10a, 10b. Un tel dispositif d'homogénéisation de la distribution 18 vise à répartir de manière homogène le fluide réfrigérant FR, à l'état diphasique liquide-gaz, le long de la boîte collectrice 8 et in fine à l'intérieur de l'ensemble des tubes 10, 10a, 10b. Un tel dispositif d'homogénéisation de la distribution 18 vise plus particulièrement à répartir de manière homogène le fluide réfrigérant FR à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5, y compris lorsque le fluide réfrigérant FR est présent à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 sous deux phases distinctes, liquide et gaz, en proportion respective variable.
  • Sur les figures 4 à 6, le dispositif d'homogénéisation de la distribution 18 comprend par exemple un conduit 19 s'étendant le long d'un sixième axe d'extension générale A6, parallèle, voire confondu, avec le deuxième axe d'extension générale A2 et/ou le quatrième axe d'extension générale A4, entre une première partie terminale 20 et une deuxième partie terminale 21 du conduit 19.
  • On notera qu'on qualifie de longitudinal tout élément qui s'étend selon le sixième axe d'extension générale A6 qui est défini par la plus grande dimension du conduit 19. On qualifie de transversal tout élément qui s'étend à l'intérieur d'un plan transversal Pt qui est orthogonal à l'axe d'extension général A6.
  • En se reportant plus spécifiquement sur les figures 4 et 5, la première partie terminale 20 est formée d'une extrémité du conduit 19, tandis que la deuxième partie terminale 21 est formée de l'autre extrémité du conduit 19, longitudinalement opposée à la première partie terminale 20.
  • Selon une variante de réalisation, la première partie terminale 20 est destinée à être mise en communication fluidique avec la première bouche 16 de l'échangeur de chaleur 5. Selon une autre variante de réalisation, la première bouche 16 loge le conduit 19 dont la première partie terminale 20 est mise en communication fluidique avec une canalisation du circuit de fluide réfrigérant 1. Selon ces deux variantes, la deuxième partie terminale 21 est borgne et forme un cul-de-sac au regard de la circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du conduit 19.
  • Le conduit 19 est par exemple conformé en un cylindre, ou bien en un parallélépipède ou bien en toute autre forme comportant un axe de symétrie A7, qui est préférentiellement parallèle, voire confondu, avec le sixième axe d'extension générale A6. Le conduit 19 comprend une paroi périphérique 23 qui est de section transversale cylindrique lorsque le conduit 19 est conformé en un cylindre, de section transversale parallélépipédique lorsque le conduit 19 est un parallélépipède. La paroi périphérique 23 est celle qui donne la forme globale du conduit 19.
  • La paroi périphérique 23 comprend au moins des orifices 22 qui sont ménagés au travers de la paroi périphérique 23 du conduit 19. Les orifices 22 sont préférentiellement alignés selon un axe d'alignement A8 qui est parallèle au sixième axe d'extension générale A6 et/ou à l'axe de symétrie A7.
  • Selon une variante, les orifices 22 sont équidistants les uns des autres. Selon une autre variante, les orifices 22 sont éloignés les uns des autres d'une distance variable. Les orifices 22 sont par exemple des orifices de section circulaire, mais sont susceptibles d'être d'une conformation quelconque, rectangulaire, elliptique, oblongue notamment.
  • Le conduit 19 constitue une enveloppe qui délimite un espace interne 24 autour duquel le conduit 19 est ménagé. Autrement dit, le conduit 19 borde l'espace interne 24 que le conduit 19 entoure. Selon la forme du conduit 19, l'espace interne 24 est par exemple cylindrique ou bien parallélépipédique, ou bien de toute autre forme ménagée autour de l'axe de symétrie A7. La paroi périphérique 23 du conduit 19 comporte une face interne 23a qui jouxte et qui délimite l'espace interne 24, la face interne 23a étant préférentiellement de section transversale circulaire.
  • Selon la présente invention, et en se reportant sur les figures 4 à 6, le conduit 19 loge un organe de mixage 25 qui s'étend à l'intérieur de l'espace interne 24. L'organe de mixage 25 est destiné à favoriser un mélange entre les phases liquide et gazeuse du fluide réfrigérant FR. L'organe de mixage 25 est notamment prévu pour diriger le fluide réfrigérant FR depuis un centre C du conduit 19 vers la face interne 23a du conduit 19. Autrement dit, l'organe de mixage 25 est plus particulièrement agencé pour diriger le fluide réfrigérant FR depuis le centre C du conduit 19 vers la face interne 23a de ce dernier. L'organe de mixage 25 est un organe permettant et facilitant une circulation notamment centrifuge du fluide réfrigérant FR depuis le centre C du conduit vers la face interne 23a de ce dernier. L'organe de mixage 25 est aussi prévu pour éviter une accumulation du fluide réfrigérant à l'état liquide en une zone inférieure du conduit 19, en position d'utilisation de ce dernier. L'organe de mixage 25 est aussi prévu pour perturber un écoulement laminaire du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du conduit 19, en vue de mixer les phases liquide et gaz du fluide réfrigérant FR. Autrement dit, l'organe de mixage 25 forme au moins une chicane et préférentiellement une pluralité de chicanes à l'encontre d'un écoulement laminaire, parallèle au sixième axe d'extension générale A6 et/ou à l'axe de symétrie A7. Dans sa généralité, l'organe de mixage 25 forme un obstacle à l'écoulement laminaire du fluide réfrigérant FR à l'intérieur de l'espace interne 24.
  • L'organe de mixage 25 est longitudinalement étendu selon le sixième axe d'extension générale A6 du conduit 19. Selon des formes de réalisation représentées sur les figures 4 à 12, l'organe de mixage 25 est ménagé autour d'un septième axe d'extension générale A9, préférentiellement parallèle à, voire confondu avec, l'axe de symétrie A7 du conduit 19, lorsque l'organe de mixage 25 est positionné à l'intérieur du conduit 19, comme illustré sur les figures 4 à 6.
  • Selon la variante illustrée sur la figure 4, l'organe de mixage 25 s'étend à l'intérieur de la totalité de l'espace interne 24. Autrement dit, l'organe de mixage 25 emplit l'ensemble du volume délimité par le conduit 19. Autrement dit encore, l'organe de mixage 25 est d'une conformité et/ou d'une géométrie semblable à celle de l'espace interne 24. Selon les variantes décrites ci-dessus, l'organe de mixage 25 est susceptible d'être de forme cylindrique ou bien parallélépipédique, ou bien de toute autre forme ménagée autour de l'axe de symétrie A7. On comprendra qu'une telle forme est définie globalement par un bord périphérique 31 de l'organe de mixage 25. Le bord périphérique 31 de l'organe de mixage 25 est formé des surfaces de l'organe de mixage 25 qui sont disposées vis-à-vis du conduit 19.
  • La face interne 23a de la paroi périphérique 23 est préférentiellement lisse pour permettre une introduction aisée de l'organe de mixage 25 à l'intérieur du conduit 19, le bord périphérique 31 de l'organe de mixage 25 étant en appui contre la face interne 23a. Cette caractéristique de la face interne 23a est particulièrement avantageusement lorsque l'organe de mixage 25 remplit l'ensemble du volume délimité par le conduit 19, tel qu'illustré sur la figure 4.
  • Selon une autre variante illustrée sur les figures 5 et 6, l'organe de mixage 25 encombre seulement partiellement l'espace interne 24, un espace interstitiel 26 étant ménagé entre l'organe de mixage 25 et la paroi interne 23a du conduit 19. Un tel espace interstitiel 26 facilite un écoulement du fluide réfrigérant FR parallèlement au sixième axe d'extension générale A6 à l'intérieur du conduit 19. En effet, le fluide réfrigérant FR ne rencontre aucun obstacle à l'intérieur de l'espace interstitiel 26 ce qui facilite la circulation longitudinale du fluide réfrigérant FR le long du sixième axe d'extension générale A6, l'organe de mixage 25 améliorant la circulation transversale du fluide réfrigérant FR depuis le centre C du conduit 19 vers la face interne 23a.
  • De préférence, l'espace interstitiel 26 est d'un volume qui est inférieur au volume de l'organe de mixage 25. A titre d'exemple, le volume de l'espace interstitiel 26 est inférieur à la moitié du volume de l'organe de mixage 25, voire inférieur au tiers du volume de l'organe de mixage 25, voire encore inférieur au quart de l'organe de mixage 25. Un tel agencement permet néanmoins à l'organe de mixage 25 de perturber suffisamment l'écoulement du fluide réfrigérant FR pour ôter à ce dernier tout caractère laminaire, y compris en présence de l'espace interstitiel 26.
  • Le conduit 19 est pourvu de deux parois terminales 27, 28, dont une première paroi terminale 27 équipant la première partie terminale 20 et une deuxième paroi terminale 28 équipant la deuxième partie terminale 21. La première paroi terminale 27 et la deuxième paroi terminale 28 sont par exemple planes et ménagées selon le plan transversal Pt orthogonal au sixième axe d'extension générale A6 et/ou à l'axe de symétrie A7. La première paroi terminale 27 et la deuxième paroi terminale 28 sont par exemple issues d'un couvercle coiffant au moins partiellement la boîte collectrice 8.
  • La première paroi terminale 27 est équipée d'au moins une fenêtre 29 pour l'admission du fluide réfrigérant FR à l'intérieur de l'espace interne 24. Autrement dit, la première paroi terminale 27 du conduit 19 est équipé de la fenêtre 29 qui est par exemple en relation fluidique avec la première bouche 16 pour admettre le fluide réfrigérant FR à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 par l'intermédiaire du conduit 19. Autrement dit encore, le fluide réfrigérant FR est admis à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 par l'intermédiaire du conduit 19 pourvu des orifices 22 à travers lesquels le fluide réfrigérant FR est à même d'être évacué hors du conduit 19 pour circuler à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5.
  • De préférence, l'espace interstitiel 26 est ménagé entre d'une part l'organe de mixage 25 et d'autre part la paroi périphérique 23, la première paroi terminale 27 et la deuxième paroi terminale 28. Dans ce cas-là, l'espace interstitiel 26 forme un volume qui entoure l'organe de mixage 25. L'organe de mixage 25 comprend une première extrémité longitudinale 31a qui est susceptible d'être rapportée sur la première paroi terminale 27 du conduit 19. L'organe de mixage 25 comprend une deuxième extrémité longitudinale 31b qui est susceptible d'être rapportée sur la deuxième paroi terminale 28.
  • Selon une autre forme de réalisation, l'espace interstitiel 26 est ménagé entre l'organe de mixage 25 et la paroi périphérique 23, l'organe de mixage 25 étant accolé à la première paroi terminale 27 et la deuxième paroi terminale 28. Dans ce cas-là, l'espace interstitiel 26 forme un manchon cylindrique autour de l'organe de mixage 25. L'organe de mixage 25 est fixé à ses extrémités longitudinales 31a, 31b respectivement sur la première paroi terminale 27 et sur la deuxième paroi terminale 28.
  • Il découle de ces dispositions que le fluide réfrigérant FR pénétrant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5, pénètre à l'intérieur de l'espace interne 24 en empruntant la fenêtre 29 ménagée à travers la première paroi terminale 27. Puis, le fluide réfrigérant FR s'épand à l'intérieur de l'espace interne 24 en étant mélangé par l'organe de mixage 25. Il en résulte notamment un mixage des phases liquide et gaz du fluide réfrigérant FR qui est alors homogénéisé longitudinalement, le long du conduit 19. Puis, le fluide réfrigérant FR emprunte les orifices 22 pour s'écouler hors du conduit 19 vers la première chambre 13. Puis, le fluide réfrigérant FR s'écoule à travers le faisceau de tubes 10, 10a, 10b, tel que décrit ci-dessus, jusqu'à la boîte de renvoi 9, pour être évacué hors de l'échangeur de chaleur 5 par l'intermédiaire de la deuxième bouche 17.
  • Lors du transit du fluide réfrigérant FR à travers le conduit 19 ainsi équipé de l'organe de mixage 25, le fluide réfrigérant FR rencontre de multiples obstacles qui favorisent un mélange entre ses phases liquide et gaz. De plus, un tel conduit 19 favorise une homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant FR à l'intérieur des tubes 10, 10a, 10b.
  • On notera aussi que le fluide réfrigérant FR est d'autant mieux pulvérisé, et de manière homogène, lors de son passage à travers les orifices 22 que les deux phases du fluide réfrigérant FR, liquide et gaz, sont mélangées par l'organe de mixage 25 à l'intérieur de l'espace interne 24 du conduit 19, en vue d'alimenter ensuite de manière homogène le faisceau de tubes 10, 10a, 10b. Autrement dit, dans un premier temps, l'organe de mixage 25 permet une répartition longitudinale du fluide réfrigérant FR qui est homogène le long de l'axe de symétrie A7, la pulvérisation du fluide réfrigérant FR à travers les orifices 22 s'effectuant dans un deuxième temps, après homogénéisation du fluide réfrigérant FR dans l'espace interne 24, ce qui garantit une meilleure répartition homogène du fluide réfrigérant FR en sortie du conduit 19, et consécutivement à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5.
  • Sur les figures 6 à 11, l'organe de mixage 25 comprend un arbre 29 porteur d'au moins une paroi centrifuge 30.
  • L'arbre 29 s'étend de préférence longitudinalement en un centre C du conduit 19 le long du septième axe d'extension générale A9 de l'organe de mixage 25. Le centre C du conduit 19 correspond à une zone centrale de ce dernier, par exemple cylindrique, et notamment homothétique à une forme du conduit 19. Autrement dit, l'arbre 29 est notamment de même conformation que le conduit 19. A titre d'exemple, lorsque le conduit 19 est cylindrique, l'arbre 29 est également cylindrique en étant ménagé au centre C du conduit 19. L'arbre 29 est constitué d'une âme centrale de l'organe de mixage 25 formant une continuité de matière depuis la première extrémité longitudinale 31a vers la deuxième extrémité longitudinale 31b. L'arbre 29 est par exemple disposé transversalement au barycentre de l'organe de mixage 25. L'arbre 29 est préférentiellement conformé en une tige rectiligne à partir de laquelle s'étend la paroi centrifuge 30.
  • La paroi centrifuge 30 s'étend depuis l'arbre 29 jusqu'au bord périphérique 31 de l'organe de mixage. La paroi centrifuge 30 est par exemple unique et s'étend depuis la première extrémité longitudinale 31a de l'organe de mixage 25 jusqu'à la deuxième extrémité longitudinale 31b de l'organe de mixage 25. Dans un tel cas, la paroi centrifuge 30 est considérée comme continue entre les deux extrémités longitudinales 31a, 31b de l'organe de mixage 25, tel qu'illustré sur les figures 6 et 7.
  • Alternativement, la paroi centrifuge 30 est par exemple discontinue. On comprend ici que des éléments de mixage 32, constitutifs de la paroi centrifuge 30, sont séparés les uns des autres par des échancrures 33, visibles par exemple sur les figures 9 à 11. Les éléments de mixage 32 sont par exemple identiques les uns aux autres et itérativement répétés le long de l'axe de symétrie A7. Autrement dit, les éléments de mixage 32 sont par exemple similaires les uns et autres et substituables géométriquement les uns aux autres sans modifier la conformation de l'organe de mixage 25. De plus, les éléments de mixage 32 sont par exemple répétés l'un après l'autre en étant identiques les uns aux autres ce qui confère à l'organe de mixage 25 une homogénéité géométrique depuis la première extrémité longitudinale 31a jusqu'à la deuxième extrémité longitudinale 31b. Chaque élément de mixage 32 est par exemple encore formé de deux motifs de mixage 34, identiques entre eux mais aboutés tête-bêche le long de l'axe de symétrie A7.
  • Selon une variante de réalisation de l'organe de mixage 25 illustrée sur la figure 7, la paroi centrifuge 30 est unique et s'enroule longitudinalement le long de l'arbre 29. L'organe de mixage 25 est alors conformé en une vis hélicoïdale comprenant un filet unique formé de la paroi centrifuge 30 et une âme centrale formée de l'arbre 29. Le pas de l'hélice est par exemple déterminé pour qu'un pas alimente un orifice 22. Autrement dit, le pas de l'hélice est égal à une distance entre deux orifices voisins 22 du conduit 19.
  • Selon une variante de réalisation de l'organe de mixage 25 illustrée sur la figure 8, l'organe de mixage 25 comprend une pluralité de parois centrifuges 30 qui sont continues depuis la première extrémité longitudinale 31b jusqu'à la deuxième extrémité longitudinale 31b et qui s'enroulent longitudinalement le long de l'arbre 29. Sur l'exemple illustré, l'organe de mixage 25 compte six parois centrifuges 30 équidistantes les unes des autres longitudinalement. L'organe de mixage 25 est conformé en une vis hélicoïdale comprenant par exemple six filets formés par les six parois centrifuges 30 et une âme centrale formée par l'arbre 29. Dans ce cas-là, le pas des hélices est égal d'une hélice à l'autre. Le pas des hélices est égal à une distance entre deux orifices voisins 22 du conduit 19.
  • Selon une variante de réalisation de l'organe de mixage 25 illustrée sur les figures 9, 10 et 11, la paroi centrifuge 30 comporte une pluralité d'éléments de mixage 32 séparés les uns des autres par des échancrures 33. Les éléments de mixage 32 sont identiques les uns aux autres et itérativement répétés le long du septième axe d'extension générale A9. Autrement dit, les éléments de mixage 32 sont successivement aboutés les uns aux autres sur l'arbre 29.
  • Chaque élément de mixage 32 s'étend longitudinalement entre un premier bord d'attaque 35 et un deuxième bord d'attaque 36. Le premier bord d'attaque 35 et le deuxième bord d'attaque 36 sont chacun formés d'une arête de la paroi centrifuge 30 qui est sensiblement orthogonal à l'arbre 29 et qui délimite la paroi centrifuge 30 au regard des échancrures 33. Le premier bord d'attaque 35 et le deuxième bord d'attaque 36 sont longitudinalement opposés l'un à l'autre le long du septième axe d'extension générale A9.
  • Selon cette variante, le premier bord d'attaque 35 et le deuxième bord d'attaque 36 d'un élément de mixage 32 forment entre eux un premier angle α compris entre 70° et 110°, préférentiellement égal à 90°. A titre d'exemple encore, un premier bord d'attaque 35 d'un élément de mixage 32 forme avec un deuxième bord d'attaque 36 d'un élément de mixage 32 adjacent un deuxième angle β compris entre 70° et 110°, préférentiellement égal à 90°.
  • Chaque élément de mixage 32 est par exemple formé de deux motifs de mixage 34, identiques entre eux mais aboutés tête-bêche le long de l'axe de symétrie A7. Autrement dit, un sens d'enroulement d'un motif de mixage 34 est opposé à un sens d'enroulement d'un motif de mixage adjacent 34 constitutifs de l'élément de mixage 32. Autrement dit, en considérant deux motifs de mixage 34 successifs, la paroi centrifuge 30 de l'un tourne dans un sens horaire et la paroi centrifuge 30 de l'autre tourne dans un sens antihoraire.
  • Sur la figure 12, est représenté un motif de mixage 34 de l'élément de mixage 34 illustré sur les figures 10 et 11, dont la paroi centrifuge 30 est conformée en une portion d'hélice ménagée autour de l'arbre 29. Chaque élément de mixage 32 s'étend longitudinalement entre un premier rebord d'attaque 35' et un deuxième rebord d'attaque 36'. Le premier rebord d'attaque 35' et le deuxième rebord d'attaque 36' sont chacun formés d'une arête de la paroi centrifuge 30 qui est sensiblement orthogonal à l'arbre 29 et qui délimite la paroi centrifuge 30 au regard d'une rainure 37 ménagée entre deux motifs de mixage 34. Le premier rebord d'attaque 35' et le deuxième rebord d'attaque 36' sont longitudinalement opposés l'un à l'autre le long du septième axe d'extension générale A9.
  • Selon cette variante illustrée également sur la figure 11, le premier rebord d'attaque 35' et le deuxième rebord d'attaque 36' d'un motif de mixage 34 sont parallèles. A titre d'exemple encore, un premier rebord d'attaque 35' d'un motif de mixage 34 forme avec un deuxième rebord d'attaque 36' d'un motif de mixage 34 adjacent participant du même élément de mixage 32 un troisième angle γ compris entre 70° et 110°, préférentiellement égal à 90°.
  • L'organe de mixage 25 est notamment obtenu par moulage d'un polymère. De préférence, l'organe de mixage 25 est un élément monobloc rassemblant l'arbre 29 et les éléments de mixage 32, d'un seul tenant, qui n'est démontable en plusieurs éléments qu'à partir d'une destruction de l'organe de mixage 25.
  • Ces dispositions sont telles que le fluide réfrigérant FR pénétrant à l'intérieur du dispositif d'homogénéisation de la distribution 18 est distribué de manière homogène à l'ensemble des tubes 10, 10a, 10b, y compris ceux alimentés par les orifices 22 les plus proches de la deuxième partie terminale 21 et y compris pour un fluide réfrigérant FR présent à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5 sous deux phases, liquide et gaz.
  • De plus, la présence d'un tel organe de mixage 25 évite une accumulation de la phase liquide du fluide réfrigérant FR dans une zone inférieure du conduit 19, en position d'utilisation de ce dernier.

Claims (18)

  1. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) du fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur de tubes (10, 10a, 10b) d'un échangeur de chaleur (5), le dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) comprenant un conduit (19) pourvu d'au moins une fenêtre (29) par laquelle le fluide réfrigérant (FR) est apte à entrer à l'intérieur du conduit (19) et au moins un orifice (22) par lequel le fluide réfrigérant (FR) est apte à sortir du conduit (19), le conduit (19) logeant au moins un organe de mixage (25) agencé pour diriger le fluide réfrigérant (FR) depuis un centre (C) du conduit (19) vers une face interne (23a) du conduit (19), dans lequel l'organe de mixage (25) comprend au moins un arbre (29) équipé d'au moins une paroi centrifuge (30), dans lequel la paroi centrifuge (30) comprend des éléments de mixage (32) qui sont portés par l'arbre (29) et qui sont séparés les uns des autres par au moins une échancrure (33), caractérisé en ce que chaque élément de mixage (32) comprend au moins deux motifs de mixage (34) identiques et à sens d'enroulement opposé l'un à l'autre.
  2. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 1, dans lequel le conduit (19) délimite un volume interne (24) à l'intérieur duquel s'étend au moins partiellement l'organe de mixage (25).
  3. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 2, dans lequel l'organe de mixage (25) occupe la totalité du volume interne (24).
  4. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 1, dans lequel l'arbre (29) s'étend au centre (C) du conduit (19).
  5. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, dans lequel la paroi centrifuge (20) s'étend entre l'arbre (29) et la face interne (23a) du conduit (19).
  6. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face interne (23a) est lisse.
  7. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 4 à 6, dans lequel l'arbre (29) est équipé d'une pluralité de parois centrifuges (30) qui sont continues entre deux extrémités longitudinales (31a, 31b) de l'organe de mixage (25).
  8. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 7, dans lequel les parois centrifuges (30) sont identiques les unes aux autres.
  9. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 1, dans lequel les éléments de mixage (32) sont itérativement répétés le long de l'arbre (29).
  10. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications 1 et 9, dans lequel chaque élément de mixage (32) est agencé en une portion d'hélice.
  11. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9 à 10, dans lequel chaque élément de mixage (32) s'étend entre un premier bord d'attaque (35) et un deuxième bord d'attaque (36) qui forment entre eux un premier angle (α) compris entre 70° et 110°.
  12. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 11, dans lequel le premier bord d'attaque (35) d'un élément de mixage (32) forme avec un deuxième bord d'attaque (36) d'un élément de mixage (32) adjacent un deuxième angle (β) compris entre 70° et 110°.
  13. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 1, dans lequel le motif de mixage (34) s'étend entre un premier rebord d'attaque (35') et un deuxième rebord d'attaque (36'), qui sont parallèles entre eux.
  14. Dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon la revendication 13, dans lequel le premier rebord d'attaque (35') d'un motif de mixage (34) forme avec un deuxième rebord d'attaque (36') d'un motif de mixage (34) adjacent un troisième angle (γ) compris entre 70° et 110°.
  15. Boîte collectrice (8) délimitant une première chambre (13) logeant au moins un dispositif d'homogénéisation de la distribution (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  16. Echangeur de chaleur (5) comprenant une boîte collectrice (8) selon la revendication 15 et une boîte de renvoi (9) entre lesquelles est interposé un faisceau de tubes (10, 10a, 10b).
  17. Circuit de fluide réfrigérant (1) comprenant au moins un échangeur de chaleur (5) selon la revendication 16.
  18. Utilisation d'un échangeur de chaleur (5) selon la revendication 16 en tant qu'évaporateur logé à l'intérieur d'un boîtier (6) d'une installation (7) de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation équipant un véhicule automobile.
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