EP3571073A1 - Heat exchanger, in particular evaporator, having a reservoir of phase change material - Google Patents
Heat exchanger, in particular evaporator, having a reservoir of phase change materialInfo
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- EP3571073A1 EP3571073A1 EP18705093.5A EP18705093A EP3571073A1 EP 3571073 A1 EP3571073 A1 EP 3571073A1 EP 18705093 A EP18705093 A EP 18705093A EP 3571073 A1 EP3571073 A1 EP 3571073A1
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- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0085—Evaporators
Definitions
- Heat exchanger in particular an evaporator, having a reservoir of material with phase change
- the field of the invention is that of heat exchangers, of the evaporator type in particular, for a motor vehicle.
- the invention relates to evaporators employing a phase change material.
- these air conditioning devices implement an evaporator comprising a heat exchange beam formed of a stack of tubes and spacers for heat exchange between a flow of air passing through the beam (and more precisely through the spacers) and a coolant (such as a refrigerant) circulating in the tubes.
- a coolant such as a refrigerant
- the heat exchanger implements a phase change material reservoir capable of storing cold when the engine of the motor vehicle is running and then return it to the air passing through the evaporator so as to cool it down. , for a limited time, when the vehicle engine is stopped.
- a heat exchanger of this type partially illustrated in FIG. 1A, comprises a tank plate 20 which, after brazing with an external face of a tube 10 of the heat exchange bundle, forms a tank 21 of phase-change material. .
- the tube 10 is obtained by brazing two plates 11A, 11B between which is disposed an inner spacer 12 ( Figure 1B).
- the tank 21 of phase change material is thus in thermal contact with an outer face of the tube 10, the tank being delimited by the tank plate 20 and an opposite surface corresponding to the outer face of the tube 10.
- a disadvantage of this solution lies in the fact that, during brazing of the tank plate 20 on the tube 10, it can occur under the effect of the pressure due to the high temperature prevailing in the brazing furnace, a deformation of the tube 10 towards the interior of the tank 21.
- Such deformation of the tube 10 is undesirable because it causes a reduction in the volume of the tank 21 of phase change material, and therefore the capacity of the tank 21 to store cold.
- the deformation of the tube 10 during brazing can cause insufficient compression of the plates 11A, 11B against the inner spacer 12 of the tube 10.
- the invention proposes a heat exchanger, in particular an evaporator, comprising a heat exchange bundle delimiting a heat transfer fluid circulation circuit, the heat exchange bundle comprising at least a first tube in which said heat transfer fluid circulates, heat exchanger further comprising at least one phase change material reservoir in thermal contact with an outer face of said at least one first tube, the reservoir being defined by at least one first reservoir plate and an opposing surface.
- said first tank plate has at least one bearing pad coming into contact with said opposite surface.
- the invention thus proposes a heat exchanger, and in particular an evaporator, comprising one or more tanks of phase change material.
- Each reservoir comprises a first reservoir plate and an opposing surface, the latter being formed either by a second reservoir plate, or by an outer face of an adjacent tube.
- phase change material reservoir is in thermal contact with an adjacent or associated heat transfer fluid circulation tube.
- the implementation on the first tank plate of one or more support pads coming to bear on the opposite surface of the reservoir ensures the compression of the adjacent tube and the elements constituting this tube (the two plates vis-à- screw and inner spacer) during the brazing cycle of the heat exchanger. This ensures a good resistance of the tube to the pressure stresses of the coolant circulating in the tube and reduces the risk of rupture of the contact between the elements constituting the tube.
- said at least one bearing pad protrudes inside the tank of phase change material.
- said tank of phase change material is delimited by the first tank plate contiguous to said at least one first tube of said heat exchange bundle, the opposite surface being formed by the external face of said less a first tube.
- phase-change material contained in the reservoir is in direct contact with the adjacent tube, which optimizes the heat exchange between the heat transfer fluid of the adjacent tube and the phase change material of the reservoir.
- said first tank plate has a plurality of support pads.
- the choice of the number of support pads is a function of the stresses exerted during soldering on the heat exchange bundle.
- said support pads are distributed at several positions spaced along the length of said first tank plate.
- said support pads have a flat bottom.
- the flat bottom of said support pads is flush with the plane of the open surface of said first tank plate.
- the support pads come into contact with the outer face of the tube on which is brazed the tank plate.
- said first tank plate has bosses projecting in the opposite direction of the support pads, the bosses delimiting an air passage outside said tank of phase change material.
- said bosses are intended to bear against a second adjacent tube.
- said tank of phase change material is delimited by said first tank plate and a second tank plate contiguous to the first tank plate, the opposite surface being formed by said second tank plate.
- the reservoir of phase change material here consists of two tank plates, which increases the storage volume of the phase change material.
- the second tank plate which then forms the opposite surface, is in mechanical contact with the outer face of the adjacent tube.
- said second tank plate has support pads.
- said bearing pads respectively said first and second tank plates are located vis-à-vis and in contact.
- the invention also proposes a tank plate intended to be implemented in a heat exchanger as described above and which has one or more support pads intended to come into contact with an outer face of a tube of the exchanger. or another tank plate, to form a reservoir of phase change material.
- FIG. 1A is a cross-sectional view of a part of a heat exchange bundle of a prior art heat exchanger using a reservoir of phase change material;
- Figure 1B is a detail view of Figure 1A at a heat transfer fluid circulation tube
- Figure 1C is a partial view of the plate defining the reservoir of phase change material illustrated in Figure 1A;
- FIG. 2A is an exploded partial view of a bundle of a heat exchanger according to the invention.
- Figure 2B is a detail view of Figure 2A at a plate defining a reservoir of phase change material
- Figure 3A is a cross-sectional view of a portion of a beam of a heat exchanger according to the invention, illustrating a tube on which is brazed a phase change material tank plate;
- Figure 3B is a detail view of Figure 3A;
- FIG. 3C is a partial view of the tank plate shown in Figure 3A;
- FIG. 4A is an exploded perspective view of part of the bundle of a heat exchanger according to the invention according to an alternative embodiment;
- Figure 4B is a side view of the heat exchange bundle of Figure 4A.
- the embodiment described below is an evaporator designed for heat exchange between an air flow and a refrigerant, especially for an air conditioning device of the passenger compartment of a motor vehicle.
- the invention also covers a condenser, a radiator or any other heat exchanger, regardless of the fluid that passes through it.
- the evaporator 1 comprises a heat exchange bundle which is partially shown in FIG. 2A.
- the illustrated portion of the beam of the evaporator 1 comprises:
- each of the tubes being obtained by brazing two plates 101A, 101B between which is disposed an inner spacer 102;
- a tank plate 200 disposed between the two tubes 100 and contiguous thereto, forming a storage tank for a phase change material
- the heat exchange bundle of the evaporator 1 may consist of of a plurality of stacked tubes 100 parallel with external spacers 300 in a longitudinal stacking direction.
- the external spacers 300 are arranged between two neighboring heat transfer fluid circulation tubes and make it possible to increase the heat exchange surface with a flow of air which passes through the heat exchange bundle of the evaporator 1 passing between the tubes 100.
- These external spacers 300 may have corrugations defining passages for the air flow in the direction of the width of the tubes.
- Such external spacers 300 may be made of the same material as the tubes 100, for example of aluminum alloy.
- One or more external spacers 300 are each substituted by a tank of phase change material which is capable of storing cold when the engine of the motor vehicle is running and then restoring it, for a limited time, to the air passing through the evaporator when the vehicle engine is stationary.
- Such a tank of phase change material, formed of a tank plate 200 at least, will be described in more detail later in this description.
- each tube 100 comprises two plates 101A, 101B stamped between which is placed an internal spacer 102 taking the form of corrugated iron.
- the plates 101A and 101B are stamped so as to form, after assembly, two adjacent conduits 110, 111.
- the plates 101A, 101B and the spacer 102 are configured to be assembled together sealingly to form a plurality of channels 103 in each of the conduits 110, 111, inside which circulates a coolant, which is here a fluid refrigerant.
- a coolant which is here a fluid refrigerant.
- the plates 101A, 101B and the spacer 102 are brazed together to provide optimum sealing and mechanical strength.
- a tank plate 200 is configured to be sealed, particularly by brazing, on an outer face of the tube 100 so as to form a reservoir 201 for storing a phase change material.
- the tank plate 200 is contiguous with another tube 100 located above the tank plate 200.
- the reservoir 201 is formed of a first tank plate 200 and an opposite surface, which is constituted by an outer face of a tube 100.
- phase-change material stored in the reservoir 201 is in direct contact with the outer face of the tube 100, which facilitates and improves the heat exchange between the coolant circulating in the tube 100 and the stored phase change material. in the tank 201.
- each tube 100 comprises two external faces intended to be oriented towards a tank plate 200 and an outer spacer 300 respectively.
- Each tube 100 further comprises two internal faces facing each other, and opposed to the external faces, between which is disposed the inner spacer 102.
- the tank plate 200 has an open face whose periphery, or the periphery, 202 is intended to come into contact with the outer face of the upper tube 100, and to be brazed on the latter.
- the underside of the tank plate 200 i.e. the face opposite to the open face, has a plurality of bosses 203 which are distributed over the entire tank plate 200. These bosses 203 protrude in a direction opposite to the open face of the tank plate 200 and perpendicular to the plane of the latter.
- the bosses 203 which all have the same height, are distributed in the longitudinal plane of the tank plate 200 and define an air passage outside the tank 201 of phase change material.
- the bosses 203 of the tank plate 200 coupled to a first tube 100 are tangent or flush with the outer face of a second adjacent tube 100 (the lower tube in FIG. 2A) so that an air flow can flow between the tank plate 200 and the external face of the second tube 100 adjacent to the heat exchange bundle of the evaporator 1.
- the air circulating between the tank plate 200 of the first tube 100 adjacent and the outer face of the second tube 100 adjacent is deflected and slowed by the bosses 203 to optimize the heat exchange between the evaporator 1 and the air which crosses it.
- the tank plate 200 has at least one bearing pad 210 which is obtained by stamping the tank plate 200.
- the tank plate In the embodiment illustrated in FIG. 2A, the tank plate
- the 200 has two bearing pads 210 which are substantially located in the center of the tank plate 200, along its longitudinal axis, and distributed in the width of the tank plate 200, vis-à-vis each of the conduits 110, 111 of the first tube 100 located above the tank plate 200.
- a larger number of support pads 210 may be implemented on the tank plate 200 without departing from the general principle of the invention.
- bearing pads 210 which in this example have a planar bottom surface 211 (FIG. 2B), protrude in a direction opposite to the bosses 203.
- the bottom surface 211 of the bearing pads 210 extends flush with or in the same plane as the periphery 202 of the open surface of the tank plate 200, so that the bottom surface 211 of the pads support 210 comes into contact with the outer surface of the first tube 100 located above the tank plate 200 in Figure 2A and below in Figure 3A, after assembly of the tank plate 200 on the first tube 100.
- this contact between the bottom surface 211 of the bearing pads 210 and the outer face of the first upper tube 100 ensures the compression of the latter between the outer spacer 300 and the tank plate 200, during the soldering of the bundle heat exchange.
- FIG. 3B which is a detail view of FIG. 3A
- the implementation of these bearing pads 210 makes it possible to optimize the contact inside the first tube 100 between the plates 101A, 101B and the inner spacer 102 during brazing so as to ensure an optimal assembly of the first tube 100.
- the plates 101A, 101B and the inner spacer 102 which constitute the tube 100 are compressed between them on the one hand by an outer spacer 300 and on the other part by the support pads 210 of the tank plate 200, the bearing pads 210 applying a negative feedback, which allows a robust assembly of the plates 101A, 101B and the inner spacer 102, and therefore the tube 100.
- the latter is thus able to withstand the pressure stresses generated by the circulation of the coolant in its inner channels 103, the pressure of the coolant conventionally having a nominal value of about 15 bar.
- the single support pad must have dimensions enabling it to come into contact with the two ducts 110, 111 of the adjacent tube 100.
- the number and the position of the support pads 210 on the tank plate 200 may vary according to the brazing temperature of the heat exchanger and the pressure stresses of the coolant circulating in the tubes 100.
- the tank plates 200 and the plates 101A, 101B forming the tubes 100 are preferably made of an aluminum alloy sheet.
- This aluminum alloy sheet may have a thickness of less than 0.3 mm, preferably between 0.24 and 0.28 mm.
- a sheet of thickness less than or equal to 0.27 mm, for example equal to 0.25 mm.
- the tank 201 of phase change material consists of two identical tank plates 200 and contiguous to one another in "mirror", as shown in FIGS. 4A and 4B.
- the tank 201 is formed of a first tank plate 200 and an opposite surface which is constituted by a second tank plate 200.
- the first and second tank plates 200 are assembled in a sealed manner, by brazing, for example.
- first and second tank plates 200 have bosses 203 defining an air passage outside the phase change material tank, between the tank plate 200 and an adjacent tube 100.
- each of the first and second tank plates 200 has six bearing pads 210.
- bearing pads 210 are distributed over the length and the width of the tank plate 200.
- bearing pads 210 of the first tank plate 200 are located opposite the bearing pads 210 of the second tank plate 200.
- the total number of phase change material tanks and tank plates present within the heat exchange bundle of the evaporator 1 is a function of its size and length. The longer the heat exchange bundle, the greater the number, in order to ensure homogeneous cooling of the air during a compressor shutdown.
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Abstract
The invention proposes a heat exchanger, in particular an evaporator, comprising a heat exchange bundle delimiting a circuit for the circulation of heat-transfer fluid, the heat exchange bundle comprising at least one first tube in which the heat-transfer fluid flows, the heat exchanger further comprising at least one reservoir of phase change material in thermal contact with an outer face of the at least one first tube, the reservoir being delimited by a first reservoir plate and at least one opposing surface. According to the invention, the first reservoir plate has at least one support stud coming into contact with the opposing surface.
Description
Echangeur thermique, notamment évaporateur, présentant un réservoir de matériau à changement de phase Heat exchanger, in particular an evaporator, having a reservoir of material with phase change
1. Domaine de l'invention 1. Field of the invention
Le domaine de l'invention est celui des échangeurs thermiques, de type évaporateur notamment, pour véhicule automobile. The field of the invention is that of heat exchangers, of the evaporator type in particular, for a motor vehicle.
Plus précisément, l'invention se rapporte aux évaporateurs mettant en œuvre un matériau à changement de phase. More specifically, the invention relates to evaporators employing a phase change material.
2. Art antérieur 2. Prior Art
Dans les véhicules automobiles, il est connu de mettre en œuvre un dispositif de climatisation permettant de réguler la température de l'habitacle du véhicule. In motor vehicles, it is known to implement an air conditioning device for regulating the temperature of the passenger compartment of the vehicle.
Plus précisément, ces dispositifs de climatisation mettent en œuvre un évaporateur comprenant un faisceau d'échange thermique formé d'un empilement de tubes et d'intercalaires permettant un échange de chaleur entre un flux d'air passant à travers le faisceau (et plus précisément à travers les intercalaires) et un fluide caloporteur (tel un liquide frigorigène) circulant dans les tubes. More specifically, these air conditioning devices implement an evaporator comprising a heat exchange beam formed of a stack of tubes and spacers for heat exchange between a flow of air passing through the beam (and more precisely through the spacers) and a coolant (such as a refrigerant) circulating in the tubes.
Pour les véhicules munis d'un système d'arrêt automatique du moteur lors des arrêts courts du véhicule notamment, une fonction a été développée et permet, lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt et n'entraîne plus le compresseur de mise en circulation du fluide caloporteur, de maintenir le refroidissement de l'habitacle du véhicule, améliorant ainsi le confort des passagers du véhicule automobile. For vehicles equipped with an automatic engine shutdown system during short stops of the vehicle in particular, a function has been developed and allows, when the engine of the vehicle is stopped and no longer drives the compressor of setting circulation of the coolant, to maintain the cooling of the passenger compartment of the vehicle, thus improving the comfort of the passengers of the motor vehicle.
Pour ce faire, l'échangeur thermique met en œuvre un réservoir de matériau à changement de phase apte à stocker du froid lorsque le moteur du véhicule automobile est en marche pour ensuite le restituer à l'air traversant l'évaporateur de sorte à le refroidir, pour une durée limitée, lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt.
Un échangeur thermique de ce type, illustré partiellement sur la figure 1A, comprend une plaque de réservoir 20 qui, après brasage avec une face externe d'un tube 10 du faisceau d'échange thermique, forme un réservoir 21 de matériau à changement de phase. To do this, the heat exchanger implements a phase change material reservoir capable of storing cold when the engine of the motor vehicle is running and then return it to the air passing through the evaporator so as to cool it down. , for a limited time, when the vehicle engine is stopped. A heat exchanger of this type, partially illustrated in FIG. 1A, comprises a tank plate 20 which, after brazing with an external face of a tube 10 of the heat exchange bundle, forms a tank 21 of phase-change material. .
On note que, de façon classique, le tube 10 est obtenu par brasage de deux plaques 11A, 11B entre lesquelles est disposé un intercalaire interne 12 (figure 1B). It is noted that, in a conventional manner, the tube 10 is obtained by brazing two plates 11A, 11B between which is disposed an inner spacer 12 (Figure 1B).
Le réservoir 21 de matériau à changement de phase est ainsi en contact thermique avec une face externe du tube 10, le réservoir étant délimité par la plaque de réservoir 20 et une surface opposée correspondant à la face externe du tube 10. The tank 21 of phase change material is thus in thermal contact with an outer face of the tube 10, the tank being delimited by the tank plate 20 and an opposite surface corresponding to the outer face of the tube 10.
Un inconvénient de cette solution réside dans le fait que, lors du brasage de la plaque de réservoir 20 sur le tube 10, il peut survenir sous l'effet de la pression due à la forte température régnant dans le four de brasage, une déformation du tube 10 vers l'espace intérieur du réservoir 21. A disadvantage of this solution lies in the fact that, during brazing of the tank plate 20 on the tube 10, it can occur under the effect of the pressure due to the high temperature prevailing in the brazing furnace, a deformation of the tube 10 towards the interior of the tank 21.
Une telle déformation du tube 10 n'est pas souhaitable puisqu'elle engendre une réduction du volume du réservoir 21 de matériau à changement de phase, et donc des capacités du réservoir 21 à stocker du froid. Such deformation of the tube 10 is undesirable because it causes a reduction in the volume of the tank 21 of phase change material, and therefore the capacity of the tank 21 to store cold.
Par ailleurs, la déformation du tube 10 lors du brasage peut provoquer une compression insuffisante des plaques 11A, 11B contre l'intercalaire interne 12 du tube 10. Furthermore, the deformation of the tube 10 during brazing can cause insufficient compression of the plates 11A, 11B against the inner spacer 12 of the tube 10.
Ceci peut conduire à des défauts de contact entre les plaques 11A, 11B et l'intercalaire interne 12 lors du brasage, comme illustré sur la vue de détail de la figure 1B, et par conséquent provoquer, en cours d'utilisation de l'échangeur, la rupture du tube 10 sous l'effet de la pression du fluide caloporteur circulant dans le tube 10. This can lead to contact faults between the plates 11A, 11B and the inner spacer 12 during brazing, as illustrated in the detail view of FIG. 1B, and consequently cause, during use of the exchanger , the rupture of the tube 10 under the effect of the pressure of the coolant circulating in the tube 10.
Il existe donc un besoin de fournir un nouveau type d'échangeur thermique présentant un réservoir de matériau à changement de phase qui, dans au moins un mode de réalisation, remédie aux inconvénients précités.
3. Résumé de l'invention There is therefore a need to provide a new type of heat exchanger having a reservoir of phase change material which, in at least one embodiment, overcomes the aforementioned drawbacks. 3. Summary of the invention
L'invention propose à cet effet un échangeur thermique, notamment évaporateur, comprenant un faisceau d'échange thermique délimitant un circuit de circulation de fluide caloporteur, le faisceau d'échange thermique comprenant au moins un premier tube dans lequel circule ledit fluide caloporteur, l'échangeur thermique comprenant, en outre, au moins un réservoir de matériau à changement de phase en contact thermique avec une face externe dudit au moins un premier tube, le réservoir étant délimité par une première plaque de réservoir au moins et une surface opposée. To this end, the invention proposes a heat exchanger, in particular an evaporator, comprising a heat exchange bundle delimiting a heat transfer fluid circulation circuit, the heat exchange bundle comprising at least a first tube in which said heat transfer fluid circulates, heat exchanger further comprising at least one phase change material reservoir in thermal contact with an outer face of said at least one first tube, the reservoir being defined by at least one first reservoir plate and an opposing surface.
Selon l'invention ladite première plaque de réservoir présente au moins un plot d'appui venant en contact avec ladite surface opposée. According to the invention said first tank plate has at least one bearing pad coming into contact with said opposite surface.
L'invention propose ainsi un échangeur thermique, et notamment un évaporateur, comprenant un ou plusieurs réservoirs de matériau à changement de phase. The invention thus proposes a heat exchanger, and in particular an evaporator, comprising one or more tanks of phase change material.
Chaque réservoir comprend une première plaque de réservoir et une surface opposée, cette dernière étant formée soit par une deuxième plaque réservoir, soit par une face externe d'un tube adjacent. Each reservoir comprises a first reservoir plate and an opposing surface, the latter being formed either by a second reservoir plate, or by an outer face of an adjacent tube.
Dans les deux cas, le réservoir de matériau à changement de phase est en contact thermique avec un tube de circulation de fluide caloporteur adjacent ou associé. In either case, the phase change material reservoir is in thermal contact with an adjacent or associated heat transfer fluid circulation tube.
La mise en œuvre sur la première plaque de réservoir d'un ou de plusieurs plots d'appui venant prendre appui sur la surface opposée du réservoir assure la compression du tube adjacent et des éléments constituant ce tube (les deux plaques en vis-à-vis et l'intercalaire interne) lors du cycle de brasage de l'échangeur.
Ceci garantit une bonne résistance du tube aux contraintes de pression du fluide caloporteur circulant dans le tube et diminue les risques de rupture du contact entre les éléments constituant le tube. The implementation on the first tank plate of one or more support pads coming to bear on the opposite surface of the reservoir ensures the compression of the adjacent tube and the elements constituting this tube (the two plates vis-à- screw and inner spacer) during the brazing cycle of the heat exchanger. This ensures a good resistance of the tube to the pressure stresses of the coolant circulating in the tube and reduces the risk of rupture of the contact between the elements constituting the tube.
Ceci empêche en outre les déformations du tube adjacent lors du brasage de l'échangeur, et évite que le tube ne se galbe dans le volume intérieur du réservoir de matériau à changement de phase. This also prevents deformations of the adjacent tube during brazing of the exchanger, and prevents the tube is curved in the interior of the tank of material phase change.
Selon un aspect particulier de l'invention, ledit au moins un plot d'appui fait saillie à l'intérieur du réservoir de matériau à changement de phase. According to a particular aspect of the invention, said at least one bearing pad protrudes inside the tank of phase change material.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit réservoir de matériau à changement de phase est délimité par la première plaque de réservoir accolée audit au moins un premier tube dudit faisceau d'échange thermique, la surface opposée étant formée par la face externe dudit au moins un premier tube. According to another aspect of the invention, said tank of phase change material is delimited by the first tank plate contiguous to said at least one first tube of said heat exchange bundle, the opposite surface being formed by the external face of said less a first tube.
Ainsi, le matériau à changement de phase contenu dans le réservoir est en contact direct avec le tube adjacent, ce qui permet d'optimiser les échanges thermiques entre le fluide caloporteur du tube adjacent et le matériau à changement de phase du réservoir. Thus, the phase-change material contained in the reservoir is in direct contact with the adjacent tube, which optimizes the heat exchange between the heat transfer fluid of the adjacent tube and the phase change material of the reservoir.
Selon un aspect de l'invention, ladite première plaque de réservoir présente une pluralité de plots d'appui. According to one aspect of the invention, said first tank plate has a plurality of support pads.
Le choix du nombre de plots d'appui est fonction des contraintes exercées lors du brasage sur le faisceau d'échange thermique. The choice of the number of support pads is a function of the stresses exerted during soldering on the heat exchange bundle.
Selon un autre aspect de l'invention, lesdits plots d'appui sont répartis à plusieurs positions espacées sur la longueur de ladite première plaque de réservoir. According to another aspect of the invention, said support pads are distributed at several positions spaced along the length of said first tank plate.
Selon un aspect de l'invention, lesdits plots d'appui présentent un fond plat. According to one aspect of the invention, said support pads have a flat bottom.
Selon un autre aspect de l'invention, le fond plat desdits plots d'appui est affleurant avec le plan de la surface ouverte de ladite première plaque de réservoir.
Ainsi, les plots d'appui viennent en contact avec la face externe du tube sur lequel est brasée la plaque de réservoir. According to another aspect of the invention, the flat bottom of said support pads is flush with the plane of the open surface of said first tank plate. Thus, the support pads come into contact with the outer face of the tube on which is brazed the tank plate.
Selon un aspect de l'invention, ladite première plaque de réservoir présente des bossages en saillie dans la direction opposée des plots d'appui, les bossages délimitant un passage d'air à l'extérieur dudit réservoir de matériau à changement de phase. According to one aspect of the invention, said first tank plate has bosses projecting in the opposite direction of the support pads, the bosses delimiting an air passage outside said tank of phase change material.
Ces bossages permettent de ralentir le flux d'air qui traverse le faisceau d'échange thermique de sorte à optimiser les échanges thermiques entre l'air et l'échangeur. These bosses make it possible to slow down the flow of air that passes through the heat exchange bundle so as to optimize the heat exchange between the air and the exchanger.
Selon un autre aspect de l'invention, lesdits bossages sont destinés à venir en appui sur un deuxième tube adjacent. According to another aspect of the invention, said bosses are intended to bear against a second adjacent tube.
Selon un aspect de l'invention, ledit réservoir de matériau à changement de phase est délimité par ladite première plaque de réservoir et une deuxième plaque de réservoir accolée à la première plaque de réservoir, la surface opposée étant formée par ladite deuxième plaque de réservoir. According to one aspect of the invention, said tank of phase change material is delimited by said first tank plate and a second tank plate contiguous to the first tank plate, the opposite surface being formed by said second tank plate.
Le réservoir de matériau à changement de phase est ici constitué de deux plaques de réservoir, ce qui permet d'augmenter le volume de stockage du matériau à changement de phase. The reservoir of phase change material here consists of two tank plates, which increases the storage volume of the phase change material.
La deuxième plaque de réservoir, qui forme alors la surface opposée, est en contact mécanique avec la face externe du tube adjacent. The second tank plate, which then forms the opposite surface, is in mechanical contact with the outer face of the adjacent tube.
Selon un autre aspect de l'invention, ladite deuxième plaque de réservoir présente des plots d'appui. According to another aspect of the invention, said second tank plate has support pads.
Selon encore un autre aspect de l'invention, lesdits plots d'appui respectivement desdites première et deuxième plaques de réservoir sont situés en vis-à-vis et en contact. According to yet another aspect of the invention, said bearing pads respectively said first and second tank plates are located vis-à-vis and in contact.
Ceci permet d'éviter la déformation des plaques de réservoir lors du brasage de l'échangeur et d'assurer une compression uniforme des tubes adjacents au réservoir au cours du brasage.
L'invention propose également une plaque de réservoir destinée à être mise en œuvre dans un échangeur thermique tel que décrit précédemment et qui présente un ou plusieurs plots d'appui destinés à venir en contact avec une face externe d'un tube de l'échangeur thermique ou une autre plaque de réservoir, pour former un réservoir de matériau à changement de phase. This makes it possible to prevent the deformation of the tank plates during brazing of the exchanger and to ensure uniform compression of the tubes adjacent to the reservoir during brazing. The invention also proposes a tank plate intended to be implemented in a heat exchanger as described above and which has one or more support pads intended to come into contact with an outer face of a tube of the exchanger. or another tank plate, to form a reservoir of phase change material.
4. Liste des figures 4. List of figures
D'autres caractéristiques et avantages des échangeurs thermiques selon l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre de simples exemples illust ratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels: Other characteristics and advantages of the heat exchangers according to the invention will appear more clearly on reading the following detailed description of particular embodiments of the invention, given as simple illustrative and nonlimiting examples, and the accompanying drawings. , among which:
la figure 1A est une vue en coupe transversale d'une partie d'un faisceau d'échange thermique d'un échangeur thermique de l'art antérieur mettant en œuvre un réservoir de matériau à changement de phase ; FIG. 1A is a cross-sectional view of a part of a heat exchange bundle of a prior art heat exchanger using a reservoir of phase change material;
la figure 1B est une vue de détail de la figure 1A au niveau d'un tube de circulation de fluide caloporteur ; Figure 1B is a detail view of Figure 1A at a heat transfer fluid circulation tube;
la figure 1C est une vue partielle de la plaque délimitant le réservoir de matériau à changement de phase illustré sur la figure 1A ; Figure 1C is a partial view of the plate defining the reservoir of phase change material illustrated in Figure 1A;
- la figure 2A est une vue en éclaté, partielle, d'un faisceau d'un échangeur thermique conforme à l'invention ; FIG. 2A is an exploded partial view of a bundle of a heat exchanger according to the invention;
la figure 2B est une vue de détail de la figure 2A au niveau d'une plaque délimitant un réservoir de matériau à changement de phase ; Figure 2B is a detail view of Figure 2A at a plate defining a reservoir of phase change material;
la figure 3A est une vue en coupe transversale d'une partie d'un faisceau d'un échangeur thermique conforme à l'invention, illustrant un tube sur lequel est brasée une plaque de réservoir de matériau à changement de phase ; Figure 3A is a cross-sectional view of a portion of a beam of a heat exchanger according to the invention, illustrating a tube on which is brazed a phase change material tank plate;
la figure 3B est une vue de détail de la figure 3A ; Figure 3B is a detail view of Figure 3A;
la figure 3C est une vue partielle de la plaque de réservoir illustré sur la figure 3A ;
la figure 4A est une vue en perspective, en éclaté, d'une partie du faisceau d'un échangeur thermique conforme à l'invention selon une variante de réalisation ; Figure 3C is a partial view of the tank plate shown in Figure 3A; FIG. 4A is an exploded perspective view of part of the bundle of a heat exchanger according to the invention according to an alternative embodiment;
la figure 4B est une vue de côté du faisceau d'échange thermique de la figure 4A. Figure 4B is a side view of the heat exchange bundle of Figure 4A.
5. Description détaillée de l'invention 5. Detailed description of the invention
Sur les différentes figures, sauf indication contraire, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence et présentent les mêmes caractéristiques techniques et modes de fonctionnement. In the different figures, unless otherwise indicated, the identical elements bear the same reference numbers and have the same technical characteristics and operating modes.
L'exemple de réalisation décrit ci-après est un évaporateur conçu pour l'échange thermique entre un flux d'air et un fluide réfrigérant, notamment pour un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. The embodiment described below is an evaporator designed for heat exchange between an air flow and a refrigerant, especially for an air conditioning device of the passenger compartment of a motor vehicle.
Il va de soi que l'invention couvre également un condenseur, un radiateur ou tout autre échangeur thermique, quel que soit le fluide qui le traverse. It goes without saying that the invention also covers a condenser, a radiator or any other heat exchanger, regardless of the fluid that passes through it.
L'évaporateur 1 conforme à l'invention comprend un faisceau d'échange thermique qui est partiellement représenté sur la figure 2A. Sur cette figure, la partie illustrée du faisceau de l'évaporateur 1 comprend : The evaporator 1 according to the invention comprises a heat exchange bundle which is partially shown in FIG. 2A. In this figure, the illustrated portion of the beam of the evaporator 1 comprises:
deux tubes 100 destinés à la circulation d'un fluide caloporteur, chacun des tubes étant obtenu par brasage de deux plaques 101A, 101B entre lesquelles est disposé un intercalaire interne 102 ; two tubes 100 for the circulation of a coolant, each of the tubes being obtained by brazing two plates 101A, 101B between which is disposed an inner spacer 102;
une plaque de réservoir 200 disposée entre les deux tubes 100 et accolée à ces derniers, formant un réservoir de stockage d'un matériau à changement de phase ; et a tank plate 200 disposed between the two tubes 100 and contiguous thereto, forming a storage tank for a phase change material; and
- deux intercalaires externes 300 pour le passage d'un flux d'air à refroidir au travers du faisceau d'échange thermique de l'évaporateur 1. On comprend bien évidemment que le faisceau d'échange thermique de l'évaporateur 1 peut être constitué d'une pluralité de tubes 100 empilés
parallèlement avec des intercalaires externes 300 selon une direction d'empilement longitudinale. two external spacers 300 for the passage of a flow of air to be cooled through the heat exchange bundle of the evaporator 1. It is of course understood that the heat exchange bundle of the evaporator 1 may consist of of a plurality of stacked tubes 100 parallel with external spacers 300 in a longitudinal stacking direction.
Les intercalaires externes 300 sont disposés entre deux tubes de circulation de fluide caloporteur voisins et permettent d'augmenter la surface d'échange thermique avec un flux d'air qui traverse le faisceau d'échange thermique de l'évaporateur 1 en passant entre les tubes 100. The external spacers 300 are arranged between two neighboring heat transfer fluid circulation tubes and make it possible to increase the heat exchange surface with a flow of air which passes through the heat exchange bundle of the evaporator 1 passing between the tubes 100.
Ces intercalaires externes 300 peuvent présenter des ondulations définissant des passages pour le flux d'air dans la direction de la largeur des tubes. These external spacers 300 may have corrugations defining passages for the air flow in the direction of the width of the tubes.
De tels intercalaires externes 300 peuvent être réalisés dans le même matériau que les tubes 100, par exemple en alliage d'aluminium. Such external spacers 300 may be made of the same material as the tubes 100, for example of aluminum alloy.
Un ou plusieurs d'intercalaires externes 300 sont chacun substitués par un réservoir de matériau à changement de phase qui est apte à stocker du froid lorsque le moteur du véhicule automobile est en marche pour ensuite le restituer, pour une durée limitée, à l'air traversant l'évaporateur lorsque le moteur du véhicule est l'arrêt. One or more external spacers 300 are each substituted by a tank of phase change material which is capable of storing cold when the engine of the motor vehicle is running and then restoring it, for a limited time, to the air passing through the evaporator when the vehicle engine is stationary.
Un tel réservoir de matériau à changement de phase, formé d'une plaque de réservoir 200 au moins, sera décrit plus en détails dans la suite de cette description. Such a tank of phase change material, formed of a tank plate 200 at least, will be described in more detail later in this description.
Comme illustré sur la figure 3A, qui est une vue en coupe transversale d'un tube 100 sur lequel est assemblé une plaque de réservoir 200, chaque tube 100 comprend deux plaques 101A, 101B embouties entre lesquelles est disposé un intercalaire interne 102 prenant la forme d'une tôle ondulée. As illustrated in FIG. 3A, which is a cross-sectional view of a tube 100 on which a tank plate 200 is assembled, each tube 100 comprises two plates 101A, 101B stamped between which is placed an internal spacer 102 taking the form of corrugated iron.
Plus précisément, les plaques 101A et 101B sont embouties de sorte à former, après assemblage, deux conduits 110, 111 adjacents. More specifically, the plates 101A and 101B are stamped so as to form, after assembly, two adjacent conduits 110, 111.
Les plaques 101A, 101B et l'intercalaire 102 sont configurés pour être assemblés entre eux de façon étanche pour former une pluralité de canaux 103 dans chacun des conduits 110, 111, à l'intérieur desquels circule un fluide caloporteur, qui est ici un fluide réfrigérant.
De préférence, les plaques 101A, 101B et l'intercalaire 102 sont assemblés par brasage de sorte à assurer une étanchéité et une résistance mécanique optimales. The plates 101A, 101B and the spacer 102 are configured to be assembled together sealingly to form a plurality of channels 103 in each of the conduits 110, 111, inside which circulates a coolant, which is here a fluid refrigerant. Preferably, the plates 101A, 101B and the spacer 102 are brazed together to provide optimum sealing and mechanical strength.
Une plaque de réservoir 200 est configurée pour être assemblée de façon étanche, notamment par brasage, sur une face externe du tube 100 de sorte à former un réservoir 201 de stockage d'un matériau à changement de phase. A tank plate 200 is configured to be sealed, particularly by brazing, on an outer face of the tube 100 so as to form a reservoir 201 for storing a phase change material.
Bien que ceci ne soit pas illustré, puisqu'il s'agit d'une vue partielle de l'évaporateur 1, la plaque de réservoir 200 est accolée à un autre tube 100 situé au-dessus de la plaque de réservoir 200. Although this is not illustrated, since it is a partial view of the evaporator 1, the tank plate 200 is contiguous with another tube 100 located above the tank plate 200.
Dans ce mode de réalisation, le réservoir 201 est formé d'une première plaque de réservoir 200 et d'une surface opposée, qui est ici constituée par une face externe d'un tube 100. In this embodiment, the reservoir 201 is formed of a first tank plate 200 and an opposite surface, which is constituted by an outer face of a tube 100.
Ainsi, le matériau à changement de phase stocké dans le réservoir 201 est en contact direct avec la face externe du tube 100, ce qui facilite et améliore les échanges thermiques entre le fluide caloporteur circulant dans le tube 100 et le matériau à changement de phase stocké dans le réservoir 201. Thus, the phase-change material stored in the reservoir 201 is in direct contact with the outer face of the tube 100, which facilitates and improves the heat exchange between the coolant circulating in the tube 100 and the stored phase change material. in the tank 201.
Dans la portion du faisceau d'échange thermique illustré sur la figure 2A, chaque tube 100 comprend deux faces externes destinées à être orientées vers une plaque de réservoir 200 et un intercalaire externe 300 respectivement. In the portion of the heat exchange bundle illustrated in FIG. 2A, each tube 100 comprises two external faces intended to be oriented towards a tank plate 200 and an outer spacer 300 respectively.
Chaque tube 100 comprend, en outre, deux faces internes en regard l'une de l'autre, et opposées aux faces externes, entre lesquelles est disposé l'intercalaire interne 102. Each tube 100 further comprises two internal faces facing each other, and opposed to the external faces, between which is disposed the inner spacer 102.
La plaque de réservoir 200 présente une face ouverte dont la périphérie, ou le pourtour, 202 est destinée à venir en contact avec la face externe du tube 100 supérieur, et à être brasée sur ce dernier. The tank plate 200 has an open face whose periphery, or the periphery, 202 is intended to come into contact with the outer face of the upper tube 100, and to be brazed on the latter.
La face inférieure de la plaque de réservoir 200, c'est-à-dire la face opposée à la face ouverte, présente une pluralité de bossages 203 qui sont distribués sur l'ensemble de la plaque de réservoir 200.
Ces bossages 203 s'étendent en saillie dans une direction opposée à la face ouverte de la plaque réservoir 200 et perpendiculairement au plan de cette dernière. The underside of the tank plate 200, i.e. the face opposite to the open face, has a plurality of bosses 203 which are distributed over the entire tank plate 200. These bosses 203 protrude in a direction opposite to the open face of the tank plate 200 and perpendicular to the plane of the latter.
Les bossages 203, qui présentent tous la même hauteur, sont répartis dans le plan longitudinal de la plaque de réservoir 200 et délimitent un passage d'air à l'extérieur du réservoir 201 de matériau à changement de phase. The bosses 203, which all have the same height, are distributed in the longitudinal plane of the tank plate 200 and define an air passage outside the tank 201 of phase change material.
En d'autres termes, lorsque l'évaporateur 1 est assemblé, les bossages 203 de la plaque de réservoir 200 accouplée à un premier tube 100 (le tube supérieur sur la figue 2A) sont tangents ou affleurants à la face externe d'un deuxième tube 100 adjacent (le tube inférieur sur la figure 2A) de sorte qu'un flux d'air puisse circuler entre la plaque de réservoir 200 et la face externe du deuxième tube 100 adjacent du faisceau d'échange thermique de l'évaporateur 1. In other words, when the evaporator 1 is assembled, the bosses 203 of the tank plate 200 coupled to a first tube 100 (the upper tube in FIG. 2A) are tangent or flush with the outer face of a second adjacent tube 100 (the lower tube in FIG. 2A) so that an air flow can flow between the tank plate 200 and the external face of the second tube 100 adjacent to the heat exchange bundle of the evaporator 1.
Ainsi, l'air circulant entre la plaque de réservoir 200 du premier tube 100 adjacent et la face externe du deuxième tube 100 adjacent est dévié et ralenti par les bossages 203 afin d'optimiser les échanges thermiques entre l'évaporateur 1 et l'air qui le traverse. Thus, the air circulating between the tank plate 200 of the first tube 100 adjacent and the outer face of the second tube 100 adjacent is deflected and slowed by the bosses 203 to optimize the heat exchange between the evaporator 1 and the air which crosses it.
Selon l'invention, la plaque de réservoir 200 présente au moins un plot d'appui 210 qui est obtenu par emboutissage de la plaque de réservoir 200. According to the invention, the tank plate 200 has at least one bearing pad 210 which is obtained by stamping the tank plate 200.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2A, la plaque de réservoir In the embodiment illustrated in FIG. 2A, the tank plate
200 présente deux plots d'appui 210 qui sont sensiblement situés au centre de la plaque de réservoir 200, selon son axe longitudinal, et répartis dans la largeur de la plaque de réservoir 200, en vis-à-vis de chacun des conduits 110, 111 du premier tube 100 situé au-dessus de la plaque de réservoir 200. 200 has two bearing pads 210 which are substantially located in the center of the tank plate 200, along its longitudinal axis, and distributed in the width of the tank plate 200, vis-à-vis each of the conduits 110, 111 of the first tube 100 located above the tank plate 200.
Un nombre plus important de plots d'appui 210 peut être mis en œuvre sur la plaque de réservoir 200 sans diverger du principe général de l'invention. A larger number of support pads 210 may be implemented on the tank plate 200 without departing from the general principle of the invention.
Ces plots d'appui 210, qui présentent dans cet exemple une surface de fond 211 plane (figure 2B), s'étendent en saillie dans une direction opposée aux bossages 203.
La surface de fond 211 des plots d'appui 210 s'étend de façon affleurante avec ou dans un même plan que la périphérie 202 de la surface ouverte de la plaque de réservoir 200, de sorte que la surface de fond 211 des plots d'appui 210 vienne en contact avec la surface externe du premier tube 100 situé au- dessus de la plaque de réservoir 200 sur la figure 2A et en-dessous sur la figure 3A, après assemblage de la plaque de réservoir 200 sur ce premier tube 100. These bearing pads 210, which in this example have a planar bottom surface 211 (FIG. 2B), protrude in a direction opposite to the bosses 203. The bottom surface 211 of the bearing pads 210 extends flush with or in the same plane as the periphery 202 of the open surface of the tank plate 200, so that the bottom surface 211 of the pads support 210 comes into contact with the outer surface of the first tube 100 located above the tank plate 200 in Figure 2A and below in Figure 3A, after assembly of the tank plate 200 on the first tube 100.
Avantageusement, ce contact entre la surface de fond 211 des plots d'appui 210 et la face externe du premier tube 100 supérieur assure la compression de ce dernier entre l'intercalaire externe 300 et la plaque de réservoir 200, lors du brasage du faisceau d'échange thermique. Advantageously, this contact between the bottom surface 211 of the bearing pads 210 and the outer face of the first upper tube 100 ensures the compression of the latter between the outer spacer 300 and the tank plate 200, during the soldering of the bundle heat exchange.
Ainsi, comme illustré sur la figure 3B qui est une vue de détail de la figure 3A, la mise en œuvre de ces plots d'appui 210 permet d'optimiser le contact à l'intérieur du premier tube 100 entre les plaques 101A, 101B et l'intercalaire interne 102 lors du brasage de sorte à garantir un assemblage optimal du premier tube 100. Thus, as illustrated in FIG. 3B, which is a detail view of FIG. 3A, the implementation of these bearing pads 210 makes it possible to optimize the contact inside the first tube 100 between the plates 101A, 101B and the inner spacer 102 during brazing so as to ensure an optimal assembly of the first tube 100.
En d'autres termes, lors du brasage des éléments constituant l'évaporateur 1, les plaques 101A, 101B et l'intercalaire interne 102 qui constituent le tube 100 sont compressés entre eux d'une part par un intercalaire externe 300 et d'autre part par les plots d'appui 210 de la plaque de réservoir 200, les plots d'appui 210 appliquant une contre-réaction, ce qui permet un assemblage robuste des plaques 101A, 101B et de l'intercalaire interne 102, et donc du tube 100. In other words, during brazing of the elements constituting the evaporator 1, the plates 101A, 101B and the inner spacer 102 which constitute the tube 100 are compressed between them on the one hand by an outer spacer 300 and on the other part by the support pads 210 of the tank plate 200, the bearing pads 210 applying a negative feedback, which allows a robust assembly of the plates 101A, 101B and the inner spacer 102, and therefore the tube 100.
Ce dernier est ainsi apte à résister aux contraintes de pression engendrées par la circulation du fluide caloporteur dans ses canaux 103 intérieurs, la pression du fluide caloporteur présentant classiquement une valeur nominale d'environ 15 bars. The latter is thus able to withstand the pressure stresses generated by the circulation of the coolant in its inner channels 103, the pressure of the coolant conventionally having a nominal value of about 15 bar.
On note, par ailleurs, que la pression due à la forte température du four de brasage engendrant des contraintes sur les parois des tubes 100, la mise en œuvre de ces plots d'appui 210 empêche les déformations du premier tube 100
et évite que ce dernier ne se déplace dans le volume du réservoir 201 de stockage de matériau à changement de phase. It should be noted, moreover, that the pressure due to the high temperature of the brazing furnace causing stresses on the walls of the tubes 100, the implementation of these bearing pads 210 prevents the deformations of the first tube 100 and prevents the latter from moving in the volume of the storage tank 201 of phase change material.
Autres aspects et variantes Other aspects and variants
Dans une variante de l'invention (non illustrée), il est envisageable de ne mettre en œuvre qu'un seul et unique plot d'appui sur une plaque de réservoir 200. In a variant of the invention (not shown), it is conceivable to implement only one and only support pad on a tank plate 200.
Dans ce cas, l'unique plot d'appui doit présenter des dimensions lui permettant de venir en contact avec les deux conduits 110, 111 du tube 100 adjacent. In this case, the single support pad must have dimensions enabling it to come into contact with the two ducts 110, 111 of the adjacent tube 100.
Par ailleurs, le nombre et la position des plots d'appui 210 sur la plaque de réservoir 200 peuvent varier selon la température de brasage de l'échangeur thermique et les contraintes de pression du fluide caloporteur circulant dans les tubes 100. Furthermore, the number and the position of the support pads 210 on the tank plate 200 may vary according to the brazing temperature of the heat exchanger and the pressure stresses of the coolant circulating in the tubes 100.
Les plaques de réservoir 200 ainsi que les plaques 101A, 101B formant les tubes 100 sont, de préférence, fabriquées dans une tôle en alliage d'aluminium. The tank plates 200 and the plates 101A, 101B forming the tubes 100 are preferably made of an aluminum alloy sheet.
Il est de même pour les intercalaires internes 102, disposés dans les tubes 100, et les intercalaires externes 300 de l'évaporateur 1. It is the same for the internal spacers 102, arranged in the tubes 100, and the external spacers 300 of the evaporator 1.
Cette tôle en alliage d'aluminium peut présenter une épaisseur inférieure à 0,3 mm, de préférence comprise entre 0,24 et 0,28 mm. This aluminum alloy sheet may have a thickness of less than 0.3 mm, preferably between 0.24 and 0.28 mm.
Plus préférablement encore, on met en œuvre une tôle d'épaisseur inférieure ou égale à 0,27 mm, par exemple égale à 0,25 mm. More preferably, it implements a sheet of thickness less than or equal to 0.27 mm, for example equal to 0.25 mm.
Dans une variante de l'invention, le réservoir 201 de matériau à changement de phase est constitué de deux plaques de réservoir 200 identiques et accolées l'une à l'autre en "miroir", comme illustré sur les figures 4A et 4B In a variant of the invention, the tank 201 of phase change material consists of two identical tank plates 200 and contiguous to one another in "mirror", as shown in FIGS. 4A and 4B.
En d'autres termes, le réservoir 201 est formé d'une première plaque de réservoir 200 et d'une surface opposée qui est ici constituée par une deuxième plaque de réservoir 200.
Les première et deuxième plaques de réservoir 200 sont assemblées de façon étanche, par brasage, par exemple. In other words, the tank 201 is formed of a first tank plate 200 and an opposite surface which is constituted by a second tank plate 200. The first and second tank plates 200 are assembled in a sealed manner, by brazing, for example.
Ces première et deuxième plaques de réservoir 200 présentent des bossages 203 définissant un passage d'air à l'extérieur du réservoir de matériau à changement de phase, entre la plaque de réservoir 200 et un tube 100 adjacent. These first and second tank plates 200 have bosses 203 defining an air passage outside the phase change material tank, between the tank plate 200 and an adjacent tube 100.
En outre, comme illustré sur la figure 4A, chacune des première et deuxième plaques de réservoir 200 présente six plots d'appui 210. In addition, as illustrated in FIG. 4A, each of the first and second tank plates 200 has six bearing pads 210.
Ces plots d'appui 210 sont distribués sur la longueur et la largeur de la plaque de réservoir 200. These bearing pads 210 are distributed over the length and the width of the tank plate 200.
En outre, les plots d'appui 210 de la première plaque de réservoir 200 sont situés en vis-à-vis des plots d'appui 210 de la deuxième plaque de réservoir 200. In addition, the bearing pads 210 of the first tank plate 200 are located opposite the bearing pads 210 of the second tank plate 200.
Ainsi, lors de l'assemblage de l'évaporateur 1, les plots d'appui 210 de chacune des plaques de réservoir 200 viennent en contact les uns contre les autres, ce qui permet de favoriser un bon assemblage des tubes 100 adjacents qui sont compressés d'une part par les deux plaques de réservoir 200 et d'autre part par un intercalaire externe 300, comme illustré sur la figure 4B. Thus, during the assembly of the evaporator 1, the support pads 210 of each of the tank plates 200 come into contact with each other, which makes it possible to promote a good assembly of the adjacent tubes 100 which are compressed. on the one hand by the two tank plates 200 and on the other by an external spacer 300, as shown in Figure 4B.
Les risques de rupture de contact entre les éléments (les plaques 101A, 101B et l'intercalaire interne 102) constituant les tubes 100, dus à la pression du fluide caloporteur circulant dans ces derniers, sont donc évités, contrairement à l'art antérieur. The risk of rupture of contact between the elements (the plates 101A, 101B and the internal spacer 102) constituting the tubes 100, due to the pressure of the coolant circulating in the latter, are therefore avoided, unlike the prior art.
Le nombre total de réservoirs de matériau à changement de phase et de plaques de réservoir présents au sein du faisceau d'échange thermique de l'évaporateur 1 est fonction de sa taille et de sa longueur. Plus le faisceau d'échange thermique est long, plus ce nombre est important afin d'assurer un refroidissement homogène de l'air lors d'un arrêt du compresseur. The total number of phase change material tanks and tank plates present within the heat exchange bundle of the evaporator 1 is a function of its size and length. The longer the heat exchange bundle, the greater the number, in order to ensure homogeneous cooling of the air during a compressor shutdown.
De multiples variantes d'empilement de tubes 100, d'intercalaires externes 300 ou de réservoir 201 de matériau à changement de phase peuvent être proposées sans pour autant diverger du principe général de l'invention.
Multiple stacking variants of tubes 100, external spacers 300 or 201 tank of phase change material can be proposed without departing from the general principle of the invention.
Claims
REVENDICATIONS
Échangeur thermique (1), notamment évaporateur, comprenant un faisceau d'échange thermique délimitant un circuit de circulation de fluide caloporteur, le faisceau d'échange thermique comprenant au moins un premier tube (100) dans lequel circule ledit fluide caloporteur, l'échangeur thermique (1) comprenant, en outre, au moins un réservoir (201) de matériau à changement de phase en contact thermique avec une face externe dudit au moins un premier tube (100), le réservoir (201) étant délimité par une première plaque de réservoir (200) au moins et une surface opposée, Heat exchanger (1), in particular an evaporator, comprising a heat exchange bundle delimiting a heat transfer fluid circulation circuit, the heat exchange bundle comprising at least a first tube (100) in which said heat transfer fluid circulates, the heat exchanger thermal device (1) further comprising at least one tank (201) of phase change material in thermal contact with an outer face of said at least one first tube (100), the tank (201) being delimited by a first plate at least one tank (200) and an opposite surface,
caractérisé en ce que ladite première plaque de réservoir (200) présente au moins un plot d'appui (210) venant en contact avec ladite surface opposée. characterized in that said first tank plate (200) has at least one bearing pad (210) contacting said opposite surface.
Échangeur thermique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un plot d'appui (210) fait saillie à l'intérieur du réservoir (201) de matériau à changement de phase. Heat exchanger (1) according to claim 1, characterized in that said at least one support pad (210) protrudes inside the reservoir (201) of phase change material.
Échangeur thermique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit réservoir (201) de matériau à changement de phase est délimité par la première plaque de réservoir (200) accolée audit au moins un premier tube (100) dudit faisceau d'échange thermique, la surface opposée étant formée par la face externe dudit au moins un premier tube (100). Heat exchanger (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said tank (201) of phase change material is delimited by the first tank plate (200) contiguous to said at least one first tube (100) of said beam heat exchange, the opposite surface being formed by the outer face of said at least a first tube (100).
Échangeur thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite première plaque de réservoir (200) présente une pluralité de plots d'appui (210). Heat exchanger (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that said first tank plate (200) has a plurality of bearing pads (210).
Échangeur thermique (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits plots d'appui (210) sont répartis à plusieurs positions espacées sur la longueur de ladite première plaque de réservoir (200).
Heat exchanger (1) according to claim 4, characterized in that said support pads (210) are distributed at several positions spaced along the length of said first tank plate (200).
6. Échangeur thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits plots d'appui (210) présentent un fond plat (211). 6. Heat exchanger (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that said support pads (210) have a flat bottom (211).
7. Échangeur thermique (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fond plat (211) desdits plots d'appui (210) est affleurant avec le plan de la surface ouverte de ladite première plaque de réservoir (200). 7. Heat exchanger (1) according to claim 6, characterized in that the flat bottom (211) of said support pads (210) is flush with the plane of the open surface of said first tank plate (200).
8. Échangeur thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite première plaque de réservoir (200) présente des bossages (203) en saillie dans la direction opposée des plots d'appui (210), les bossages (203) délimitant un passage d'air à l'extérieur dudit réservoir (201) de matériau à changement de phase. 8. Heat exchanger (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that said first tank plate (200) has bosses (203) projecting in the opposite direction of the support pads (210), the bosses (203) defining an air passage outside said reservoir (201) of phase change material.
9. Échangeur thermique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits bossages (203) sont destinés à venir en appui sur un deuxième tube (100) adjacent. 9. heat exchanger (1) according to claim 8, characterized in that said bosses (203) are intended to abut on a second tube (100) adjacent.
10. Échangeur thermique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit réservoir (201) de matériau à changement de phase est délimité par ladite première plaque de réservoir (200) et une deuxième plaque de réservoir (200) accolée à ladite première plaque de réservoir (200), la surface opposée étant formée par ladite deuxième plaque de réservoir (200). 10. Heat exchanger (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said tank (201) of phase change material is delimited by said first tank plate (200) and a second tank plate (200) contiguous to said first tank plate (200), the opposite surface being formed by said second tank plate (200).
11. Échangeur thermique (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite deuxième plaque de réservoir (200) présente des plots d'appui (210). 11. Heat exchanger (1) according to claim 10, characterized in that said second tank plate (200) has bearing pads (210).
12. Échangeur thermique (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits plots d'appui (210) respectivement desdites première et deuxième plaques de réservoir (200) sont situés en vis-à-vis et en contact. 12. Heat exchanger (1) according to claim 11, characterized in that said support pads (210) respectively said first and second tank plates (200) are located vis-à-vis and in contact.
13. Plaque de réservoir (200) destinée à être mise en œuvre dans un échangeur thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle présente des plots d'appui (210) destinés à venir en contact avec une face externe d'un tube de l'échangeur
thermique ou une autre plaque de réservoir, pour former un réservoir de matériau à changement de phase.
13. tank plate (200) intended to be implemented in a heat exchanger (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that it has bearing pads (210) intended to come into contact with an external face of a tube of the exchanger or another tank plate, to form a reservoir of phase change material.
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