FR3061284B1 - HEAT EXCHANGER COMPRISING A REFRIGERANT FLUID CIRCUIT - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un échangeur de chaleur (5) comprenant une boîte collectrice et un moyen de renvoi (9) entre lesquelles sont interposées une première nappe (11) de premiers tubes (10a) et une deuxième nappe (12) de deuxièmes tubes (10b). Les premiers tubes (10a) comprennent une première extrémité (101) en communication fluidique avec le moyen de renvoi (9) et une deuxième extrémité en communication fluidique avec la boîte collectrice. Les deuxièmes tubes (10b) comprennent une troisième extrémité (103) en communication fluidique avec le moyen de renvoi (9) et une quatrième extrémité en relation fluidique avec la boîte collectrice. La boîte collectrice loge au moins un dispositif d'homogénéisation de la distribution d'un fluide réfrigérant le long de la boîte collectrice. Le moyen de renvoi (9) comprend au moins une cloison (23a) qui subdivise le moyen de renvoi (9) en au moins deux compartiments (24), chaque compartiment (24) étant équipé d'au moins une extrémité (101, 103) d'un tube (10a, 10b).The invention relates to a heat exchanger (5) comprising a collecting box and a return means (9) between which are interposed a first ply (11) of first tubes (10a) and a second ply (12) of second tubes (10b). The first tubes (10a) include a first end (101) in fluid communication with the return means (9) and a second end in fluid communication with the header. The second tubes (10b) include a third end (103) in fluid communication with the return means (9) and a fourth end in fluidic relationship with the header. The collector box houses at least one device for homogenizing the distribution of a refrigerant fluid along the collector box. The return means (9) comprises at least one partition (23a) which divides the return means (9) into at least two compartments (24), each compartment (24) being equipped with at least one end (101, 103). ) of a tube (10a, 10b).
Description
Echangeur de chaleur constitutif d’un circuit de fluide réfrigérantHeat exchanger constituting a refrigerant circuit
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 tel échangeur de chaleur.The field of the present invention is that of heat exchangers constituting a refrigerant circuit fitted to a motor vehicle. The invention relates to such a heat exchanger.
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.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. To do this, such an installation is associated with a closed circuit inside which a refrigerant circulates. The refrigerant circuit successively comprises a compressor, a gas condenser or cooler, an expansion member 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 and an air flow circulating inside said installation delivery of the air flow inside the passenger compartment.
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-là, 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 est notamment un échangeur de chaleur à l’intérieur duquel le fluide réfrigérant s’écoule selon un chemin agencé en « U ». A cet effet, l’échangeur de chaleur comprend une boîte collectrice et une boîte de renvoi entre lesquelles un faisceau de tubes est interposé. La boîte de renvoi est formée d’une enceinte qui délimite un volume unitaire qui s’étend d’un côté à l’autre de l’échangeur de chaleur. Les tubes sont agencés en deux nappes parallèles qui s’étendent entre deux bords latéraux de l’échangeur de chaleur. Une première nappe de premiers tubes est en communication fluidique avec la boîte de renvoi et une première chambre logée à l’intérieur de la boîte collectrice. Une deuxième nappe de deuxièmes tubes est en communication fluidique avec la boîte de renvoi et une deuxième chambre également logée à l’intérieur de la boîte collectrice.According to an operating mode of the refrigerant circuit, the heat exchanger is used as an evaporator to cool the air flow. In this case, the refrigerant is compressed inside the compressor, then the refrigerant is cooled inside the condenser or gas cooler, then the refrigerant undergoes expansion inside the organ and finally the refrigerant captures calories from the air flow inside the heat exchanger. The refrigerant, at the outlet of the expansion member 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 is in particular a heat exchanger inside which the refrigerant flows along a path arranged in a "U" shape. For this purpose, the heat exchanger includes a manifold and a return box between which a bundle of tubes is interposed. The return box consists of an enclosure which delimits a unit volume which extends from one side to the other of the heat exchanger. The tubes are arranged in two parallel plies which extend between two lateral edges of the heat exchanger. A first layer of first tubes is in fluid communication with the return box and a first chamber housed inside the manifold. A second layer of second tubes is in fluid communication with the return box and a second chamber also housed inside the manifold.
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 première chambre. Puis, le fluide réfrigérant s’écoule entre la première chambre de la boîte collectrice et la boîte de renvoi en empruntant les premiers tubes de la première nappe. Puis, le fluide réfrigérant s’écoule entre la boîte de renvoi et la deuxième chambre en empruntant les deuxièmes tubes de la deuxième nappe. Enfin, le fluide réfrigérant est évacué hors de l'échangeur de chaleur à travers une bouche de sortie ménagée à travers la deuxième chambre.During the operation of the refrigerant circuit, the refrigerant is admitted inside the heat exchanger through an inlet that includes the first chamber. Then, the refrigerant flows between the first chamber of the manifold and the return box using the first tubes of the first layer. Then, the refrigerant flows between the return box and the second chamber using the second tubes of the second layer. Finally, the refrigerant is removed from the heat exchanger through an outlet mouth formed through the second chamber.
Un problème général posé réside en une difficulté à alimenter de manière homogène les tubes du faisceau au regard des différentes phases du fluide réfrigérant. Un premier problème réside en une difficulté d’alimenter de manière homogène en fluide réfrigérant les premiers tubes. Un deuxième problème réside en une difficulté à alimenter de manière homogène en fluide réfrigérant les deuxièmes tubes.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 of the coolant. A first problem resides in a difficulty of supplying homogeneous refrigerant to the first tubes. A second problem resides in a difficulty in supplying homogeneous refrigerant to the second tubes.
Or, une hétérogénéité d’alimentation en fluide réfrigérant des premiers tubes et/ou des deuxièmes tubes génère une hétérogénéité de la température du flux d’air qui traverse successivement la première nappe, puis la deuxième nappe. Cette hétérogénéité est susceptible d’induire des écarts de température intempestifs et non-souhaités entre des zones de l’habitacle, ce qui est préjudiciable.However, a heterogeneity in the supply of coolant to the first tubes and / or the second tubes generates a heterogeneity in the temperature of the air flow which successively passes through the first layer, then the second layer. This heterogeneity is likely to induce untimely and unwanted temperature differences between areas of the passenger compartment, which is detrimental.
Le document US2015/0121950 propose de loger un conduit pourvu d’une pluralité d'orifices à l’intérieur de la première chambre de la boîte collectrice. Le fluide réfrigérant en phase liquide est ainsi projeté à travers les orifices sous forme de gouttelettes sur la longueur du conduit. Le document US2015/0121950 propose aussi d’agencer la boîte de renvoi en une enceinte unique en communication avec l’ensemble des tubes du faisceau.Document US2015 / 0121950 proposes to house a conduit provided with a plurality of orifices inside the first chamber of the manifold. The liquid phase refrigerant is thus projected through the orifices in the form of droplets along the length of the duct. Document US2015 / 0121950 also proposes to arrange the return box into a single enclosure in communication with all of the tubes of the bundle.
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, et plus particulièrement à l’intérieur de la deuxième nappe où le fluide a tendance à migrer vers les tubes de la deuxième nappe les plus proches de la sortie de fluide réfrigérant ménagé dans la boîte collectrice, au détriment des tubes plus éloignés. H en résulte une hétérogénéité de la température du flux d’air en sortie de l’échangeur de chaleur, ce qui est insatisfaisant.Such an organization is not optimal from the point of view of the homogenization of the distribution of refrigerant fluid inside the heat exchanger, and more particularly inside the second layer where the fluid tends to migrate to the tubes of the second layer closest to the coolant outlet in the manifold, to the detriment of the more distant tubes. This results in heterogeneity in the temperature of the air flow leaving the heat exchanger, which is unsatisfactory.
Un but de l'invention est de parfaire l'homogénéité de la distribution de fluide réfrigérant à l’intérieur de l’échangeur de chaleur, et notamment à l’intérieur des deuxièmes tubes constitutifs de la deuxième nappe, 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.An object of the invention is to perfect the homogeneity of the distribution of refrigerant fluid inside the heat exchanger, and in particular inside the second constituent tubes of the second ply, to finally improve its efficiency and its efficiency, with a view to delivering inside the passenger compartment an air flow at the desired temperature.
Un échangeur de chaleur de la présente invention est un échangeur de chaleur comprenant une boîte collectrice et un moyen de renvoi entre lesquelles sont interposées une première nappe de premiers tubes et une deuxième nappe de deuxièmes tubes. Les premiers tubes comprennent une première extrémité en communication fluidique avec le moyen de renvoi et une deuxième extrémité en communication fluidique avec la boîte collectrice. Les deuxièmes tubes comprennent une troisième extrémité en communication fluidique avec le moyen de renvoi et une quatrième extrémité en relation fluidique avec la boîte collectrice. La boîte collectrice loge au moins un dispositif d’homogénéisation de la distribution d’un fluide réfrigérant le long de la boite collectrice.A heat exchanger of the present invention is a heat exchanger comprising a manifold and a return means between which are interposed a first ply of first tubes and a second ply of second tubes. The first tubes include a first end in fluid communication with the return means and a second end in fluid communication with the manifold. The second tubes include a third end in fluid communication with the return means and a fourth end in fluid relationship with the manifold. The manifold houses at least one device for homogenizing the distribution of a coolant along the manifold.
Selon la présente invention, le moyen de renvoi comprend au moins une cloison qui subdivise le moyen de renvoi en au moins deux compartiments, chaque compartiment étant équipé d’au moins une extrémité d’un tube. L’échangeur de chaleur comprend avantageusement l’une quelconque au moins des caractéristiques suivantes, prises seule ou en combinaison : - chaque compartiment relie au moins une première extrémité d’un premier tube et au moins une troisième extrémité d’un deuxième tube. On comprend ici que chaque compartiment met en communication fluidique au moins une première extrémité d’un premier tube avec au moins une troisième extrémité d’un deuxième tube, - chaque compartiment relie une première extrémité d’un unique premier tube et une troisième extrémité d’un unique deuxième tube, - la cloison est une cloison d’un premier type qui s’étend perpendiculairement à un premier plan dans lequel s’étend une face d’entrée d’un flux d’air dans l’échangeur de chaleur, - le cloison fait partie intégrante d’une plaque délimitant au moins un premier tube et un deuxième tube, - le compartiment est délimité par au moins une plaque délimitant au moins l’un des tubes, - une épaisseur du compartiment est supérieure ou égale à une épaisseur des tubes, de telles épaisseurs étant mesurées selon une direction parallèle au premier plan et perpendiculaire à un troisième plan dans lequel sont alignés un premier tube et un deuxième tube, - au moins une ailette est interposée entre deux compartiments successifs. Une telle ailette forme un organe agencé pour augmenter la surface d’échange thermique du tube avec le flux d’air apte à traverser l’échangeur, - l’ailette interposée entre deux compartiments successifs fait partie intégrante d’un moyen de dissipation thermique disposé entre deux tubes successifs d’une même nappe, - une épaisseur du compartiment est égale à une épaisseur des tubes. Le compartiment est alors ménagé dans le prolongement des tubes, la section de passage du fluide réfrigérant étant constante au moins entre le compartiment et le premier tube et/ou le deuxième tube, - un premier compartiment relie les premières extrémités des premiers tubes entre elles et un deuxième compartiment relie les troisièmes extrémités des deuxièmes tubes. Dans un tel cas, le premier compartiment et/ou le deuxième compartiment s’étendent le long du moyen de renvoi, - la cloison est une cloison d’un deuxième type qui s’étend parallèlement à un premier plan dans lequel s’étend une face d’entrée d’un flux d’air dans l’échangeur de chaleur, la cloison de deuxième type comprenant au moins une fenêtre qui met en communication le premier compartiment avec le deuxième compartiment, - le dispositif d’homogénéisation de la distribution d’un fluide réfrigérant comprend au moins un conduit pourvu d’une pluralité d’orifices répartis le long du conduit, - le conduit peut recevoir un mélangeur de fluide réfrigérant apte à mélanger une partie liquide et une partie gazeuse du fluide réfrigérant. Un tel mélangeur s’étend sur la longueur du conduit. Un tel mélangeur peut comprendre une série de formes agencées pour guider le fluide réfrigérant depuis un axe central du conduit vers sa paroi interne, - alternativement, le conduit peut loger un tube coaxial avec le conduit ou décentré, et pourvu de trous sur sa longueur, la position de ces trous étant alors décalée par rapport à la position des orifices. Dans un tel cas, une première bouche par lequel le fluide entre dans l’échangeur communique avec un volume interne délimité par le tube. Selon un autre exemple, le tube peut comprendre une réduction linéaire ou étagé de sa section interne d’une extrémité à l’autre de la boîte collectrice, - alternativement encore, le conduit peut loger un profilé en forme de vis sans fin. L’invention a aussi pour objet un circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un tel échangeur de chaleur. L’invention a aussi pour objet 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 de l’échangeur de chaleur que comporte le circuit de fluide réfrigérant illustré sur la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle d’une première variante de réalisation de l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe d’une première variante de réalisation d’un moyen de renvoi que comprend l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 3, - la figure 5 est une vue partielle d’une deuxième variante de réalisation de l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 2, - la figure 6 est une vue en coupe d’une deuxième variante de réalisation d’un moyen de renvoi que comprend l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 5, - la figure 7 est une vue partielle d’une troisième variante de réalisation de l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 2, - la figure 8 est une vue en coupe d’une troisième variante de réalisation d’un moyen de renvoi que comprend l’échangeur de chaleur illustré sur la figure 7, - la figure 9 est une vue partielle d’une plaque constitutive de l’échangeur de chaleur représenté sur les figures 7 et 8. - la figure 10 est une vue de détail de l’échangeur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4.According to the present invention, the return means comprises at least one partition which subdivides the return means into at least two compartments, each compartment being equipped with at least one end of a tube. The heat exchanger advantageously comprises at least any one of the following characteristics, taken alone or in combination: - each compartment connects at least one first end of a first tube and at least one third end of a second tube. It is understood here that each compartment puts in fluid communication at least a first end of a first tube with at least a third end of a second tube, - each compartment connects a first end of a single first tube and a third end of a single second tube, the partition is a partition of a first type which extends perpendicular to a first plane in which extends an inlet face of an air flow in the heat exchanger, - the partition is an integral part of a plate delimiting at least a first tube and a second tube, - the compartment is delimited by at least one plate delimiting at least one of the tubes, - a thickness of the compartment is greater than or equal to a thickness of the tubes, such thicknesses being measured in a direction parallel to the first plane and perpendicular to a third plane in which are aligned a first tube and a second tube, - at least one fin is interposed between two successive compartments. Such a fin forms a member arranged to increase the heat exchange surface of the tube with the air flow capable of passing through the exchanger, - the fin interposed between two successive compartments is an integral part of a heat dissipation means arranged between two successive tubes of the same ply, - a thickness of the compartment is equal to a thickness of the tubes. The compartment is then formed in the extension of the tubes, the cross section of the coolant being constant at least between the compartment and the first tube and / or the second tube, - a first compartment connects the first ends of the first tubes to each other and a second compartment connects the third ends of the second tubes. In such a case, the first compartment and / or the second compartment extend along the return means, - the partition is a partition of a second type which extends parallel to a first plane in which extends a entry face of an air flow in the heat exchanger, the second type partition comprising at least one window which puts the first compartment in communication with the second compartment, - the device for homogenizing the distribution of 'a refrigerant comprises at least one conduit provided with a plurality of orifices distributed along the conduit, - the conduit can receive a coolant mixer able to mix a liquid part and a gaseous part of the coolant. Such a mixer extends over the length of the conduit. Such a mixer can comprise a series of shapes arranged to guide the refrigerant fluid from a central axis of the duct towards its internal wall, - alternatively, the duct can accommodate a tube coaxial with the duct or off-center, and provided with holes along its length, the position of these holes then being offset from the position of the orifices. In such a case, a first mouth through which the fluid enters the exchanger communicates with an internal volume delimited by the tube. According to another example, the tube can comprise a linear or stepped reduction of its internal section from one end to the other of the manifold, - alternatively still, the duct can accommodate a profile in the form of an endless screw. The invention also relates to a refrigerant circuit comprising at least one such heat exchanger. The invention also relates to the use of such a heat exchanger as an evaporator housed inside a housing of a ventilation, heating and / or air conditioning installation fitted to a motor vehicle. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge on reading the detailed description given below by way of indication in relation to the drawings of the appended plates, in which: - Figure 1 is a schematic illustration of a refrigerant circuit comprising a heat exchanger of the present invention, - Figure 2 is a schematic illustration of the heat exchanger that comprises the refrigerant circuit illustrated in Figure 1, - Figure 3 is a partial view of 'a first alternative embodiment of the heat exchanger illustrated in Figure 2, - Figure 4 is a sectional view of a first alternative embodiment of a return means that includes the heat exchanger illustrated in Figure 3, - Figure 5 is a partial view of a second alternative embodiment of the heat exchanger illustrated in Figure 2, - Figure 6 is a sectional view e of a second alternative embodiment of a return means that comprises the heat exchanger illustrated in FIG. 5, FIG. 7 is a partial view of a third alternative embodiment of the heat exchanger illustrated in Figure 2, - Figure 8 is a sectional view of a third alternative embodiment of a return means that includes the heat exchanger illustrated in Figure 7, - Figure 9 is a partial view of a constituent plate of the heat exchanger shown in Figures 7 and 8. - Figure 10 is a detail view of the heat exchanger shown in Figures 3 and 4.
Les figures et leur description exposent l'invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en œuvre. Elles peuvent servir à mieux définir l'invention, le cas échéant.The figures and their description show the invention in detail and according to specific methods of its implementation. They can be used to better define the invention, if necessary.
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 SI 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. F'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. F'échangeur de chaleur 5 permet un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et le flux d'air 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, lors du passage du flux d’air au contact et/ou de part en part de l’échangeur de chaleur 5.In Figure 1 is shown a closed circuit 1 inside which circulates a refrigerant FR. In the illustrated embodiment, the refrigerant circuit 1 successively comprises, in a direction SI of circulation of the refrigerant fluid FR inside the refrigerant circuit 1, a compressor 2 for compressing the refrigerant fluid 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 d 'A housing 6 of a ventilation, heating and / or air conditioning installation 7 inside which an air flow circulates. The heat exchanger 5 allows thermal transfer between the refrigerant FR and the air flow coming into contact with it and / or passing through it, as illustrated in FIG. 2. Depending on the operating mode of the refrigerant circuit 1 described above, the heat exchanger 5 is used as an evaporator to cool the air flow, when the air flow passes through and / or right through the heat exchanger 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 « U ». A cet effet, l’échangeur de chaleur 5 comprend au moins une boîte collectrice 8 et au moins un moyen de renvoi 9 entre lesquelles un faisceau de tubes 10a, 10b est interposé. Dans sa généralité, l’échangeur de chaleur 5 s’étend globalement parallèlement à un premier plan PI contenant la boîte collectrice 8, le faisceau de tubes 10a, 10b et le moyen de renvoi 9. Ce premier plan PI est parallèle à un plan dans lequel s’inscrit une face d’entrée 37 de l’échangeur de chaleur, une telle face d’entrée 37 étant celle qui est traversée par le flux d’air FA à traiter thermiquement. La boîte collectrice 8 surplombe le faisceau de tubes 10a, 10b, qui est lui-même situé au-dessus du moyen 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. Le flux d’air FA s’écoule à travers l’échangeur de chaleur 5 selon une direction préférentiellement orthogonale au premier plan PI, en croisant la face d’entrée 37 de l’échangeur de chaleur.In FIG. 2, the heat exchanger 5 is a heat exchanger inside which the refrigerating fluid FR flows along a path arranged in a "U" shape. To this end, the heat exchanger 5 comprises at least one manifold 8 and at least one return means 9 between which a bundle of tubes 10a, 10b is interposed. In general, the heat exchanger 5 extends generally parallel to a first plane PI containing the manifold 8, the bundle of tubes 10a, 10b and the return means 9. This first plane PI is parallel to a plane in which fits an inlet face 37 of the heat exchanger, such an inlet face 37 being that which is crossed by the air flow FA to be heat treated. The manifold 8 overhangs the bundle of tubes 10a, 10b, which is itself located above the return means 9, in particular in the position of use of the heat exchanger 5 mounted inside the housing 6. In other words, according to this position of use, the manifold 8 is an upper box of the heat exchanger 5. The air flow FA flows through the heat exchanger 5 in a direction preferably orthogonal to the first PI plane, crossing the inlet face 37 of the heat exchanger.
Les tubes 10a, 10b sont par exemple rectilignes et s’étendent selon un premier axe d’extension générale Al entre la boîte collectrice 8 et le moyen de renvoi 9. La boîte collectrice 8 s’étend selon un deuxième axe d’extension générale A2 et le moyen 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 Al.The tubes 10a, 10b are for example rectilinear and extend along a first axis of general extension A1 between the manifold 8 and the return means 9. The manifold 8 extends along a second axis of general extension A2 and the return means 9 extends along a third axis of general extension A3. Preferably, the second axis of general extension A2 and the third axis of general extension A3 are parallel to each other, being orthogonal to the first axis of general extension A1.
Les tubes 10a, 10b sont agencés 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 PI. Le moyen de renvoi 9 permet une circulation du fluide réfrigérant FR depuis les premiers tubes 10a vers les deuxièmes tubes 10b. Selon diverses variantes de la présente invention, décrites ci-après, le moyen de renvoi 9 est agencé en une boîte collectrice logeant des compartiments ou bien en une pluralité de compartiments disjoints les uns des autres et formant collectivement le moyen de renvoi 9 du fluide réfrigérant FR depuis les premiers tubes 10a vers les deuxièmes tubes 10b.The tubes 10a, 10b are arranged in parallel with each other, being distributed in 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 formed inside respective planes which are mutually parallel and parallel to the first plane PI. The return means 9 allows a circulation of the refrigerating fluid FR from the first tubes 10a to the second tubes 10b. According to various variants of the present invention, described below, the return means 9 is arranged in a manifold housing compartments or else in a plurality of compartments which are disjoint from each other and collectively form the return means 9 for the refrigerant FR from the first tubes 10a to the second tubes 10b.
Les premiers tubes 10a de la première nappe 11 s’étendent entre une première extrémité 101 qui est en communication fluidique avec le moyen de renvoi 9 et une deuxième extrémité 102 qui est en communication fluidique avec une première chambre 13, qui est délimitée à l’intérieur de la boîte collectrice 8. Les deuxièmes tubes 10b de la deuxième nappe 12 s’étendent entre une troisième extrémité 103 qui est en communication fluidique avec le moyen 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 PI. Autrement dit, le moyen 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 ».The first tubes 10a of the first ply 11 extend between a first end 101 which is in fluid communication with the return means 9 and a second end 102 which is in fluid communication with a first chamber 13, which is delimited at interior of the manifold 8. The second tubes 10b of the second ply 12 extend between a third end 103 which is in fluid communication with the return means 9 and a fourth end 104 which is in fluid communication with a second chamber 14 , also delimited inside the manifold 8. The first chamber 13 and the second chamber 14 are contiguous and sealed with one another. 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. Preferably, 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 axis of general extension A4 and the fifth axis of general extension A5 together define a second plane P2, which is preferably orthogonal to the first plane PI. In other words, the return means 9 forms the base of the "U" while the first ply 11 and the second ply 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".
Le faisceau de tubes 10a, 10b est pourvu d’ailettes 15 qui sont interposées au moins entre deux premiers tubes 10a successifs ainsi qu’entre deux deuxièmes tubes 10b successifs pour favoriser un échange thermique entre le flux d'air FA et les tubes 10a, 10b, lors d’un passage du flux d'air FA à travers successivement la première nappe 11 et la deuxième nappe 12. Selon une variante décrite ci-après, les ailettes 15 sont susceptibles de s’étendre entre deux compartiments successifs que comprend le moyen de renvoi 9.The bundle of tubes 10a, 10b is provided with fins 15 which are interposed at least between two successive first tubes 10a as well as between two successive second tubes 10b to promote heat exchange between the air flow FA and the tubes 10a, 10b, during a passage of the air flow FA through successively the first ply 11 and the second ply 12. According to a variant described below, the fins 15 are capable of extending between two successive compartments that the referral 9.
Fors d’une mise en œuvre du circuit de fluide réfrigérant 1, le fluide réfrigérant FR pénètre à l’intérieur de l’échangeur de chaleur 5 à travers une première bouche 16 que comprend la première chambre 13. Puis, le fluide réfrigérant FR s’écoule entre la première chambre 13 de la boîte collectrice 8 et le moyen de renvoi 9 en empruntant les premiers tubes 10a de la première nappe 11. Puis, le fluide réfrigérant FR s’écoule entre le moyen 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 une deuxième bouche 17 ménagée à travers la deuxième chambre 14.When the refrigerant circuit 1 is implemented, the refrigerant FR enters the interior of the heat exchanger 5 through a first mouth 16 which includes the first chamber 13. Then, the refrigerant FR s 'flows between the first chamber 13 of the manifold 8 and the return means 9 by borrowing the first tubes 10a of the first ply 11. Then, the refrigerant FR flows between the return means 9 and the second chamber 14 by borrowing the second tubes 10b of the second ply 12. Finally, the refrigerating fluid FR is discharged from the heat exchanger 5 through a second mouth 17 formed through the second chamber 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 PI et qui est parallèle au premier axe d’extension générale Al.Preferably, a first tube 10a of the first ply 11 is aligned with a second tube 10b of the second ply 12 inside a third plane P3 which is perpendicular to the first plane PI and which is parallel to the first axis of general extension Al.
Selon l’invention, la première chambre 13 loge un dispositif d’homogénéisation 18 de la distribution du fluide réfrigérant FR à l’intérieur des premiers tubes 10a de la première nappe 11. Un tel dispositif d’homogénéisation 18 vise à répartir de manière homogène le fluide réfrigérant FR, à l’état diphasique liquide-gaz, à l’intérieur de l’ensemble des premiers tubes 10a de la première nappe 11. Un tel dispositif d’homogénéisation 18 de la distribution du fluide réfrigérant FR s’étend le long de la boîte collectrice 8, par exemple le long du quatrième axe d’extension A4 de manière à canaliser le fluide réfrigérant vers le fond de la boîte collectrice, ce dernier étant opposé à une bouche par laquelle le fluide réfrigérant entre dans la boîte collectrice 8.According to the invention, the first chamber 13 houses a homogenization device 18 for the distribution of the refrigerant fluid FR inside the first tubes 10a of the first ply 11. Such a homogenization device 18 aims to distribute homogeneously the FR refrigerant, in the liquid-gas two-phase state, inside all of the first tubes 10a of the first sheet 11. Such a homogenization device 18 for the distribution of the refrigerant FR extends the along the manifold 8, for example along the fourth extension axis A4 so as to channel the coolant towards the bottom of the manifold, the latter being opposite a mouth through which the coolant enters the manifold 8.
Selon l’exemple illustré, le dispositif d’homogénéisation 18 comprend par exemple un conduit 19 s'étendant suivant un sixième axe d’extension générale A6 entre une première partie terminale 20 et une deuxième partie terminale 21 du conduit 19. Fe sixième axe d’extension générale A6 est préférentiellement parallèle au deuxième axe d’extension générale A2, et/ou au quatrième axe d’extension générale A4.According to the example illustrated, the homogenization device 18 comprises for example a conduit 19 extending along a sixth axis of general extension A6 between a first end portion 20 and a second end portion 21 of the conduit 19. Fe sixth axis d 'general extension A6 is preferably parallel to the second axis of general extension A2, and / or to the fourth axis of general extension A4.
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. Des orifices 22 sont ménagés le long du conduit 19 pour l'évacuation du fluide réfrigérant FR depuis le conduit 19 vers la première chambre 13. Fes orifices 22 sont avantageusement opposés à des bouches d’entrée des premiers tubes 10a par rapport au sixième axe d’extension A6. En d’autres termes, ces orifices 22 sont ménagés dans le conduit 24 de sorte que le fluide réfrigérant sorte de ceux-ci selon un sens opposé à la position du moyen de renvoi 9 par rapport au faisceau de tubes.According to an alternative embodiment, the first end portion 20 is intended to be placed in fluid communication with the first mouth 16 of the heat exchanger 5. According to another alternative embodiment, the first mouth 16 houses the conduit 19, the first of which end part 20 is placed in fluid communication with a pipe of the refrigerant fluid circuit 1. According to these two variants, the second end part 21 is blind and forms a dead end with regard to the circulation of the coolant FR inside the duct 19. Ports 22 are provided along the duct 19 for the evacuation of the refrigerant fluid FR from the duct 19 towards the first chamber 13. The orifices 22 are advantageously opposed to the inlet openings of the first tubes 10a by compared to the sixth axis of extension A6. In other words, these orifices 22 are formed in the conduit 24 so that the coolant leaves them in a direction opposite to the position of the return means 9 relative to the bundle of tubes.
Fe dispositif d’homogénéisation 18 est susceptible d’être d’une nature différente en assurant la même fonction d’homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant FR sur la longueur de la première chambre 13, et à l’intérieur des premiers tubes 10a de la première nappe 11.Fe homogenization device 18 is likely to be of a different nature by ensuring the same function of homogenization of the distribution of the refrigerant fluid FR over the length of the first chamber 13, and inside the first tubes 10a of the first layer 11.
Sur les figures 3 à 8, et selon la présente invention, le moyen de renvoi 9 comprend au moins une cloison 23, 23a, 23b qui subdivise le moyen de renvoi 9 en au moins deux compartiments 24, 24a, 24b. Chacun des compartiments 24, 24a, 24b est affecté à au moins un tube 10a, 10b du faisceau.In Figures 3 to 8, and according to the present invention, the return means 9 comprises at least one partition 23, 23a, 23b which subdivides the return means 9 into at least two compartments 24, 24a, 24b. Each of the compartments 24, 24a, 24b is assigned to at least one tube 10a, 10b of the bundle.
Autrement dit encore, la présente invention propose de diviser le moyen de renvoi 9 en une pluralité de compartiments 24, 24a, 24b par Γintermédiaire d’au moins une cloison 23, 23a, 23b. Le moyen de renvoi 9 comprend ainsi au moins deux compartiments 24, 24a, 24b délimités par au moins une cloison 23, 23a, 23b.In other words, the present invention proposes to divide the return means 9 into a plurality of compartments 24, 24a, 24b by Γintermediate of at least one partition 23, 23a, 23b. The return means 9 thus comprises at least two compartments 24, 24a, 24b delimited by at least one partition 23, 23a, 23b.
Selon une variante illustre sur les figures 3, 4, 7 et 8, chaque compartiment 24 s’étend entre au moins un premier tube 10a et au moins un deuxième tube 10b. Chaque compartiment 24 est conformé en une subdivision du moyen de renvoi 9 qui forme un canal de communication fluidique entre la première extrémité 101 du premier tube 10a et la troisième extrémité 103 du deuxième tube 10b auquel le premier tube 10a est associé. Autrement dit, chaque premier tube 10a est associé fluidiquement à un deuxième tube 10b par l’intermédiaire d’un compartiment 24 dédié qui forme une cellule intermédiaire de circulation fluidique entre la première extrémité 101 dudit premier tube 10a et la troisième extrémité 103 du deuxième tube 10b auquel le premier tube 10a correspond. Les compartiments 24 sont étanches les uns avec les autres et deux compartiments 24 successifs sont notamment étanches l’un par rapport à l’autre.According to a variant illustrated in Figures 3, 4, 7 and 8, each compartment 24 extends between at least a first tube 10a and at least a second tube 10b. Each compartment 24 is shaped into a subdivision of the return means 9 which forms a fluid communication channel between the first end 101 of the first tube 10a and the third end 103 of the second tube 10b with which the first tube 10a is associated. In other words, each first tube 10a is fluidly associated with a second tube 10b by means of a dedicated compartment 24 which forms an intermediate cell for fluid circulation between the first end 101 of said first tube 10a and the third end 103 of the second tube 10b to which the first tube 10a corresponds. The compartments 24 are watertight with one another and two successive compartments 24 are in particular watertight with respect to one another.
Chaque compartiment 24 relie un unique premier tube 10a à un unique deuxième tube 10b. Il en résulte qu’une homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant FR à l’intérieur des premiers tubes 10a, notamment obtenue par la présence du dispositif d’homogénéisation 18, est avantageusement conservée à l’intérieur des deuxièmes tubes 10b, à partir de la partition du moyen de renvoi 9 en compartiments 24 affectés à un premier tube 10a et un deuxième tube 10b. Ces dispositions visent à parfaire une circulation du fluide réfrigérant FR à l’intérieur de l’échangeur de chaleur 5, et notamment entre les premiers tubes 10a et les deuxièmes tubes 10b.Each compartment 24 connects a single first tube 10a to a single second tube 10b. It follows that a homogenization of the distribution of the refrigerant fluid FR inside the first tubes 10a, in particular obtained by the presence of the homogenization device 18, is advantageously preserved inside the second tubes 10b, from partitioning the return means 9 into compartments 24 assigned to a first tube 10a and a second tube 10b. These provisions aim to improve the circulation of the FR refrigerating fluid inside the heat exchanger 5, and in particular between the first tubes 10a and the second tubes 10b.
Selon une autre variante, un compartiment relie une pluralité de premiers tubes à un unique deuxième tube. Selon encore une autre variante, un compartiment relie un unique premier tube à une pluralité de deuxièmes tubes. Selon ces variantes, le nombre des cloisons est minimisé, ce qui permet un allègement de l’échangeur de chaleur.According to another variant, a compartment connects a plurality of first tubes to a single second tube. According to yet another variant, a compartment connects a single first tube to a plurality of second tubes. According to these variants, the number of partitions is minimized, which allows a reduction in the heat exchanger.
Selon une autre variante illustrée sur les figures 5 et 6, un premier compartiment 24a s’étend entre l’ensemble des premiers tubes 10a et un deuxième compartiment 24b s’étend entre l’ensemble des deuxièmes tubes 10b. Le premier compartiment 24a est conformé en une subdivision du moyen de renvoi 9 qui forme un canal de communication fluidique entre les premières extrémités 101 des premiers tubes 10a entre elles. Le deuxième compartiment 24b est conformé en une subdivision du moyen de renvoi 9 qui forme un canal de communication fluidique entre les deuxièmes extrémités 103 des deuxièmes tubes 10b entre elles. Autrement dit, les premiers tubes 10a sont associés fluidiquement entre eux par l’intermédiaire du premier compartiment 24a et les deuxièmes tubes 10b sont associés fluidiquement entre eux par l’intermédiaire du deuxième compartiment 24b.According to another variant illustrated in FIGS. 5 and 6, a first compartment 24a extends between all of the first tubes 10a and a second compartment 24b extends between all of the second tubes 10b. The first compartment 24a is shaped into a subdivision of the return means 9 which forms a fluid communication channel between the first ends 101 of the first tubes 10a between them. The second compartment 24b is shaped into a subdivision of the return means 9 which forms a fluid communication channel between the second ends 103 of the second tubes 10b between them. In other words, the first tubes 10a are fluidly associated with each other through the first compartment 24a and the second tubes 10b are fluidly associated with each other through the second compartment 24b.
Selon une variante illustrée notamment sur les figures 3 à 6, le moyen de renvoi 9 est agencé en une boîte de renvoi 25 qui délimite les compartiments 24, 24a, 24b. Autrement dit, le moyen de renvoi 9 comprend une boîte de renvoi 25, par exemple parallélépipédique, qui forme une enceinte logeant les compartiments 24. Les compartiments 24, 24a, 24b sont par exemple parallélépipédiques.According to a variant illustrated in particular in Figures 3 to 6, the return means 9 is arranged in a return box 25 which delimits the compartments 24, 24a, 24b. In other words, the return means 9 comprises a return box 25, for example parallelepiped, which forms an enclosure housing the compartments 24. The compartments 24, 24a, 24b are for example parallelepiped.
La boîte de renvoi 25 s’étend longitudinalement d’un premier bord latéral 26 de l’échangeur de chaleur 5 à un deuxième bord latéral 27 de l’échangeur de chaleur 5. Le premier bord latéral 26 et le deuxième bord latéral 27 sont de préférence parallèles à un troisième plan P3, orthogonal au premier plan PI et parallèle au premier axe d’extension général Al. La boîte de renvoi 25 s’étend transversalement d’un premier bord longitudinal 28 de l’échangeur de chaleur 5 à un deuxième bord longitudinal 29 de l’échangeur de chaleur 5. Le premier bord longitudinal 28 et le deuxième bord longitudinal 29 sont de préférence parallèles au premier plan PI.The return box 25 extends longitudinally from a first lateral edge 26 of the heat exchanger 5 to a second lateral edge 27 of the heat exchanger 5. The first lateral edge 26 and the second lateral edge 27 are of preferably parallel to a third plane P3, orthogonal to the first plane PI and parallel to the first general extension axis A1. The return box 25 extends transversely from a first longitudinal edge 28 of the heat exchanger 5 to a second longitudinal edge 29 of the heat exchanger 5. The first longitudinal edge 28 and the second longitudinal edge 29 are preferably parallel to the first plane PI.
Selon une forme de réalisation illustrée sur les figures 3 et 4, la boîte de renvoi 25 loge au moins une cloison d’un premier type 23a ménagée parallèlement au troisième plan P3. De préférence, la boîte de renvoi 25 loge une pluralité de cloisons de premier type 23a. Chaque cloison de premier type 23a s’étend du premier bord longitudinal 28 au deuxième bord longitudinal 29. Les compartiments 24 sont alignés les uns après les autres le long du troisième axe d’extension générale A3.According to an embodiment illustrated in Figures 3 and 4, the return box 25 houses at least one partition of a first type 23a formed parallel to the third plane P3. Preferably, the return box 25 houses a plurality of partitions of the first type 23a. Each partition of first type 23a extends from the first longitudinal edge 28 to the second longitudinal edge 29. The compartments 24 are aligned one after the other along the third axis of general extension A3.
Les compartiments 24 sont alignés entre le premier bord latéral 26 de l’échangeur de chaleur 5 et le deuxième bord latéral 27 de l’échangeur de chaleur 5. Selon un exemple encore, les compartiments 24 sont identiques les uns aux autres.The compartments 24 are aligned between the first lateral edge 26 of the heat exchanger 5 and the second lateral edge 27 of the heat exchanger 5. In another example, the compartments 24 are identical to each other.
Chaque compartiment 24 s’étend entre la première extrémité 101 d’un quelconque premier tube 10a et la troisième extrémité 103 du deuxième tube 10b qui lui est associée. Le premier tube 10a et le deuxième tube 10b reliés par le compartiment 24 sont deux tubes 10a, 10b adjacents l’un à l’autre et respectivement constitutifs de la première nappe 11 et de la deuxième nappe 12, c’est-à-dire deux tubes 10a, 10b disposés dans le même troisième plan P3. Chaque compartiment 24 s’étend entre le premier bord longitudinal 28 et le deuxième bord longitudinal 29. Selon une variante de réalisation, ce premier tube 10a et ce deuxième tube 10b sont délimités soit par un même profilé extrudé, soit par le brasage bord-à-bord de deux plaques embouties.Each compartment 24 extends between the first end 101 of any first tube 10a and the third end 103 of the second tube 10b which is associated with it. The first tube 10a and the second tube 10b connected by the compartment 24 are two tubes 10a, 10b adjacent to each other and respectively constituting the first ply 11 and the second ply 12, that is to say two tubes 10a, 10b arranged in the same third plane P3. Each compartment 24 extends between the first longitudinal edge 28 and the second longitudinal edge 29. According to an alternative embodiment, this first tube 10a and this second tube 10b are delimited either by the same extruded profile, or by edge-to-edge brazing. - edge of two stamped plates.
Chaque compartiment 24 présente une épaisseur qui est supérieure à une épaisseur des tubes 10a, 10b, les épaisseurs étant mesurées entre des parois délimitant le compartiment 24 et les tubes 10a, 10b selon le troisième axe d’extension générale A3.Each compartment 24 has a thickness which is greater than a thickness of the tubes 10a, 10b, the thicknesses being measured between walls delimiting the compartment 24 and the tubes 10a, 10b along the third axis of general extension A3.
Selon une forme de réalisation illustrée sur les figures 5 et 6, la boîte de renvoi 25 loge au moins une cloison d’un deuxième type 23b ménagée orthogonalement au troisième plan P3 et parallèlement au premier plan PL De préférence, la boîte de renvoi 25 loge une unique cloison de deuxième type 23b. La cloison de deuxième type 23b s’étend du premier bord latéral 26 de l’échangeur de chaleur 5 au deuxième bord latéral 27 de l’échangeur de chaleur 5. La cloison de deuxième type 23b comprend au moins une fenêtre 30 ménagée à son travers pour laisser circuler le fluide réfrigérant du premier compartiment 24a au deuxième compartiment 24b. De préférence, la cloison de deuxième type 23b comprend une pluralité de fenêtres 30 ménagées à son travers, le long du troisième axe d’extension générale A3.According to an embodiment illustrated in FIGS. 5 and 6, the return box 25 houses at least one partition of a second type 23b arranged orthogonally to the third plane P3 and parallel to the first plane PL Preferably, the return box 25 houses a single partition of the second type 23b. The second type partition 23b extends from the first lateral edge 26 of the heat exchanger 5 to the second lateral edge 27 of the heat exchanger 5. The second type partition 23b comprises at least one window 30 formed through it to let the coolant circulate from the first compartment 24a to the second compartment 24b. Preferably, the second type partition 23b comprises a plurality of windows 30 formed through it, along the third axis of general extension A3.
Le premier compartiment 24a est équipé des premières extrémités 101 des premiers tubes 10a et le deuxième compartiment 24b est équipé des troisièmes extrémités 103 des deuxièmes tubes 10b. De préférence, une fenêtre 30 est ménagée en vis-à-vis d’une pluralité de premières extrémités 101 et/ou de troisièmes extrémités 103.The first compartment 24a is equipped with the first ends 101 of the first tubes 10a and the second compartment 24b is equipped with the third ends 103 of the second tubes 10b. Preferably, a window 30 is provided facing a plurality of first ends 101 and / or third ends 103.
Selon une forme de réalisation illustrée sur les figures 7 et 8, les ailettes 15 sont également interposées entre deux compartiments successifs 24. Autrement dit, les ailettes 15 interposées entre les tubes 10a, 10b sont prolongées pour être également interposées entre deux compartiments 24 immédiatement adjacents. Il en résulte une augmentation d’une surface d’échange entre le fluide réfrigérant FR et le flux d’air FA. Dans ce cas-là, une épaisseur des tubes 10a, 10b est préférentiellement équivalente à une épaisseur d’un compartiment 24.According to an embodiment illustrated in Figures 7 and 8, the fins 15 are also interposed between two successive compartments 24. In other words, the fins 15 interposed between the tubes 10a, 10b are extended to be also interposed between two immediately adjacent compartments 24 . This results in an increase in the exchange surface between the refrigerating fluid FR and the air flow FA. In this case, a thickness of the tubes 10a, 10b is preferably equivalent to a thickness of a compartment 24.
Sur la figure 9, une plaque 32 constitutive de l’échangeur de chaleur 5 représenté partiellement sur la figure 7 est conformée en « U ». Deux plaques 32 sont aboutées deux à deux par leurs bords 33 pour délimiter le premier tube 10a, le deuxième tube 10b et le compartiment 24. Les bords 33 sont par exemple brasés entre eux.In FIG. 9, a plate 32 constituting the heat exchanger 5 partially shown in FIG. 7 is shaped as a "U". Two plates 32 are butted two by two by their edges 33 to delimit the first tube 10a, the second tube 10b and the compartment 24. The edges 33 are for example brazed together.
Sur la figure 10, est représenté partiellement et en écorché le compartiment 24 illustré sur les figures 3 et 4. Le compartiment 24 s’étend le troisième plan P3, perpendiculairement au plan de la face d’entrée de l’échangeur de chaleur et orthogonal au premier axe d’extension générale Al. Tel qu’illustré sur la figure 10, le compartiment 24 comprend un passage 34 reliant un premier volume 35, en communication fluidique avec la première extrémité 101, avec un deuxième volume 36, lui-même en communication fluidique avec la troisième extrémité 103. Le passage 34 est notamment agencé en un rétreint ménagé entre le premier volume 35 et le deuxième volume 36. Selon cette variante, le compartiment 24 est globalement conformé en un « 8 » dont les boucles sont formées par le premier volume 35 et le deuxième volume 36 et le nœud est formé par le passage 34 disposé à l’intersection des boucles.In FIG. 10, the compartment 24 illustrated in FIGS. 3 and 4 is partially shown and cut away. The compartment 24 extends the third plane P3, perpendicular to the plane of the inlet face of the heat exchanger and orthogonal to the first axis of general extension A1. As illustrated in FIG. 10, the compartment 24 comprises a passage 34 connecting a first volume 35, in fluid communication with the first end 101, with a second volume 36, itself in fluid communication with the third end 103. The passage 34 is in particular arranged in a constriction formed between the first volume 35 and the second volume 36. According to this variant, the compartment 24 is generally shaped as an "8" whose loops are formed by the first volume 35 and the second volume 36 and the knot is formed by the passage 34 arranged at the intersection of the loops.
Selon cette variante de réalisation, le faisceau de tubes 10a, 10b est formé par un empilement de plaques 32 embouties rapportées deux-à-deux l’une contre l’autre pour délimiter le premier tube 10a et le deuxième tube 10b. Chaque couple de plaques 32 formant deux tubes 10a est au contact d’un couple de plaques 32 adjacent, au niveau du premier volume 35 et deuxième volume 36. Ces derniers étant plus épais que les tubes 10a, 10b, un dégagement est créé où une ailette de refroidissement peut s’étendre. Une cloison 23 de séparation des compartiments 24 est alors formée par un fond d’une plaque 32 délimitant un tube, ou par le fond de deux plaques 32 aboutées et délimitant chacune un tube 10a, 10b. Ce premier volume 35 et ce deuxième volume 36 forment ainsi chacun un œillet fermé.According to this alternative embodiment, the bundle of tubes 10a, 10b is formed by a stack of stamped plates 32 added in pairs one against the other to delimit the first tube 10a and the second tube 10b. Each pair of plates 32 forming two tubes 10a is in contact with a pair of adjacent plates 32, at the level of the first volume 35 and second volume 36. The latter being thicker than the tubes 10a, 10b, a clearance is created where a cooling fin may extend. A partition 23 for separating the compartments 24 is then formed by a bottom of a plate 32 delimiting a tube, or by the bottom of two abutting plates 32 and each delimiting a tube 10a, 10b. This first volume 35 and this second volume 36 thus each form a closed eyelet.
Quelque que soit la conformation du compartiment 24, les premiers tubes 10a de la première nappe 11 et les deuxièmes tubes 10b de la deuxième nappe 12 surplombent le compartiment 24. Dans le cas illustré sur la figure 10, les premiers tubes 10a surplombent le premier volume 35 tandis que les deuxièmes tubes 10b surplombent le deuxième volume 36.Whatever the conformation of the compartment 24, the first tubes 10a of the first ply 11 and the second tubes 10b of the second ply 12 overhang the compartment 24. In the case illustrated in FIG. 10, the first tubes 10a overhang the first volume 35 while the second tubes 10b overhang the second volume 36.
Selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 7 et 8, le compartiment 24 est bordé par les deux plaques 32 qui délimitent les tubes 10a, 10b. Il en découle notamment que le faisceau de tubes 10a, 10b et les compartiments 24 de l’échangeur de chaleur 5 sont par exemple réalisés conjointement par un empilement de plaques 32 superposées entre elles et brasées deux à deux.According to the embodiment illustrated in Figures 7 and 8, the compartment 24 is bordered by the two plates 32 which delimit the tubes 10a, 10b. It follows in particular that the bundle of tubes 10a, 10b and the compartments 24 of the heat exchanger 5 are for example made jointly by a stack of plates 32 superimposed between them and brazed in pairs.
Un tel compartimentage du moyen de renvoi 9 induit une distribution homogène du fluide réfrigérant à l’intérieur des deuxièmes tubes 10b de la deuxième nappe 12, pour finalement faire en sorte que la distribution du fluide réfrigérant FR à l’intérieur de l’échangeur de chaleur 5 soit homogène, dans son ensemble. Plus particulièrement, l’association du dispositif d’homogénéisation 18 de la distribution du fluide réfrigérant FR à l’intérieur des premiers tubes 10a de la première nappe 11 et d’un aménagement en compartiments 24, 24a, 24b du moyen de renvoi 9 assure une distribution homogène tant à l’intérieur des premiers tubes 10a que des deuxièmes tubes 10b. Une telle association procure une alimentation améliorée en fluide réfrigérant FR de l’ensemble des tubes 10a, 10b de l’échangeur de chaleur 5.Such a division of the return means 9 induces a homogeneous distribution of the refrigerant fluid inside the second tubes 10b of the second ply 12, to finally ensure that the distribution of the refrigerant fluid FR inside the heat exchanger heat 5 is homogeneous, as a whole. More particularly, the combination of the homogenization device 18 for the distribution of the refrigerant fluid FR inside the first tubes 10a of the first ply 11 and an arrangement in compartments 24, 24a, 24b of the return means 9 ensures a homogeneous distribution both inside the first tubes 10a and the second tubes 10b. Such a combination provides an improved supply of FR refrigerant to all of the tubes 10a, 10b of the heat exchanger 5.
On notera que le compartimentage du moyen de renvoi 9 prolonge à l’intérieur des deuxièmes tubes 10b l’homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant FR procuré par le dispositif d’homogénéisation 18 de la distribution du fluide réfrigérant FR à l’intérieur des premiers tubes 10a de la première nappe 11. Autrement dit, l’association dudit dispositif d’homogénéisation 18 de la distribution et des compartiments 24, 24a, 24b assure une répartition homogène du fluide réfrigérant FR entre la première chambre 13 et la deuxième chambre 14, et ceci malgré sa nature diphasique, liquide et gaz. H en résulte qu’une température d’un quelconque point des tubes 10a, 10b est identique à la température d’un autre quelconque point des tubes 10a, 10b, situé à l’intérieur d’un plan parallèle au premier plan PI et contenant ces deux points. Il en découle finalement que le flux d’air FA présente une température homogène en sortie de n’importe quel point de l’échangeur de chaleur 5.Note that the subdivision of the return means 9 extends inside the second tubes 10b the homogenization of the distribution of the refrigerant FR provided by the homogenization device 18 of the distribution of the refrigerant FR inside the first tubes 10a of the first ply 11. In other words, the combination of said homogenization device 18 of the distribution and of the compartments 24, 24a, 24b ensures a homogeneous distribution of the refrigerant fluid FR between the first chamber 13 and the second chamber 14, and this despite its two-phase, liquid and gas nature. It follows that a temperature of any point of the tubes 10a, 10b is identical to the temperature of any other point of the tubes 10a, 10b, located inside a plane parallel to the first plane PI and containing these two points. It finally follows that the air flow FA has a uniform temperature at the outlet of any point of the heat exchanger 5.
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