FR3061951A1 - DEVICE FOR DISPENSING A REFRIGERANT FLUID INSIDE A COLLECTOR BOX OF A HEAT EXCHANGER. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de distribution (18) d'un fluide réfrigérant (FR) configuré pour être logé à l'intérieur d'une boîte collectrice d'un échangeur thermique. Le dispositif de distribution (18) comprend au moins un conduit (14) étendu suivant un axe longitudinal (A1). Le conduit (14) comporte à l'une de ses extrémités longitudinales une bouche d'entrée pour l'admission du fluide réfrigérant (FR) dans le conduit (14). Le conduit (14) comporte au moins un orifice (17) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du conduit (14). Le dispositif de distribution (18) comprend le conduit (14) pourvu de la bouche d'entrée (10) et de l'orifice (7), dit premier conduit (14), et au moins un deuxième conduit (19) qui entoure le premier conduit (14). Le deuxième conduit (19) comporte au moins un passage (20) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du dispositif de distribution (18). Au moins un dispositif d'espacement (21) ménage entre le premier conduit (14) et le deuxième conduit (19) au moins un canal (22) de communication entre au moins un orifice (17) et au moins un passage (20).The invention relates to a dispensing device (18) for a refrigerant fluid (FR) configured to be housed inside a header box of a heat exchanger. The dispensing device (18) comprises at least one duct (14) extending along a longitudinal axis (A1). The conduit (14) has at one of its longitudinal ends an inlet mouth for the admission of the refrigerant (FR) into the conduit (14). The conduit (14) has at least one orifice (17) for discharging refrigerant (FR) from the conduit (14). The dispensing device (18) comprises the conduit (14) provided with the inlet mouth (10) and the orifice (7), said first conduit (14), and at least one second conduit (19) which surrounds the first conduit (14). The second conduit (19) has at least one passage (20) for the discharge of the refrigerant (FR) out of the dispensing device (18). At least one spacing device (21) arranges between the first conduit (14) and the second conduit (19) at least one channel (22) for communication between at least one orifice (17) and at least one passage (20) .
Description
@ Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES Société par actions simplifiée.@ Holder (s): VALEO THERMAL SYSTEMS Simplified joint-stock company.
® Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES.® Agent (s): VALEO THERMAL SYSTEMS.
® DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'UN FLUIDE REFRIGERANT A L'INTERIEUR D'UNE BOITE COLLECTRICE D'UN ECHANGEUR THERMIQUE.® DEVICE FOR DISPENSING A REFRIGERANT FLUID INSIDE A COLLECTOR BOX OF A HEAT EXCHANGER.
FR 3 061 951 - A1 (57) L'invention concerne un dispositif de distribution (18) d'un fluide réfrigérant (FR) configuré pour être logé à l'intérieur d'une boîte collectrice d'un échangeur thermique. Le dispositif de distribution (18) comprend au moins un conduit (14) étendu suivant un axe longitudinal (A1 ). Le conduit (14) comporte à l'une de ses extrémités longitudinales une bouche d'entrée pour l'admission du fluide réfrigérant (FR) dans le conduit (14). Le conduit (14) comporte au moins un orifice (17) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du conduit (14). Le dispositif de distribution (18) comprend le conduit (14) pourvu de la bouche d'entrée (10) et de l'orifice (7), dit premier conduit (14), et au moins un deuxième conduit (19) qui entoure le premier conduit (14). Le deuxième conduit (19) comporte au moins un passage (20) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du dispositif de distribution (18). Au moins un dispositif d'espacement (21) ménage entre le premier conduit (14) et le deuxième conduit (19) au moins un canal (22) de communication entre au moins un orifice (17) et au moins un passage (20).FR 3,061,951 - A1 (57) The invention relates to a device (18) for distributing a coolant (FR) configured to be housed inside a manifold of a heat exchanger. The distribution device (18) comprises at least one conduit (14) extended along a longitudinal axis (A1). The duct (14) has at one of its longitudinal ends an inlet for the admission of the refrigerant (FR) into the duct (14). The conduit (14) has at least one orifice (17) for the evacuation of the refrigerant fluid (FR) out of the conduit (14). The dispensing device (18) comprises the conduit (14) provided with the inlet mouth (10) and the orifice (7), called the first conduit (14), and at least one second conduit (19) which surrounds the first conduit (14). The second conduit (19) has at least one passage (20) for the evacuation of the refrigerant fluid (FR) out of the distribution device (18). At least one spacing device (21) between the first conduit (14) and the second conduit (19) at least one communication channel (22) between at least one orifice (17) and at least one passage (20) .
Dispositif de distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une boîte collectrice d'un échangeur thermique.Device for distributing a refrigerant fluid inside a manifold of a heat exchanger.
Le domaine de la présente invention est celui des échangeurs thermiques équipant les installations de conditionnement d'air pour un véhicule, notamment automobile. L'invention relève plus spécifiquement des modalités de distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une boîte collectrice que comporte un tel échangeur thermique.The field of the present invention is that of heat exchangers equipping air conditioning installations for a vehicle, in particular an automobile. The invention relates more specifically to the methods of distributing a refrigerant fluid inside a manifold that includes such a heat exchanger.
Un véhicule est couramment équipé d'une installation de conditionnement d'air pour traiter thermiquement l'air présent ou envoyé dans l'habitacle du véhicule. Une telle installation comprend un circuit fermé à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant. Successivement suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, le circuit comprend essentiellement un compresseur, un condenseur, un détendeur et au moins un échangeur thermique.A vehicle is commonly equipped with an air conditioning installation for heat treatment of the air present or sent into the passenger compartment of the vehicle. Such an installation comprises a closed circuit inside which a refrigerant circulates. Following the direction of flow of the refrigerant through it, the circuit essentially comprises a compressor, a condenser, a pressure reducer and at least one heat exchanger.
L'échangeur thermique comporte couramment un faisceau de tubes interposés entre une boîte collectrice et une boîte de renvoi du fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est admis à travers une bouche d'entrée à l'intérieur d'une boîte collectrice, circule suivant des chemins successifs dans les tubes du faisceau entre la boîte collectrice et une boîte de renvoi, puis est évacué hors de l'échangeur thermique à travers une bouche de sortie. La bouche de sortie est susceptible d'être ménagée à travers la boîte collectrice ou à travers la boîte de renvoi.The heat exchanger commonly includes a bundle of tubes interposed between a manifold and a coolant return box. The refrigerant is admitted through an inlet mouth inside a manifold, circulates in successive paths in the tubes of the bundle between the manifold and a return box, then is evacuated from the exchanger thermal through an outlet. The outlet mouth may be formed through the manifold or through the return box.
L'échangeur thermique est par exemple un évaporateur procurant un échange thermique entre le fluide réfrigérant et un flux d'air le traversant. Dans ce cas, le fluide réfrigérant circule à l'intérieur des tubes du faisceau et le flux d'air circule le long des tubes du faisceau pour son refroidissement.The heat exchanger is for example an evaporator providing a heat exchange between the refrigerant and an air flow passing through it. In this case, the refrigerant circulates inside the tubes of the bundle and the air flow circulates along the tubes of the bundle for its cooling.
Un problème posé réside dans le fait que le fluide réfrigérant est à l'état diphasique liquide/gazeux lorsqu'il est admis à l'intérieur de l'échangeur thermique. Du fait de la différence entre les propriétés physiques entre le liquide et le gaz, le fluide réfrigérant tend à se séparer entre sa phase liquide et sa phase gazeuse.One problem is that the refrigerant is in the liquid / gaseous two-phase state when it is admitted inside the heat exchanger. Due to the difference between the physical properties between the liquid and the gas, the refrigerant tends to separate between its liquid phase and its gaseous phase.
H en résulte une hétérogénéité de l'alimentation des tubes du faisceau au regard des différentes phases du fluide réfrigérant, selon leur position par rapport à la bouche d'entrée du fluide réfrigérant à l'intérieur de la boîte collectrice. Plus particulièrement, les tubes du faisceau situés au plus proche de la bouche d'entrée sont principalement alimentés en liquide et inversement les tubes du faisceau les plus éloignés de la bouche d'entrée sont principalement alimentés en gaz.This results in heterogeneity in the supply of the tubes of the bundle with regard to the different phases of the refrigerant, depending on their position relative to the inlet of the coolant inside the manifold. More particularly, the tubes of the bundle located closest to the inlet mouth are mainly supplied with liquid and conversely the bundle tubes furthest from the inlet mouth are mainly supplied with gas.
Ce phénomène génère une hétérogénéité de la température du flux d’air qui a traversé l'échangeur thermique en fonctionnement. Cette hétérogénéité complique la gestion thermique de l’appareil qui reçoit l’échangeur thermique et in fine implique des écarts de températures entre deux zones de l’habitacle, alors que la même température de flux d’air est demandée.This phenomenon generates a heterogeneity in the temperature of the air flow which has passed through the heat exchanger in operation. This heterogeneity complicates the thermal management of the device that receives the heat exchanger and ultimately involves temperature differences between two areas of the passenger compartment, while the same air flow temperature is requested.
H est connu de loger un conduit pourvu d’une pluralité d'orifices à l’intérieur d’une boîte collectrice. Le fluide réfrigérant en phase liquide est ainsi projeté à travers les orifices sous forme de gouttelettes sur la totalité de la longueur du conduit, tel qu'il ressort du document EP 2 392 886 A2.It is known to house a conduit provided with a plurality of orifices inside a manifold. The liquid phase refrigerant is thus sprayed through the orifices in the form of droplets over the entire length of the duct, as shown in document EP 2 392 886 A2.
Une telle organisation n’est cependant pas optimale du point de vue de l’homogénéisation de la température du flux d’air en sortie de l’échangeur thermique.However, such an organization is not optimal from the point of view of the homogenization of the temperature of the air flow leaving the heat exchanger.
La présente invention a pour objet un dispositif de distribution d'un fluide réfrigérant configuré pour être logé à l'intérieur d'une boîte collectrice d'un échangeur thermique. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif de distribution conforme à l'invention.The subject of the present invention is a device for distributing a refrigerant fluid configured to be housed inside a manifold of a heat exchanger. The invention also relates to a method of manufacturing a dispensing device according to the invention.
L'invention a aussi pour objet un échangeur thermique comprenant une boîte collectrice logeant un dispositif de distribution de l'invention. L'échangeur thermique est notamment agencé pour équiper une installation de conditionnement d'air d'un véhicule, notamment automobile.The invention also relates to a heat exchanger comprising a manifold housing a distribution device of the invention. The heat exchanger is in particular arranged to equip an air conditioning installation of a vehicle, in particular an automobile.
Un but de l'invention est de parfaire l'homogénéité de la température de l'échangeur thermique en fonctionnement et finalement d'améliorer son rendement.An object of the invention is to perfect the uniformity of the temperature of the heat exchanger in operation and finally to improve its efficiency.
H est plus spécifiquement visé par l'invention de parfaire la distribution du fluide réfrigérant dans la boîte collectrice de manière homogène entre sa phase liquide et sa phase gazeuse.It is more specifically targeted by the invention to perfect the distribution of the coolant in the manifold homogeneously between its liquid phase and its gaseous phase.
Il est encore plus spécifiquement visé par l'invention de procurer une alimentation homogène en fluide réfrigérant des tubes du faisceau interposés entre la boîte collectrice et la boîte de renvoi de l'échangeur thermique.It is even more specifically targeted by the invention to provide a homogeneous supply of coolant to the tubes of the bundle interposed between the manifold and the return box of the heat exchanger.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de distribution du fluide réfrigérant pouvant être obtenu industriellement à moindres coûts.Another object of the invention is to propose a device for distributing the coolant which can be obtained industrially at lower cost.
H est notamment recherché une obtention à moindres coûts et une efficacité du dispositif de distribution, permettant d'obtenir une homogénéisation performante du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse, et une distribution homogène du fluide réfrigérant à l'intérieur de chacun des tubes du faisceau de l'échangeur thermiqueH is sought in particular to obtain a lower cost and an efficient distribution device, making it possible to obtain an efficient homogenization of the coolant between its liquid phase and its gaseous phase, and a homogeneous distribution of the coolant inside each of the heat exchanger bundle tubes
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de distribution du fluide réfrigérant dont l'organisation permette son adaptation aisée et à moindres coûts à des échangeurs thermiques de structures diverses.Another object of the invention is to propose a device for distributing the coolant, the organization of which allows it to be easily adapted and at low cost to heat exchangers of various structures.
Une telle diversité de structures des échangeurs thermiques est notamment à apprécier au regard du nombre de tubes du faisceau qu'ils comportent, des modalités de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur thermique et/ou des positions relatives entre la bouche d'entrée et la bouche de sortie du fluide réfrigérant que comporte l'échangeur thermique.Such a diversity of structures of the heat exchangers is in particular to be appreciated with regard to the number of tubes of the bundle which they comprise, the modalities of circulation of the refrigerant fluid inside the heat exchanger and / or the relative positions between the mouth inlet and outlet of the refrigerant contained in the heat exchanger.
Le dispositif de distribution de l'invention comprend au moins un conduit étendu suivant un axe longitudinal. Le conduit comporte à l'une de ses extrémités longitudinales une bouche d'entrée pour l'admission du fluide réfrigérant dans le conduit. Le conduit comporte aussi au moins un orifice pour l'évacuation du fluide réfrigérant hors du conduit. Le conduit est notamment fermé à l'autre de ses extrémités longitudinales pour forcer la pulvérisation à travers l'orifice du fluide réfrigérant admis dans le conduit.The dispensing device of the invention comprises at least one conduit extended along a longitudinal axis. The duct comprises at one of its longitudinal ends an inlet mouth for the admission of the coolant into the duct. The duct also includes at least one orifice for the evacuation of the refrigerant fluid out of the duct. The duct is in particular closed at the other of its longitudinal ends to force spraying through the orifice of the refrigerant admitted into the duct.
Selon l'invention, le dispositif de distribution comprend le conduit pourvu de la bouche d'entrée et de l'orifice, dit premier conduit. Le dispositif de distribution comprend en outre au moins un deuxième conduit qui entoure le premier conduit et qui comporte au moins un passage pour l'évacuation du fluide réfrigérant hors du dispositif de distribution. Le dispositif de distribution comprend encore au moins un dispositif d'espacement qui ménage entre le premier conduit et le deuxième conduit au moins un canal de communication entre au moins un orifice et au moins un passage.According to the invention, the dispensing device comprises the conduit provided with the inlet mouth and the orifice, called the first conduit. The dispensing device further comprises at least one second duct which surrounds the first duct and which comprises at least one passage for the evacuation of the refrigerant fluid from the dispensing device. The distribution device also comprises at least one spacing device which provides between the first conduit and the second conduit at least one communication channel between at least one orifice and at least one passage.
En d'autres termes, le dispositif de distribution comprend le premier conduit qui est entouré par le deuxième conduit à distance transverse par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit, de manière à ménager le canal entre eux. Le canal est ainsi délimité entre le premier conduit et le deuxième conduit. Le dispositif d'espacement est interposé entre le premier conduit et le deuxième conduit pour les maintenir à distance transverse l'un de l'autre en ménageant le canal entre eux. Le canal forme une chambre intermédiaire entre le premier conduit et le deuxième conduit, le fluide réfrigérant évacué hors du premier conduit à travers le ou les orifices étant apte à circuler à l'intérieur du canal préalablement à son évacuation hors du deuxième conduit à travers le ou les passages.In other words, the distribution device comprises the first conduit which is surrounded by the second conduit at a transverse distance relative to the longitudinal axis of the first conduit, so as to provide the channel between them. The channel is thus delimited between the first conduit and the second conduit. The spacing device is interposed between the first conduit and the second conduit to keep them at transverse distance from each other by providing the channel between them. The channel forms an intermediate chamber between the first conduit and the second conduit, the refrigerant discharged from the first conduit through the orifice (s) being able to circulate inside the channel prior to its evacuation from the second conduit through the or the passages.
La communication entre le ou les orifices et le ou les passages est comprise comme étant une communication fluidique entre eux. Une telle communication est apte à procurer une circulation d'un fluide, notamment le fluide réfrigérant, entre le ou les orifices et le ou les passages, dont les débouchés communiquent avec le canal interposé entre le ou les orifices et le ou les passages. Le canal forme une chambre intermédiaire de mise en communication du ou des orifices avec le ou les passages. En d'autres termes, le canal forme une chambre intermédiaire entre l'évidement du premier conduit avec lequel le canal est en communication via le ou les orifices et l'extérieur du dispositif de distribution avec lequel le canal est en communication via le ou les passages.The communication between the orifice (s) and the passage (s) is understood to be a fluid communication between them. Such a communication is capable of providing a circulation of a fluid, in particular the refrigerating fluid, between the orifice (s) and the passage (s), the outlets of which communicate with the channel interposed between the orifice (s) and the passage (s). The channel forms an intermediate chamber for placing the orifice (s) in communication with the passage (s). In other words, the channel forms an intermediate chamber between the recess of the first conduit with which the channel is in communication via the orifice (s) and the outside of the distribution device with which the channel is in communication via the or the passages.
D'une manière générale et par la suite, la notion de communication entre des organes, telles que par exemple le canal, le ou les orifices, le ou les passages, le premier conduit et/ou le deuxième conduit est considérée comme une communication fluidique autorisant le passage d'un fluide de l'un à l'autre des organes, notamment le fluide réfrigérant.In general and thereafter, the concept of communication between organs, such as for example the channel, the orifice (s), the passage (s), the first conduit and / or the second conduit is considered to be fluid communication allowing the passage of a fluid from one to the other of the members, in particular the refrigerant.
Ainsi, le fluide réfrigérant est apte à être admis à l'intérieur du dispositif de distribution à travers la bouche d'entrée et à circuler ensuite à l'intérieur du premier conduit, puis à être pulvérisé hors du premier conduit vers le canal à travers le ou les orifices. Puis le fluide réfrigérant est apte à circuler à l'intérieur du canal puis à être pulvérisé hors du canal à travers le ou les passages vers l'extérieur du deuxième conduit ou en d'autres termes vers l'extérieur du dispositif de distribution.Thus, the refrigerant is able to be admitted inside the distribution device through the inlet mouth and then to circulate inside the first conduit, then to be sprayed out of the first conduit towards the channel through the opening (s). Then the refrigerant is able to circulate inside the channel and then to be sprayed out of the channel through the passage (s) to the outside of the second conduit or in other words to the outside of the distribution device.
H est à noter que le dispositif de distribution est susceptible de comprendre NI conduits entourant successivement le premier conduit à distance transverse de son axe longitudinal, au moins un dispositif d'espacement ménageant Nl-1 canaux étagés par l'intermédiaire desquels le ou les orifices sont en communication avec le ou les passages débouchant hors du dispositif de distribution.It should be noted that the distribution device is capable of comprising NI conduits successively surrounding the first conduit at a transverse distance from its longitudinal axis, at least one spacing device providing Nl-1 stepped channels through which the orifice (s) are in communication with the passage (s) opening out of the distribution device.
Le dispositif d'espacement est notamment configuré pour maintenir un positionnement transverse prédéfini entre le premier conduit et le deuxième conduit et pour agencer le canal en procurant une distribution homogène du fluide réfrigérant depuis le passage vers les tubes d'un faisceau de tubes que comporte un échangeur thermique équipé d'une boîte collectrice logeant le dispositif de distribution de l'invention. Une telle distribution homogène est appréciée au regard de l'homogénéité du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse et/ou au regard d'une alimentation homogène en fluide réfrigérant le long du dispositif de distribution vers chacun des tubes du faisceau de tubes.The spacing device is in particular configured to maintain a predefined transverse positioning between the first conduit and the second conduit and to arrange the channel by providing a homogeneous distribution of the refrigerant fluid from the passage towards the tubes of a bundle of tubes which comprises a heat exchanger equipped with a manifold housing the distribution device of the invention. Such a homogeneous distribution is assessed with regard to the homogeneity of the refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase and / or with regard to a homogeneous supply of refrigerant along the distribution device to each of the tubes in the tube bundle .
En d'autres termes, le positionnement relatif entre le premier conduit et le deuxième conduit procuré par le dispositif d'espacement permet notamment de positionner et de maintenir le deuxième conduit par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit selon une configuration souhaitée du canal. Le canal est notamment agencé pour optimiser le chemin de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur du dispositif de distribution afin d'améliorer le mélange du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse préalablement à son évacuation hors du dispositif de distribution.In other words, the relative positioning between the first conduit and the second conduit provided by the spacing device makes it possible in particular to position and maintain the second conduit relative to the longitudinal axis of the first conduit according to a desired configuration of the channel . The channel is in particular arranged to optimize the path of circulation of the refrigerant fluid inside the distribution device in order to improve the mixture of the refrigerant fluid between its liquid phase and its gaseous phase before its evacuation out of the distribution device.
La configuration du dispositif d'espacement peut être avantageusement déterminée et/ou être choisie parmi diverses configurations prédéfinies selon l'agencement de l'échangeur thermique. Il est notamment tenu compte de la configuration de la boîte collectrice logeant le dispositif de distribution, qui est dépendante des modalités d'alimentation en fluide réfrigérant des tubes du faisceau de l'échangeur thermique débouchant sur la boîte collectrice, notamment au regard du nombre des tubes du faisceau et de la configuration de leur débouché sur la boîte collectrice.The configuration of the spacing device can advantageously be determined and / or be chosen from various predefined configurations depending on the arrangement of the heat exchanger. Particular account is taken of the configuration of the manifold housing the distribution device, which is dependent on the methods of supplying coolant to the tubes of the heat exchanger bundle opening onto the manifold, in particular with regard to the number of bundle tubes and the configuration of their outlet on the manifold.
H est aussi à noter que la configuration de l'orifice à travers lequel le fluide réfrigérant est évacué hors du conduit peut être avantageusement différenciée de la configuration du passage à travers lequel le fluide réfrigérant est distribué hors du dispositif de distribution vers les tubes du faisceau que comporte un échangeur thermique équipé du dispositif de distribution.It should also be noted that the configuration of the orifice through which the refrigerant is discharged from the conduit can advantageously be differentiated from the configuration of the passage through which the refrigerant is distributed outside the distribution device towards the bundle tubes. that includes a heat exchanger equipped with the distribution device.
Ainsi la configuration, le nombre et/ou la répartition d'orifices le long du premier conduit peuvent être déterminés indépendamment de la configuration, du nombre et/ou de la répartition de passages le long du deuxième conduit. Le ou les orifices peuvent être spécifiquement configurés pour optimiser le mélange obtenu entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant évacué hors du premier conduit. Le ou les passages peuvent être spécifiquement configurés pour fiabiliser et améliorer l'homogénéisation de la distribution du fluide réfrigérant vers chacun des tubes du faisceau.Thus the configuration, the number and / or the distribution of orifices along the first conduit can be determined independently of the configuration, the number and / or the distribution of passages along the second conduit. The orifice or orifices can be specifically configured to optimize the mixture obtained between a liquid phase and a gaseous phase of the refrigerant fluid discharged from the first conduit. The passage or passages can be specifically configured to make reliable and improve the homogenization of the distribution of the coolant towards each of the tubes of the bundle.
Les modalités d'évacuation du fluide réfrigérant hors du premier conduit à travers le ou les orifices sont ainsi avantageusement dissociées des modalités d'évacuation du fluide réfrigérant hors du dispositif de distribution. Les passages peuvent notamment être individuellement affectés aux tubes du faisceau, en étant par exemple placés en communication directe avec leur débouché sur la boîte collectrice.The methods of evacuating the refrigerant from the first conduit through the orifice (s) are thus advantageously dissociated from the methods of evacuating the refrigerant from the distribution device. The passages can in particular be individually assigned to the tubes of the bundle, for example by being placed in direct communication with their outlet on the manifold.
La performance de l'échangeur thermique en est accrue. Par exemple la température de l’air traversant l'échangeur thermique se trouve considérablement équilibrée de long de l'ensemble des tubes du faisceau de tubes. Par exemple encore, la température d'un liquide de refroidissement circulant à travers un circuit hydraulique de refroidissement s'étendant au moins en partie le long de l'échangeur thermique, se trouve aussi considérablement équilibrée lors de son passage le long de l'ensemble des tubes du faisceau de tubes.The performance of the heat exchanger is increased. For example, the temperature of the air passing through the heat exchanger is considerably balanced along all of the tubes in the tube bundle. For example again, the temperature of a coolant circulating through a hydraulic cooling circuit extending at least partially along the heat exchanger is also considerably balanced as it passes along the assembly. tubes from the tube bundle.
En outre, les contraintes mécaniques auxquelles l'échangeur thermique est susceptible d'être soumis en raison de températures localement différenciées sont limitées, ce qui permet d'accroître sa durée de vie.In addition, the mechanical stresses to which the heat exchanger is likely to be subjected due to locally differentiated temperatures are limited, which makes it possible to increase its service life.
On notera que le ou les orifices et le ou les passages sont susceptibles d'être individuellement orientés perpendiculairement ou d'être inclinés par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit en direction de l'une quelconque de ses extrémités longitudinales.It will be noted that the orifice (s) and the passage (s) are capable of being individually oriented perpendicularly or of being inclined relative to the longitudinal axis of the first conduit in the direction of any one of its longitudinal ends.
Selon une forme de réalisation, les orifices sont par exemple alignés le long d'une première droite parallèle à l'axe longitudinal du premier conduit et/ou les passages par exemple alignés le long d'une deuxième droite parallèle à l'axe longitudinal du premier conduit, en d'autres termes parallèle à la première droite.According to one embodiment, the orifices are for example aligned along a first straight line parallel to the longitudinal axis of the first conduit and / or the passages for example aligned along a second straight line parallel to the longitudinal axis of the first conduit, in other words parallel to the first straight line.
Les orifices et les passages sont encore susceptibles d'être angulairement décalés les uns par rapport aux autres d'un angle inférieur ou égal à 180° autour de l'axe longitudinal du premier conduit, ce qui détermine le chemin de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur du canal. Les orifices et les passages sont par exemple angulairement décalés de 180° par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit, les orifices étant diamétralement disposés à l'opposé des passages par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit.The orifices and the passages are also liable to be angularly offset with respect to each other by an angle less than or equal to 180 ° around the longitudinal axis of the first duct, which determines the path of circulation of the coolant to inside the canal. The orifices and the passages are for example angularly offset by 180 ° relative to the longitudinal axis of the first conduit, the orifices being diametrically disposed opposite the passages relative to the longitudinal axis of the first conduit.
Le dispositif d'espacement est avantageusement intégré au dispositif de distribution en étant notamment solidarisé au premier conduit et au deuxième conduit. L'interposition du dispositif d'espacement entre le premier conduit et le deuxième conduit est susceptible d'être réalisé par un ou plusieurs composants disposés à l'intérieur du canal et/ou à au moins l'une des extrémités longitudinales du dispositif de distribution.The spacing device is advantageously integrated into the dispensing device, in particular being secured to the first conduit and to the second conduit. The interposition of the spacing device between the first conduit and the second conduit is capable of being produced by one or more components arranged inside the channel and / or at at least one of the longitudinal ends of the distribution device .
Plus particulièrement, le dispositif d'espacement est de préférence au contact du premier conduit et du deuxième conduit. Une telle mise en contact procure une étanchéité du canal entre le premier conduit et le deuxième conduit forçant la pulvérisation du fluide réfrigérant à travers le ou les orifices et à travers le ou les passages.More particularly, the spacing device is preferably in contact with the first conduit and the second conduit. Such contacting provides sealing of the channel between the first conduit and the second conduit forcing the spraying of the coolant through the orifice (s) and through the passage (s).
La mise en contact du premier conduit et du deuxième conduit via le dispositif d'espacement peut aussi être exploitée pour solidariser les conduits entre eux via le dispositif d'espacement.The contacting of the first conduit and the second conduit via the spacer can also be used to secure the conduits together via the spacer.
Ainsi, le dispositif d'espacement forme avantageusement un organe de solidarisation du premier conduit dans le deuxième conduit. La solidarisation des conduits via le dispositif d'espacement et l'agencement structurel du dispositif d'espacement peuvent être exploités pour renforcer le dispositif de distribution. Ceci est particulièrement utile dans le cas où le dispositif de distribution présente une extension longitudinale conséquente en étant adapté pour équiper un échangeur thermique comportant un nombre important de tubes du faisceau, tel qu'à titre indicatif compris entre 20 et 50 tubes.Thus, the spacing device advantageously forms a member for securing the first conduit to the second conduit. The joining of the conduits via the spacing device and the structural arrangement of the spacing device can be used to reinforce the distribution device. This is particularly useful in the case where the dispensing device has a substantial longitudinal extension, being adapted to equip a heat exchanger comprising a large number of tubes in the bundle, such as for information between 20 and 50 tubes.
Ainsi, le dispositif d'espacement forme avantageusement un organe de renfort du dispositif de distribution.Thus, the spacer device advantageously forms a reinforcement member of the dispensing device.
Le dispositif d'espacement forme notamment un organe de positionnement du premier conduit dans le deuxième conduit suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit.The spacing device in particular forms a member for positioning the first conduit in the second conduit in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit.
De préférence, le dispositif d'espacement forme un organe de centrage, notamment coaxial, du premier conduit dans le deuxième conduit.Preferably, the spacing device forms a centering member, in particular coaxial, of the first conduit in the second conduit.
La position coaxiale du premier conduit et du deuxième conduit facilite l'aménagement à moindres coûts du dispositif de distribution et facilite son aménagement procurant un mélange performant du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse et procurant une distribution homogène du fluide réfrigérant le long du dispositif de distribution à travers les passages.The coaxial position of the first conduit and the second conduit facilitates the arrangement at lower costs of the distribution device and facilitates its arrangement providing an efficient mixture of the refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase and providing a homogeneous distribution of the refrigerant along of the distribution device through the passages.
Selon une variante, le premier conduit et le deuxième conduit sont maintenus excentrés l'un par rapport à l'autre par le dispositif d'espacement. La configuration du canal est alors asymétrique suivant au moins un plan transverse à l'axe longitudinal du premier conduit.According to a variant, the first conduit and the second conduit are kept eccentric relative to one another by the spacing device. The configuration of the channel is then asymmetrical along at least one plane transverse to the longitudinal axis of the first conduit.
En outre selon une forme de réalisation, le canal ménagé par le dispositif d'espacement entre le premier conduit et le deuxième conduit est susceptible d'être de conformation régulière ou d'être de conformation irrégulière suivant l'axe longitudinal du premier conduit ou en d'autres termes le long du dispositif de distribution.In addition, according to one embodiment, the channel formed by the spacing device between the first conduit and the second conduit is likely to be of regular conformation or to be of irregular conformation along the longitudinal axis of the first conduit or in other terms along the distribution device.
Le canal est ainsi configuré selon la longueur d'extension du dispositif de distribution, en tenant compte de la vélocité du fluide réfrigérant circulant à l'intérieur du canal pour parfaire une distribution homogène du fluide réfrigérant à travers chacun des passages.The channel is thus configured according to the length of extension of the distribution device, taking into account the velocity of the refrigerant circulating inside the channel to perfect a homogeneous distribution of the refrigerant through each of the passages.
Le dispositif d'espacement est susceptibles de comprendre divers composants interposés entre le premier conduit et le deuxième conduits pour ménager le canal entre eux.The spacer device may include various components interposed between the first conduit and the second conduit to provide the channel between them.
Plus particulièrement, le dispositif d'espacement comprend au moins un composant interposé entre le premier conduit et le deuxième conduit.More particularly, the spacing device comprises at least one component interposed between the first conduit and the second conduit.
De préférence, au moins un composant du dispositif d'espacement est incorporé au premier conduit et/ou au deuxième conduit.Preferably, at least one component of the spacer device is incorporated into the first conduit and / or the second conduit.
Plusieurs composants du dispositif d'espacement sont susceptibles d'être de structures différentes.Several components of the spacing device may be of different structures.
En d'autres termes, le dispositif d'espacement est susceptible de comprendre au moins deux composants de configurations semblables ou de configurations différenciées. Au moins un premier composant du dispositif d'espacement peut présenter une configuration qui lui est propre et au moins un deuxième composant du dispositif d'espacement peut présenter une configuration qui est différente de la configuration du premier composant.In other words, the spacing device is capable of comprising at least two components of similar configurations or of differentiated configurations. At least a first component of the spacer may have its own configuration and at least a second component of the spacer may have a configuration which is different from the configuration of the first component.
Par exemple selon diverses formes de réalisation pouvant être considérées isolément ou en combinaison lorsqu'elles sont compatibles entre elles :For example, according to various embodiments which can be considered individually or in combination when they are compatible with each other:
-) au moins un composant du dispositif d'espacement est logé à l'intérieur du canal, ίο-) at least one component of the spacing device is housed inside the channel, ίο
-) au moins un composant du dispositif d'espacement est ménagé à l'une au moins des extrémités longitudinales du dispositif de distribution, en étant en contact avec le premier conduit et le deuxième conduit,-) at least one component of the spacing device is formed at at least one of the longitudinal ends of the dispensing device, while being in contact with the first conduit and the second conduit,
-) un même composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être composé d'un ou de plusieurs éléments coopérants entre eux pour maintenir le premier conduit et le deuxième conduit à distance transverse l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal du premier conduit,-) the same component of the spacer device may be composed of one or more elements cooperating with each other to maintain the first conduit and the second conduit at a transverse distance from each other relative to the longitudinal axis of the first duct,
-) au moins un composant du dispositif d'espacement est par exemple formé par apport de matière sur le premier conduit et/ou sur le deuxième conduit,-) at least one component of the spacing device is for example formed by adding material to the first conduit and / or to the second conduit,
-) au moins un composant du dispositif d'espacement est par exemple formé par déformation des parois du premier conduit et/ou du deuxième conduit.-) at least one component of the spacing device is for example formed by deformation of the walls of the first conduit and / or of the second conduit.
Les exemples de réalisation du dispositif d'espacement qui viennent d'être donnés présentent les avantages d'être industriellement réalisables à des coûts modérés et de permettre une adaptation aisée du dispositif de distribution à une quelconque configuration de l'échangeur thermique, notamment au regard du nombre de tubes du faisceau qu'il comporte.The examples of embodiment of the spacing device which have just been given have the advantages of being industrially achievable at moderate costs and of allowing easy adaptation of the distribution device to any configuration of the heat exchanger, in particular with regard to the number of tubes in the bundle it contains.
Les exemples de réalisation du dispositif d'espacement qui viennent d'être donnés ne sont cependant pas restrictifs au regard d'autres exemples de réalisation du dispositif d'espacement. Les différentes formes de réalisation du dispositif d'espacement qui vont être décrites à titre d'exemples procurent de manière satisfaisante, isolément ou en combinaison, les résultats techniques permettant d'atteindre les buts visés par l'invention.The exemplary embodiments of the spacing device which have just been given are not however restrictive with regard to other exemplary embodiments of the spacing device. The various embodiments of the spacing device which will be described by way of examples provide satisfactory, individually or in combination, the technical results making it possible to achieve the aims of the invention.
Selon une forme de réalisation, au moins un composant du dispositif d'espacement est ménagé à l'intérieur du canal. En d'autres termes, au moins un composant du dispositif d'espacement est interposé entre les parois périphériques du premier conduit et du deuxième conduit s'étendant suivant l'axe longitudinal du premier conduit ou en d'autres termes le long du dispositif de distribution.According to one embodiment, at least one component of the spacer device is arranged inside the channel. In other words, at least one component of the spacer device is interposed between the peripheral walls of the first conduit and of the second conduit extending along the longitudinal axis of the first conduit or in other words along the device distribution.
Selon une forme de réalisation, plusieurs composants du dispositif d'espacement sont répartis à une distance les uns des autres suivant l'axe longitudinal du premier conduit.According to one embodiment, several components of the spacing device are distributed at a distance from each other along the longitudinal axis of the first conduit.
En d'autres termes, le dispositif d'espacement comprend plusieurs composants répartis à l'intérieur du canal le long du premier conduit et coopérants entre eux pour renforcer le maintien de la distance transverse entre le premier conduit et le deuxième conduit sur l'ensemble de la longueur du dispositif de distribution.In other words, the spacing device comprises several components distributed inside the channel along the first conduit and cooperating with each other to reinforce the maintenance of the transverse distance between the first conduit and the second conduit on the whole. the length of the dispensing device.
Selon une forme de réalisation, au moins un composant du dispositif d'espacement forme une paroi de cloisonnement du canal qu'elle divise en au moins deux cellules successives suivant l'axe longitudinal du premier conduit. Au moins un orifice et au moins un passage débouchent sur chacune des cellules.According to one embodiment, at least one component of the spacer device forms a partition wall of the channel which it divides into at least two successive cells along the longitudinal axis of the first conduit. At least one orifice and at least one passage lead to each of the cells.
En d'autres termes, le canal est compartimenté en au moins deux cellules indépendantes l'une de l'autre, c’est-à-dire en étant isolées l'une de l'autre vis-à-vis d'une communication entre elles dans le volume formant le canal ménagé entre les conduits. Le canal est susceptible d'être compartimenté en N2 cellules par plusieurs composants du dispositif d'espacement répartis le long du dispositif de distribution. N2 peut alors avantageusement correspondre au nombre de tubes du faisceau à alimenter en fluide réfrigérant depuis une boîte collectrice équipée du dispositif de distribution de l'invention.In other words, the channel is compartmentalized into at least two independent cells from each other, that is to say by being isolated from each other with respect to a communication between them in the volume forming the channel formed between the conduits. The channel can be divided into N2 cells by several components of the spacing device distributed along the distribution device. N2 can then advantageously correspond to the number of tubes in the bundle to be supplied with refrigerant from a manifold fitted with the distribution device of the invention.
Le fluide réfrigérant admis à l'intérieur du premier conduit est ainsi pulvérisé à l'intérieur de chacune des cellules indépendamment les unes des autres et est ensuite pulvérisé hors du dispositif de distribution à partir de chacune des cellules. L'homogénéité de la distribution du fluide réfrigérant vers chacun des tubes du faisceau en est ainsi confortée.The refrigerant admitted inside the first duct is thus sprayed inside each of the cells independently of each other and is then sprayed out of the distribution device from each of the cells. The homogeneity of the distribution of the coolant to each of the tubes of the bundle is thus reinforced.
Plus spécifiquement, au moins une paroi de cloisonnement est avantageusement formée par un composant du dispositif d'espacement de conformation annulaire fermée. Un tel composant du dispositif d'espacement est notamment agencé en anneau fermé, et peut être réalisé par déformation de la paroi du premier conduit et/ou du deuxième conduit. Un tel composant du dispositif d'espacement agencé en anneau fermé est aussi susceptible d'être formé d'un bloc de matière rapporté, bar brasage notamment, sur le premier conduit et/ou sur le deuxième conduit préalablement à une solidarisation des conduits entre eux via le dispositif d'espacement.More specifically, at least one partition wall is advantageously formed by a component of the spacing device of closed annular conformation. Such a component of the spacer device is in particular arranged in a closed ring, and can be produced by deformation of the wall of the first conduit and / or of the second conduit. Such a component of the spacing device arranged in a closed ring is also capable of being formed from a block of attached material, in particular brazing bar, on the first conduit and / or on the second conduit before the conduits are joined together. via the spacer.
La conformation annulaire fermée d'un tel composant épouse notamment la conformation transverse du canal délimité entre les parois du premier conduit et du deuxième conduit. La conformation annulaire fermée d'un tel composant est susceptible d'être régulière autour de l'axe longitudinal du premier conduit, en étant de conformation circulaire. La conformation annulaire fermée d'un tel composant est aussi susceptible d'être irrégulière autour de l'axe longitudinal du premier conduit, en étant par exemple de conformation oblongue.The closed annular conformation of such a component espouses in particular the transverse conformation of the channel delimited between the walls of the first conduit and of the second conduit. The closed annular conformation of such a component is capable of being regular around the longitudinal axis of the first conduit, being of circular conformation. The closed annular conformation of such a component is also likely to be irregular around the longitudinal axis of the first conduit, being for example of oblong conformation.
Selon une forme de réalisation, le dispositif d'espacement comprend plusieurs composants angulairement répartis autour de l'axe longitudinal du premier conduit.According to one embodiment, the spacing device comprises several components angularly distributed around the longitudinal axis of the first conduit.
Par exemple, plusieurs composants du dispositif d'espacement sont angulairement répartis autour d'un cercle centré sur l'axe longitudinal du premier conduit.For example, several components of the spacing device are angularly distributed around a circle centered on the longitudinal axis of the first conduit.
Par exemple encore, au moins deux composants du dispositif d'espacement sont angulairement répartis autour de l'axe longitudinal du premier conduit et sont répartis à une distance l'un de l'autre suivant l'axe longitudinal du premier conduit.For example again, at least two components of the spacing device are angularly distributed around the longitudinal axis of the first conduit and are distributed at a distance from each other along the longitudinal axis of the first conduit.
Selon une forme de réalisation, au moins deux composants du dispositif d'espacement sont conformés en portion d'anneau entourant au moins en partie le premier conduit.According to one embodiment, at least two components of the spacer device are shaped as a portion of a ring at least partially surrounding the first conduit.
La conformation d'au moins un composant du dispositif d'espacement en portion d'anneau, ou en d'autres termes en anneau ouvert, autorise une circulation du fluide réfrigérant à travers le canal le long du dispositif de distribution.The conformation of at least one component of the spacer device in a portion of a ring, or in other words in an open ring, allows circulation of the refrigerant fluid through the channel along the distribution device.
A titre indicatif, un composant conformé en portion d'anneau s'étend notamment sur une plage angulaire inférieure ou égale à 180° autour de l'axe longitudinal du premier conduit. Dans ce cas, une pluralité de composants chacun conformés en portion d'anneau sont de préférence angulairement décalés en périphérie du premier conduit autour de son axe longitudinal en étant disposés à distance les uns des autres le long du dispositif de distribution.As an indication, a component shaped as a portion of a ring extends in particular over an angular range less than or equal to 180 ° around the longitudinal axis of the first conduit. In this case, a plurality of components each shaped as a portion of a ring are preferably angularly offset at the periphery of the first conduit around its longitudinal axis while being arranged at a distance from one another along the distribution device.
Selon une forme de réalisation, au moins un composant conformé en portion d'anneau est agencé en tore ouvert à travers lesquels s'étend le premier conduit. La tranche du tore définissant son enroulement sur lui-même est de préférence tronquée dans la zone de son ouverture et/ou à sa périphérie, pour conforter le contact du composant avec le premier conduit et/ou le deuxième conduit.According to one embodiment, at least one component shaped as a ring portion is arranged in an open torus through which the first conduit extends. The edge of the torus defining its winding on itself is preferably truncated in the region of its opening and / or at its periphery, to reinforce the contact of the component with the first conduit and / or the second conduit.
Selon une forme de réalisation, plusieurs composants du dispositif d'espacement sont configurés en taquets angulairement répartis autour du premier conduit. On comprendra par taquet un organe ménageant une butée à faible surface de contact entre le premier conduit et le deuxième conduit au moins suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit.According to one embodiment, several components of the spacing device are configured in tabs angularly distributed around the first conduit. By cleat will be understood a member providing a stop with a small contact surface between the first conduit and the second conduit at least in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit.
Au moins l'un des composants du dispositif d'espacement est par exemple formé d'une entretoise rapportée à l'intérieur du canal entre le premier conduit et le deuxième conduit. On comprendra par entretoise un composant du dispositif d'espacement formé d'un bloc de matière rapporté en interposition entre le premier conduit et le deuxième conduit. Le dispositif d’espacement comprend donc au moins une entretoise.At least one of the components of the spacing device is for example formed of a spacer attached to the inside of the channel between the first conduit and the second conduit. We understand by spacer a component of the spacer device formed of a block of material reported in interposition between the first conduit and the second conduit. The spacing device therefore comprises at least one spacer.
Au moins l'un des composants du dispositif d'espacement est par exemple encore formé par un relief issu de la paroi du premier conduit et/ou du deuxième conduit.At least one of the components of the spacing device is for example still formed by a relief from the wall of the first conduit and / or the second conduit.
Au moins un composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être formé d'une entretoise et au moins un autre composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être formé d'un relief.At least one component of the spacer device may be formed from a spacer and at least one other component of the spacer device may be formed from a relief.
Ainsi selon une forme de réalisation, au moins un composant du dispositif d'espacement est formé d'une entretoise logée dans le canal en interposition entre le premier conduit et le deuxième conduit.Thus according to one embodiment, at least one component of the spacing device is formed of a spacer housed in the channel in interposition between the first conduit and the second conduit.
L'entretoise est par exemple ménagée par apport de matière sur le premier conduit et/ou sur le deuxième conduit. Un tel apport de matière peut résulter d'un dépôt de matière ou de la fixation d'un bloc de matière sur le premier conduit et/ou sur le deuxième conduit.The spacer is for example formed by adding material to the first conduit and / or to the second conduit. Such an addition of material may result from a deposition of material or from the fixing of a block of material on the first conduit and / or on the second conduit.
En d'autres termes, au moins une entretoise est formée par dépôt de matière et/ou par au moins un bloc de matière rapporté.In other words, at least one spacer is formed by depositing material and / or by at least one block of added material.
Selon une forme de réalisation, au moins une entretoise forme un composant du dispositif d'espacement perméable au fluide réfrigérant pour autoriser une circulation du fluide réfrigérant à son travers. Un tel composant perméable est susceptible de s'étendre au moins en partie à l'intérieur du canal suivant l'axe longitudinal du premier conduit.According to one embodiment, at least one spacer forms a component of the spacing device permeable to the refrigerant to allow circulation of the refrigerant through it. Such a permeable component is capable of extending at least partially inside the channel along the longitudinal axis of the first conduit.
Un avantage d'organiser au moins un composant du dispositif d'espacement en entretoise est de permettre de loger à l'intérieur du canal un mélangeur formant l'entretoise. Le mélangeur est un organe configuré pour perturber un écoulement laminaire d'un fluide, notamment le fluide réfrigérant. Ainsi, le mélangeur procure un mélange d'une phase liquide avec une phase gazeuse du fluide réfrigérant circulant à l'intérieur du canal. Le mélange du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse obtenu par sa pulvérisation à travers les orifices est ainsi complété à l'intérieur du canal lors de la traversée du mélangeur par le fluide réfrigérant.An advantage of organizing at least one component of the spacer device as a spacer is that it makes it possible to accommodate inside the channel a mixer forming the spacer. The mixer is a member configured to disturb a laminar flow of a fluid, in particular the coolant. Thus, the mixer provides a mixture of a liquid phase with a gas phase of the refrigerant circulating inside the channel. The mixture of the coolant between its liquid phase and its gaseous phase obtained by spraying it through the orifices is thus completed inside the channel when the coolant passes through the mixer.
Le mélangeur est par exemple formé d'un corps poreux. Par exemple encore, le mélangeur est formé d'un corps comportant des obstacles à l'encontre d'un écoulement laminaire du fluide réfrigérant à l'intérieur de la deuxième chambre. Par exemple encore, le mélangeur est formé d'un corps conformé en hélice ou composé d'une pluralité d'hélices aboutées suivant leur axe d'enroulement en étant successivement radialement décalées les unes par rapport aux autres. Le mélangeur est par exemple encore constitué d'une mousse formée d'un enchevêtrement de fibres ou de fils, notamment métallique.The mixer is for example formed of a porous body. For example again, the mixer is formed of a body comprising obstacles against a laminar flow of the coolant inside the second chamber. For example again, the mixer is formed of a body shaped as a helix or composed of a plurality of propellers abutted along their winding axis being successively radially offset with respect to each other. The mixer is for example also made of a foam formed from a tangle of fibers or threads, in particular metallic.
Une première étape d'homogénéisation du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse est opérée lors de l'évacuation du fluide réfrigérant à travers les orifices vers le canal. Une deuxième étape d'homogénéisation du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse est ensuite opérée lors de sa circulation à l'intérieur du canal. Le canal loge de préférence au moins un composant du dispositif d'espacement structuré en mélangeur pour accroître le mélange du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse préalablement à son évacuation hors du dispositif de distribution.A first stage of homogenization of the refrigerant fluid between its liquid phase and its gaseous phase is carried out during the evacuation of the refrigerant fluid through the orifices towards the channel. A second stage of homogenization of the coolant between its liquid phase and its gaseous phase is then carried out during its circulation inside the channel. The channel preferably houses at least one component of the spacer device structured as a mixer to increase the mixing of the refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase before it is discharged from the distribution device.
Ainsi selon une forme de réalisation, au moins une entretoise est au moins en partie structurée en mélangeur du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse.Thus, according to one embodiment, at least one spacer is at least partially structured as a mixer of the refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase.
Au moins un composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être avantageusement formé d'un relief issu par déformation de matière de la paroi du premier conduit et/ou de la paroi du deuxième conduit. Un tel relief peut être formé à moindres coûts, par exemple par emboutissage, par écrasement, par usinage et/ou par mise en forme de la paroi du premier conduit et/ou de la paroi du deuxième conduit.At least one component of the spacing device can advantageously be formed from a relief produced by deformation of material from the wall of the first conduit and / or from the wall of the second conduit. Such a relief can be formed at lower costs, for example by stamping, by crushing, by machining and / or by shaping the wall of the first conduit and / or the wall of the second conduit.
Au moins un composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être ménagé aux unes et/ou aux autres des extrémités longitudinales du premier conduit et du deuxième conduit les plus proches l'une de l'autre.At least one component of the spacing device is capable of being arranged at one and / or at the other of the longitudinal ends of the first conduit and of the second conduit closest to each other.
En d'autres termes, au moins un composant du dispositif d'espacement est interposé entre une extrémité longitudinale du premier conduit et une extrémité longitudinale du deuxième conduit les plus proches l'une de l'autre suivant l'axe longitudinal du premier conduit. En d'autres termes encore, au moins un composant du dispositif d'espacement est interposé entre les extrémités longitudinales du premier conduit et du deuxième conduit situées à une même extrémité longitudinale du dispositif de distribution.In other words, at least one component of the spacing device is interposed between a longitudinal end of the first conduit and a longitudinal end of the second conduit closest to each other along the longitudinal axis of the first conduit. In other words still, at least one component of the spacing device is interposed between the longitudinal ends of the first duct and of the second duct situated at the same longitudinal end of the dispensing device.
Au moins un composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être interposé entre chacune des extrémités longitudinales du premier conduit et du deuxième conduit les plus proche l'une de l'autre suivant l'axe longitudinal du premier conduit. En d'autres termes au moins un composant du dispositif d'espacement est susceptible d'être interposé entre les extrémités longitudinales du premier conduit et du deuxième conduit à chacune des extrémités longitudinales du dispositif de distribution.At least one component of the spacing device is capable of being interposed between each of the longitudinal ends of the first conduit and of the second conduit closest to each other along the longitudinal axis of the first conduit. In other words, at least one component of the spacing device is capable of being interposed between the longitudinal ends of the first conduit and of the second conduit at each of the longitudinal ends of the distribution device.
Par exemple, au moins un composant du dispositif d'espacement est formé d'au moins un embout équipant l'une au moins des extrémités longitudinales de l'un quelconque du premier conduit et/ou du deuxième conduit. L'embout est logé dans un évidement de forme complémentaire que comporte l'une au moins des extrémités longitudinales de l'autre quelconque du premier conduit et/ou du deuxième conduit.For example, at least one component of the spacing device is formed of at least one end fitting equipping at least one of the longitudinal ends of any one of the first conduit and / or of the second conduit. The endpiece is housed in a recess of complementary shape that has at least one of the longitudinal ends of any other of the first conduit and / or the second conduit.
L'embout est par exemple conformé en cône, en sphère ou en portion de sphère, en parallélépipède ou encore est de conformation ovoïde.The tip is for example shaped like a cone, a sphere or a portion of a sphere, a parallelepiped or else is of ovoid conformation.
Le premier conduit et le deuxième conduit présentent notamment des sections transversales de forme complémentaire ménageant le canal entre eux. Par exemple, le premier conduit présente une section transversale circulaire. Par exemple, le deuxième conduit présente une section transversale circulaire. Par exemple, le premier conduit présente une section transversale oblongue. Par exemple, le deuxième conduit présente une section transversale oblongue.The first conduit and the second conduit have in particular cross sections of complementary shape providing the channel between them. For example, the first conduit has a circular cross section. For example, the second conduit has a circular cross section. For example, the first conduit has an oblong cross section. For example, the second conduit has an oblong cross section.
En d'autres termes, le premier conduit et/ou le deuxième conduit sont susceptibles de présenter indépendamment l'un de l'autre ou conjointement une section transversale circulaire et/ou oblongue. Plus particulièrement selon une forme de réalisation, chacun du premier conduit et du deuxième conduit est susceptible de présenter une conformation circulaire. Selon une autre forme de réalisation, chacun du premier conduit et du deuxième conduit est susceptible de présenter une conformation oblongue. Selon une forme de réalisation, l'un quelconque du premier conduit ou du deuxième conduit est susceptible de présenter une conformation circulaire et l'autre quelconque du premier conduit ou du deuxième conduit est susceptible de présenter une formation oblongue.In other words, the first conduit and / or the second conduit are capable of having, independently of one another or jointly, a circular and / or oblong cross section. More particularly according to one embodiment, each of the first conduit and the second conduit is capable of having a circular conformation. According to another embodiment, each of the first conduit and the second conduit is capable of having an oblong conformation. According to one embodiment, any one of the first conduit or of the second conduit is capable of having a circular conformation and the other of any one of the first conduit or of the second conduit is capable of having an oblong formation.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif de distribution tel qu'il vient d'être décrit.The invention also relates to a method of manufacturing a dispensing device as just described.
Selon l'invention, le procédé comprend une opération de solidarisation entre le premier conduit et le deuxième conduit via le dispositif d'espacement. Lors de cette opération, le dispositif d'espacement est notamment solidarisé au premier conduit et/ou au deuxième conduit.According to the invention, the method comprises a joining operation between the first conduit and the second conduit via the spacing device. During this operation, the spacing device is in particular secured to the first conduit and / or to the second conduit.
Selon une forme de réalisation, préalablement à la solidarisation des conduits entre eux, le procédé comprend une opération de formation d'au moins une entretoise sur le premier conduit et/ou sur le deuxième conduit, puis une opération d'assemblage des conduits entre eux par enfilement du premier conduit dans le deuxième conduit.According to one embodiment, prior to the joining of the conduits to each other, the method comprises an operation of forming at least one spacer on the first conduit and / or on the second conduit, then an operation of assembling the conduits between them by threading the first conduit into the second conduit.
Selon une forme de réalisation, préalablement à la solidarisation des conduits entre eux, le procédé comprend une opération d'assemblage des conduits entre eux via au moins un embout installé à l'une au moins des extrémités longitudinales du dispositif de distribution.According to one embodiment, prior to the joining of the conduits to each other, the method comprises an operation of assembling the conduits to each other via at least one end piece installed at at least one of the longitudinal ends of the distribution device.
L'opération de solidarisation des conduits entre eux est avantageusement réalisée par brasage, notamment au four, au cours d'une opération d'assemblage des organes constitutifs du dispositif de distribution. Les organes constitutifs du dispositif de distribution comprennent notamment au moins le premier conduit, le deuxième conduit et le dispositif d'espacement, qui sont avantageusement en matériau métallique, notamment à base d'aluminium, pour obtenir leur solidarisation entre eux par brasage.The operation of joining the conduits together is advantageously carried out by brazing, in particular in an oven, during an assembly operation of the constituent members of the dispensing device. The constituent elements of the dispensing device include in particular at least the first conduit, the second conduit and the spacing device, which are advantageously made of metallic material, in particular based on aluminum, to obtain their joining together by brazing.
L'opération d'assemblage des organes constitutifs du dispositif de distribution entre eux est susceptible d'être réalisée :The operation of assembling the constituent parts of the distribution device between them is likely to be carried out:
-) lors d'une opération spécifique d'assemblage des composants du dispositif de distribution entre eux,-) during a specific operation of assembling the components of the distribution device together,
-) lors d'une opération d'assemblage entre le dispositif de distribution et une boîte collectrice qui le loge,-) during an assembly operation between the distribution device and a manifold which houses it,
-) lors d'une opération d'assemblage d'au moins une partie des organes constitutifs d'un échangeur thermique pourvu d'une boîte collectrice logeant le dispositif de distribution, notamment lors d'une opération d'assemblage entre au moins la boîte collectrice et les tubes du faisceau.-) during an assembly operation of at least part of the constituent members of a heat exchanger provided with a manifold housing the distribution device, in particular during an assembly operation between at least the box manifold and beam tubes.
La présente invention a aussi pour objet un échangeur thermique comprenant une boîte collectrice comportant une paroi délimitant une chambre qui loge un dispositif de distribution tel qu'il vient d'être décrit. La chambre communique notamment avec une pluralité de tubes d'un faisceau de tubes de l'échangeur thermique à alimenter par le fluide réfrigérant distribué par le dispositif de distribution.The present invention also relates to a heat exchanger comprising a manifold comprising a wall defining a chamber which houses a dispensing device as just described. The chamber communicates in particular with a plurality of tubes of a bundle of tubes of the heat exchanger to be supplied by the refrigerant fluid distributed by the distribution device.
Selon une forme de réalisation, le dispositif de distribution est au contact de la paroi de la boîte collectrice via le premier conduit, le deuxième conduit et/ou le dispositif d'espacement. Un tel contact procure notamment au moins une zone de solidarisation entre le dispositif de distribution et la paroi de la boîte collectrice, notamment par brasage.According to one embodiment, the distribution device is in contact with the wall of the manifold via the first conduit, the second conduit and / or the spacer. Such a contact in particular provides at least one connection zone between the distribution device and the wall of the manifold, in particular by soldering.
Le contact entre la paroi de la boîte collectrice et le dispositif de distribution est par exemple au moins un contact entre la paroi de la boîte collectrice et les extrémités du premier conduit et/ou du deuxième conduit. Notamment, le contact entre la paroi de la boîte collectrice et le dispositif de distribution est susceptible d'être réalisé par l'intermédiaire d'embouts équipant les extrémités longitudinales du dispositif de distribution. De tels embouts sont potentiellement ou non des composants du dispositif d'espacement. Il est ainsi procuré un maintien du dispositif de distribution à l'intérieur de la boîte collectrice au moins par l'intermédiaire de chacune de ses extrémités longitudinales.The contact between the wall of the manifold and the distribution device is for example at least one contact between the wall of the manifold and the ends of the first conduit and / or the second conduit. In particular, the contact between the wall of the manifold and the distribution device is capable of being made by means of end fittings fitted to the longitudinal ends of the distribution device. Such tips are potentially or not components of the spacer. There is thus provided a maintenance of the dispensing device inside the manifold at least through each of its longitudinal ends.
Le contact entre la paroi de la boîte collectrice et le dispositif de distribution est par exemple encore au moins un contact entre la paroi de la boîte collectrice et la paroi du deuxième conduit entourant le premier conduit. H est ainsi procuré un maintien du dispositif de distribution à l'intérieur de la boîte collectrice suivant sa longueur ou en d'autres termes suivant l'axe longitudinal du premier conduit.The contact between the wall of the manifold and the distribution device is for example still at least one contact between the wall of the manifold and the wall of the second conduit surrounding the first conduit. H is thus provided for maintaining the distribution device inside the manifold along its length or in other words along the longitudinal axis of the first conduit.
Par exemple, la paroi de la boîte collectrice est délimitée par des œillets comportant chacun une ouverture à travers laquelle s'étend le dispositif de distribution qui est en contact avec le bord des ouvertures. Plus particulièrement selon une forme de réalisation, les tubes sont ménagés entre des plaques empilées suivant la direction longitudinale du dispositif de distribution. Les plaques sont incorporées à la boîte collectrice et comportent des œillets délimitant la première chambre. Les œillets sont traversés par le dispositif de distribution et sont prolongés par des extensions des plaques ménageant les tubes du faisceau entre elles.For example, the wall of the manifold is delimited by eyelets each comprising an opening through which extends the dispensing device which is in contact with the edge of the openings. More particularly according to one embodiment, the tubes are formed between plates stacked in the longitudinal direction of the dispensing device. The plates are incorporated into the manifold and have eyelets defining the first chamber. The eyelets are traversed by the distribution device and are extended by extensions of the plates providing the bundle tubes between them.
On notera qu'une deuxième chambre est ménagée à l'intérieur du premier conduit et communique via au moins un orifice avec une troisième chambre ménagée entre le premier conduit et le deuxième conduit. La troisième chambre est notamment formée par le canal qui s'étend entre le premier conduit et le deuxième conduit. La troisième chambre communique via au moins un passage avec la chambre, dite alors première chambre, délimitée par la paroi de la boîte collectrice. Le fluide réfrigérant est apte à circuler depuis la deuxième chambre vers la troisième chambre puis vers la première chambre.It will be noted that a second chamber is formed inside the first conduit and communicates via at least one orifice with a third chamber formed between the first conduit and the second conduit. The third chamber is in particular formed by the channel which extends between the first conduit and the second conduit. The third chamber communicates via at least one passage with the chamber, then called the first chamber, delimited by the wall of the manifold. The refrigerant is able to circulate from the second chamber to the third chamber and then to the first chamber.
Selon une forme de réalisation, le dispositif de distribution est susceptible d'occuper la totalité du volume de la première chambre suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit. Dans ce cas, les débouchés des tubes sur l'espace peuvent être avantageusement ménagés à travers la paroi de la boîte collectrice. Le deuxième conduit comporte une pluralité de passages débouchant individuellement de manière étanche directement vers chacun des tubes du faisceau.According to one embodiment, the distribution device is capable of occupying the entire volume of the first chamber in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit. In this case, the outlets of the tubes on the space can advantageously be formed through the wall of the manifold. The second conduit has a plurality of passages opening individually in a sealed manner directly to each of the tubes of the bundle.
Le fluide réfrigérant est alors apte à être directement distribué vers les tubes du faisceau sans circuler à l'intérieur de la première chambre. La distribution du fluide réfrigérant vers chacun des tubes du faisceau est ainsi fiabilisée et favorise une alimentation homogène en fluide réfrigérant de la totalité des tubes du faisceau.The refrigerant is then able to be directly distributed to the tubes of the bundle without circulating inside the first chamber. The distribution of the coolant to each of the bundle tubes is thus made more reliable and promotes a uniform supply of coolant to all of the bundle tubes.
Selon une forme de réalisation, le dispositif de distribution est aussi susceptible d'occuper partiellement le volume de la première chambre suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit. Dans ce cas, les débouchés des tubes sur l'espace peuvent être ménagés à travers la paroi de la boîte collectrice. Selon une variante, les tubes du faisceau traversent la paroi de la boîte collectrice, leurs débouchés étant alors disposés à l'intérieur de la première chambre.According to one embodiment, the distribution device is also capable of partially occupying the volume of the first chamber in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit. In this case, the outlets of the tubes on the space can be formed through the wall of the manifold. According to a variant, the tubes of the bundle pass through the wall of the manifold, their outlets then being arranged inside the first chamber.
Ainsi selon une forme de réalisation, le dispositif de distribution occupe partiellement le volume de la première chambre suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit. Un espace de circulation du fluide réfrigérant est ménagé à l'intérieur de la première chambre entre le dispositif de distribution et les débouchés des tubes du faisceau. Les débouchés des tubes du faisceau sont disposés à distance du dispositif de distribution et plus particulièrement à distance des passages.Thus, according to one embodiment, the dispensing device partially occupies the volume of the first chamber in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit. A cooling fluid circulation space is provided inside the first chamber between the distribution device and the outlets of the bundle tubes. The outlets of the tubes of the bundle are arranged at a distance from the distribution device and more particularly at a distance from the passages.
Le fluide réfrigérant évacué hors du dispositif de distribution est alors apte à circuler à l'intérieur de la première chambre au moins en partie autour du dispositif de distribution préalablement à sa distribution vers les tubes du faisceau. Le mélange du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse est ainsi complété lors de sa circulation à l'intérieur de la première chambre, préalablement à la distribution du fluide réfrigérant vers les tubes du faisceau.The refrigerant discharged from the distribution device is then able to circulate inside the first chamber at least in part around the distribution device prior to its distribution to the tubes of the bundle. The mixture of the refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase is thus completed during its circulation inside the first chamber, prior to the distribution of the refrigerant to the tubes of the bundle.
Ainsi encore selon une variante, le dispositif de distribution occupe partiellement le volume de la première chambre suivant une direction transverse à l'axe longitudinal du premier conduit. Les tubes traversent la paroi de la boîte collectrice pour déboucher à l'intérieur de la première chambre. Les débouchés des tubes du faisceau sont placés directement en communication étanche avec un passage qui leur est affecté.Thus again according to a variant, the dispensing device partially occupies the volume of the first chamber in a direction transverse to the longitudinal axis of the first conduit. The tubes pass through the wall of the manifold to open into the first chamber. The outlets of the bundle tubes are placed directly in sealed communication with a passage which is assigned to them.
Ainsi, le fluide réfrigérant est apte à être directement distribué depuis chacun des passages du dispositif de distribution vers chacun des débouchés des tubes pour favoriser leur alimentation homogène en fluide réfrigérant.Thus, the refrigerant is able to be directly distributed from each of the passages of the distribution device to each of the outlets of the tubes to promote their uniform supply of refrigerant.
Dans le cas où les débouchés des tubes du faisceau sont placés directement en communication étanche avec un passage qui leur est affecté, les passages sont à cet effet accolés de manière étanche aux débouchés des tubes du faisceau de manière à autoriser une communication étanche entre eux. Le deuxième conduit peut à cet effet être solidarisé aux tubes en bordure de leurs débouchés, notamment par brasage.In the case where the outlets of the tubes of the bundle are placed directly in leaktight communication with a passage which is assigned to them, the passages are for this purpose adjoined in a sealed manner to the outlets of the tubes of the bundle so as to allow leaktight communication between them. The second conduit can for this purpose be secured to the tubes at the edge of their outlets, in particular by brazing.
Ainsi selon une forme avantageuse de réalisation, chaque passage débouche hors de la première chambre vers un unique tube du faisceau de tubes. Les passages sont notamment en nombre correspondant au nombre de tubes du faisceau à alimenter en fluide réfrigérant.Thus according to an advantageous embodiment, each passage leads out of the first chamber to a single tube of the bundle of tubes. The passages are in particular in number corresponding to the number of tubes of the bundle to be supplied with refrigerant.
On notera qu'une deuxième extrémité longitudinale du premier conduit opposée à sa première extrémité longitudinale communiquant avec la bouche d'entrée est de préférence fermée pour forcer la distribution du fluide réfrigérant hors du premier conduit vers le canal à travers le ou les orifices. Les extrémités longitudinales du deuxième conduit sont de préférence fermées pour forcer la distribution du fluide réfrigérant hors du canal à travers le ou les passages vers l'extérieur du deuxième conduit ou en d'autres termes hors du dispositif de distribution vers les débouchés des tubes du faisceau.It will be noted that a second longitudinal end of the first duct opposite its first longitudinal end communicating with the inlet mouth is preferably closed to force the distribution of the refrigerant fluid out of the first duct towards the channel through the orifice (s). The longitudinal ends of the second duct are preferably closed to force the distribution of the coolant out of the channel through the passage (s) to the outside of the second duct or in other words out of the distribution device towards the outlets of the tubes of the beam.
Diverses modalités de fermeture spécifiques de la deuxième extrémité longitudinale du deuxième conduit et/ou des extrémités longitudinales du premier conduit peuvent être utilisées isolément ou en combinaison.Various specific closure methods for the second longitudinal end of the second conduit and / or the longitudinal ends of the first conduit can be used individually or in combination.
La deuxième extrémité longitudinale du premier conduit et/ou les extrémités longitudinales du deuxième conduit sont par exemple fermée(s) :The second longitudinal end of the first conduit and / or the longitudinal ends of the second conduit are, for example, closed:
-) par la paroi de la boîte collectrice.-) through the wall of the manifold.
-) par au moins un embout ménagé à l'une au moins des extrémités longitudinales du dispositif de distribution. Un tel embout est susceptible de former ou non un composant du dispositif d'espacement interposé entre le premier conduit et le deuxième conduit.-) by at least one end-piece formed at at least one of the longitudinal ends of the dispensing device. Such a nozzle is capable of forming or not a component of the spacer device interposed between the first conduit and the second conduit.
-) par les extrémités du premier conduit et/ou du deuxième conduit. Plus particulièrement, la deuxième extrémité longitudinale du premier conduit est par exemple fermée par la deuxième extrémité longitudinale du deuxième conduit située au plus proche de la deuxième extrémité longitudinale du premier conduit suivant son axe longitudinal. Plus particulièrement encore, les extrémités longitudinales du deuxième conduit sont par exemple fermées par les extrémités longitudinales du premier conduit.-) by the ends of the first conduit and / or the second conduit. More particularly, the second longitudinal end of the first conduit is for example closed by the second longitudinal end of the second conduit located closest to the second longitudinal end of the first conduit along its longitudinal axis. More particularly still, the longitudinal ends of the second conduit are for example closed by the longitudinal ends of the first conduit.
L'échangeur thermique est plus particulièrement configuré pour être utilisé en tant qu’évaporateur. L'échangeur thermique peut être utilisé pour refroidir un flux d'air le traversant ou pour refroidir un liquide dédié au refroidissement d'un organe, tel qu'au moins une batterie d'un véhicule fournissant l'énergie nécessaire au moins en partie à sa propulsion.The heat exchanger is more particularly configured to be used as an evaporator. The heat exchanger can be used to cool an air flow passing through it or to cool a liquid dedicated to the cooling of an organ, such as at least one battery of a vehicle supplying the necessary energy at least in part to its propulsion.
L'invention a aussi pour objet un circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un compresseur, un condenseur, un dispositif de détente et un échangeur thermique conforme à l'invention, parcourus par un fluide réfrigérant.The invention also relates to a refrigerant circuit comprising at least one compressor, a condenser, an expansion device and a heat exchanger according to the invention, traversed by a refrigerant.
L'invention a aussi pour objet une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, ou installation de conditionnement d'air, configurée pour équiper un véhicule. L'installation de conditionnement d'air de l'invention comprend au moins un échangeur thermique conforme à l'invention.The invention also relates to a ventilation, heating and / or air conditioning installation, or air conditioning installation, configured to equip a vehicle. The air conditioning installation of the invention comprises at least one heat exchanger according to the invention.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif et pour exemple en relation avec les dessins des planches annexées, dans lesquelles :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description given below by way of indication and for example in connection with the drawings of the attached plates, in which:
- la figure 1 est une illustration schématique d'un circuit de circulation d'un fluide réfrigérant participant d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule.- Figure 1 is a schematic illustration of a circulation circuit of a refrigerant participating in an air conditioning installation of a vehicle.
- la figure 2 est une illustration schématique d'un échangeur thermique que comporte le circuit schématisé sur la figure 1.- Figure 2 is a schematic illustration of a heat exchanger that includes the circuit shown schematically in Figure 1.
- les figures 3 à figure 12 sont des illustrations partielles en coupe longitudinale de divers exemples de réalisation d'un dispositif de distribution conforme à l'invention.- Figures 3 to Figure 12 are partial illustrations in longitudinal section of various embodiments of a dispensing device according to the invention.
- les figures 13 et 14 sont des illustrations partielles en coupe de divers exemples de réalisation d'un échangeur thermique conforme à l'invention.- Figures 13 and 14 are partial sectional illustrations of various embodiments of a heat exchanger according to the invention.
Les figures et leur description exposent l'invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en œuvre. Elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention.The figures and their description show the invention in detail and according to specific methods of its implementation. They can of course be used to better define the invention.
Sur la figure 1, une installation de conditionnement d'air pour un véhicule, notamment automobile, comprend un circuit 1 fermé à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant FR. Sur l'exemple de réalisation illustré, le circuit 1 comprend essentiellement, successivement suivant le sens SI de circulation du fluide réfrigérant FR, un compresseur 2, un condenseur 3 ou refroidisseur de gaz, un organe de détente 4 et au moins un échangeur thermique 5. L'exemple donné d'une architecture minimale du circuit 1 est donné à titre indicatif et n'est pas restrictif quant à la portée de l'invention au regard de diverses architectures potentielles du circuit 1.In FIG. 1, an air conditioning installation for a vehicle, in particular a motor vehicle, comprises a closed circuit 1 inside which a refrigerant FR circulates. In the illustrated embodiment, the circuit 1 essentially comprises, successively in the direction SI of circulation of the refrigerant fluid FR, a compressor 2, a condenser 3 or gas cooler, an expansion member 4 and at least one heat exchanger 5 The example given of a minimum architecture of circuit 1 is given as an indication and is not restrictive as to the scope of the invention with regard to various potential architectures of circuit 1.
L'échangeur thermique 5 est par exemple dédié au refroidissement d'un flux d'air FA le traversant, tel qu'illustré sur la figure 2. Un tel flux d'air FA est notamment exploité pour traiter thermiquement l'air de l'habitacle du véhicule ou par exemple encore pour refroidir un organe du véhicule en fonctionnement. Par exemple encore, l'échangeur thermique 5 est dédié au refroidissement d'un liquide exploité pour refroidir un organe du véhicule en fonctionnement, tel qu'une ou plusieurs batteries fournissant l'énergie électrique à une motorisation électrique propulsive du véhicule.The heat exchanger 5 is for example dedicated to cooling an air flow FA passing through it, as illustrated in FIG. 2. Such an air flow FA is used in particular to heat treat the air of the passenger compartment of the vehicle or, for example, to cool an organ of the vehicle in operation. For example again, the heat exchanger 5 is dedicated to cooling a liquid used to cool an organ of the vehicle in operation, such as one or more batteries supplying electrical energy to a propulsive electric motorization of the vehicle.
Sur la figure 1 et la figure 2, l'échangeur thermique 5 comprend un faisceau 6 interposés entre une boîte collectrice 7 et une boîte de renvoi 8. La boîte collectrice 7 s'étend suivant une direction longitudinale Dl orientée perpendiculairement à une direction D3 d'extension des tubes 12 du faisceau 6 entre la boîte collectrice 7 et la boîte de renvoi 8.In FIG. 1 and FIG. 2, the heat exchanger 5 comprises a bundle 6 interposed between a manifold box 7 and a return box 8. The manifold box 7 extends in a longitudinal direction Dl oriented perpendicular to a direction D3 d extension of the tubes 12 of the bundle 6 between the manifold 7 and the return box 8.
La boîte collectrice 7 délimite une chambre 9 alimentée en fluide réfrigérant LR à travers une bouche d'entrée 10. Le fluide réfrigérant LR circule à l'intérieur de l'échangeur thermique 5 pour refroidir au moins les tubes 12 du faisceau 6, puis est évacué hors de l'échangeur thermique 5 à travers une bouche de sortie 11.The manifold 7 delimits a chamber 9 supplied with refrigerant fluid LR through an inlet mouth 10. The refrigerant fluid LR circulates inside the heat exchanger 5 to cool at least the tubes 12 of the bundle 6, then is evacuated from the heat exchanger 5 through an outlet 11.
Sur l'exemple illustré, la bouche de sortie 11 est ménagée à travers la boîte collectrice 7, ce qui implique que l’échangeur thermique 5 est un échangeur thermique à circulation en « U ». Selon une variante, la bouche de sortie 11 peut être ménagée à travers la boîte de renvoi 8, ce qui implique alors que l’échangeur thermique 5 est un échangeur thermique à circulation en « I ».In the example illustrated, the outlet mouth 11 is formed through the manifold 7, which implies that the heat exchanger 5 is a heat exchanger with "U" circulation. Alternatively, the outlet mouth 11 may be formed through the return box 8, which then implies that the heat exchanger 5 is a heat exchanger with circulation in "I".
Sur la figure 2, l'échangeur thermique 5 est du type à circulation en U du fluide réfrigérant LR. Sur l'exemple illustré, l'échangeur thermique 5 est destiné au refroidissement d’un flux d'air LA. Les tubes 12 du faisceau 6 comportent typiquement des ailettes 13 favorisant l'échange thermique entre le flux d'air LA et les tubes 12 du faisceauIn FIG. 2, the heat exchanger 5 is of the U-shaped type of the refrigerant LR. In the example illustrated, the heat exchanger 5 is intended for cooling an air flow LA. The tubes 12 of the bundle 6 typically comprise fins 13 promoting the heat exchange between the air flow LA and the tubes 12 of the bundle
6. Le flux d'air LA traverse le faisceau 6 transversalement au plan général PI de l'échangeur thermique 5, en s'écoulant le long des tubes 12.6. The air flow LA crosses the bundle 6 transversely to the general plane PI of the heat exchanger 5, flowing along the tubes 12.
Le fluide réfrigérant LR circule depuis la boîte collectrice 7 vers une première nappe 12a de tubes 12 du faisceau 6 dédiés à l'alimentation de la boîte de renvoi 8 en fluide réfrigérant LR. Puis le fluide réfrigérant PR circule depuis la boîte de renvoi 8 vers la boîte collectrice 7 à travers une deuxième nappe 12b de tubes 12 du faisceau 6. La première nappe 12a et la deuxième nappe 12b sont superposées suivant le sens de circulation du flux d'air PA à travers l'échangeur thermique 5.The LR coolant circulates from the manifold 7 to a first layer 12a of tubes 12 of the bundle 6 dedicated to supplying the return box 8 with LR coolant. Then the refrigerant PR flows from the return box 8 to the manifold 7 through a second ply 12b of tubes 12 of the bundle 6. The first ply 12a and the second ply 12b are superimposed according to the direction of circulation of the flow of air PA through the heat exchanger 5.
Une telle configuration de l'échangeur thermique 5 rend particulièrement utile l'obtention d'une distribution homogène du fluide réfrigérant PR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse et une distribution homogène du fluide réfrigérant PR le long de la boîte collectrice 7 vers chacun des tubes 12 de la première nappe 12a du faisceau 6. L'exemple décrit de l'architecture de l'échangeur thermique 5 et des modalités de circulation du fluide réfrigérant PR entre la boîte collectrice 7 et la boîte de renvoi 8, sont néanmoins données à titre indicatif et ne sont pas restrictifs quant à la portée de l'invention.Such a configuration of the heat exchanger 5 makes it particularly useful to obtain a homogeneous distribution of the refrigerant PR between its liquid phase and its gas phase and a homogeneous distribution of the refrigerant PR along the manifold 7 towards each of the tubes 12 of the first ply 12a of the bundle 6. The example described of the architecture of the heat exchanger 5 and of the modes of circulation of the coolant PR between the manifold 7 and the return box 8, are nevertheless given at indicative and are not restrictive as to the scope of the invention.
Sur la figure 1 et la figure 2, la chambre 9 loge un dispositif de distribution 18 s'étendant suivant une direction longitudinale D2 parallèle à la direction longitudinale Dl d'extension de la boîte collectrice 7. Le dispositif de distribution 18 comprend un conduit 14 s'étendant suivant un axe longitudinal Al entre une première extrémité 15 et une deuxième extrémité 16 du conduit 14. Le conduit 14 est notamment destiné à procurer une homogénéisation du fluide réfrigérant FR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse lors de son évacuation hors du conduit 14.In FIG. 1 and FIG. 2, the chamber 9 houses a distribution device 18 extending in a longitudinal direction D2 parallel to the longitudinal direction Dl of extension of the manifold 7. The distribution device 18 comprises a conduit 14 extending along a longitudinal axis A1 between a first end 15 and a second end 16 of the duct 14. The duct 14 is in particular intended to provide a homogenization of the refrigerant fluid FR between its liquid phase and its gaseous phase during its evacuation from the conduit 14.
L'axe longitudinal Al du conduit 14 est orienté parallèlement à la direction Dl d'extension de la boîte collectrice 7 et définit la direction longitudinale D2 d'extension du dispositif de distribution 18. Le dispositif de distribution 18 est potentiellement centré à l'intérieur de la boîte collectrice 7 tel qu'illustré sur la figure 1 ou d'être excentré à l'intérieur de la boîte collectrice 7 par rapport à un axe longitudinal médian A2 d'extension de la boîte collectrice 7 tel qu'illustré sur la figure 2.The longitudinal axis Al of the duct 14 is oriented parallel to the direction Dl of extension of the manifold 7 and defines the longitudinal direction D2 of extension of the distribution device 18. The distribution device 18 is potentially centered inside of the manifold 7 as illustrated in FIG. 1 or to be eccentric inside the manifold 7 with respect to a median longitudinal axis A2 of extension of the manifold 7 as illustrated in the figure 2.
Une première extrémité 15 longitudinale du conduit 14 comporte la bouche d'entrée 10 pour l'alimentation en fluide réfrigérant FR du dispositif de distribution 18 via le conduit 14. La bouche d'entrée 10 est susceptible de recevoir le fluide réfrigérant FR depuis l'extérieur du dispositif de distribution 18 soit directement soit via un organe de jonction de l'échangeur thermique 5 avec le circuit fluidique 1 illustré sur la figure 1. La deuxième extrémité 16 du conduit 14 est fermée.A first longitudinal end 15 of the conduit 14 comprises the inlet mouth 10 for the supply of refrigerant fluid FR to the distribution device 18 via the conduit 14. The inlet mouth 10 is capable of receiving the refrigerant fluid FR from the outside of the distribution device 18 either directly or via a junction member of the heat exchanger 5 with the fluid circuit 1 illustrated in FIG. 1. The second end 16 of the conduit 14 is closed.
Au moins un orifice 17 est ménagé à travers le conduit 14 pour l'évacuation du fluide réfrigérant FR depuis le conduit 14 vers la chambre 9. Le conduit comporte de préférence une pluralité d'orifices 17 ménagés sur au moins une partie de sa longueur pour favoriser l'homogénéisation du fluide réfrigérant évacué le long du conduit 14 entre sa phase liquide et sa phase gazeuse.At least one orifice 17 is formed through the conduit 14 for the evacuation of the refrigerant fluid FR from the conduit 14 towards the chamber 9. The conduit preferably comprises a plurality of orifices 17 formed over at least part of its length for promote the homogenization of the refrigerant discharged along the conduit 14 between its liquid phase and its gaseous phase.
Sur les figures 3 à 12, diverses formes de réalisation d'un dispositif de distribution 18 conforme à l'invention sont illustrées. Les dispositifs de distribution 18 illustrés sur les figures 3 à 12 sont configurés pour équiper un échangeur thermique conforme à l'invention, tel qu'illustré pour exemple sur les figures 13 et 14.In Figures 3 to 12, various embodiments of a dispensing device 18 according to the invention are illustrated. The distribution devices 18 illustrated in FIGS. 3 to 12 are configured to equip a heat exchanger according to the invention, as illustrated for example in FIGS. 13 and 14.
Plus particulièrement en se référant aussi à la figure 1 et à la figure 2, les dispositifs de distribution 18 illustrés sur les figures 3 à 12 sont agencés pour être logés dans la boîte collectrice 7 à partir de laquelle les tubes 12 de la première nappe 12a de tubes 12 du faisceau 6 que comporte l'échangeur thermique 5 sont alimentés en fluide réfrigérant FR.More particularly with reference also to FIG. 1 and to FIG. 2, the distribution devices 18 illustrated in FIGS. 3 to 12 are arranged to be housed in the manifold 7 from which the tubes 12 of the first ply 12a of tubes 12 of the bundle 6 that comprises the heat exchanger 5 are supplied with FR refrigerant.
Sur les figures 3 à 14, les dispositifs de distribution 18 comprennent le conduit 14, désigné par la suite premier conduit 14, qui est pourvu de la bouche d'entrée 10 et d'une pluralité d'orifices 17 à travers lesquels le fluide réfrigérant FR est évacué hors du premier conduit 14. Les dispositifs de distribution 18 comprennent aussi un deuxième conduit 19 qui loge le premier conduit 14 et qui comporte des passages 20 à travers lesquels le fluide réfrigérant FR prévu d'être admis à l'intérieur des dispositifs de distribution 18 est pulvérisé vers les tubes 12 du faisceau 6.In FIGS. 3 to 14, the distribution devices 18 comprise the conduit 14, hereinafter designated the first conduit 14, which is provided with the inlet mouth 10 and a plurality of orifices 17 through which the refrigerant FR is evacuated from the first conduit 14. The distribution devices 18 also include a second conduit 19 which houses the first conduit 14 and which has passages 20 through which the refrigerant FR intended to be admitted inside the devices distribution 18 is sprayed towards the tubes 12 of the bundle 6.
Le deuxième conduit 19 entoure le premier conduit 14 à distance l'un de l'autre suivant une direction transverse DT à l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. A cet effet, les dispositifs de distribution 18 comprennent un dispositif d'espacement 21 interposé entre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19. Le dispositif d'espacement 21 ménage ainsi entre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 un canal 22 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR est prévu de circuler préalablement à sa pulvérisation vers les tubes 12 du faisceau 6.The second conduit 19 surrounds the first conduit 14 at a distance from one another in a direction transverse DT to the longitudinal axis Al of the first conduit 14. For this purpose, the distribution devices 18 comprise a spacing device 21 interposed between the first conduit 14 and the second conduit 19. The spacing device 21 thus provides between the first conduit 14 and the second conduit 19 a channel 22 inside which the refrigerant FR is intended to circulate prior to its spraying to the tubes 12 of the bundle 6.
Sur les exemples illustrés, le deuxième conduit 19 et le premier conduit 14 sont représentés coaxiaux. Les orifices 17 sont alignés le long d'une première droite LI et les passages 20 sont alignés le long d'une deuxième droite L2. La première droite LI et la deuxième droite L2 sont parallèles à l'axe longitudinal Al du premier conduit 14.In the examples illustrated, the second conduit 19 and the first conduit 14 are shown to be coaxial. The orifices 17 are aligned along a first straight line LI and the passages 20 are aligned along a second straight line L2. The first straight line LI and the second straight line L2 are parallel to the longitudinal axis Al of the first conduit 14.
Les orifices 17 et les passages 20 sont angulairement décalés sur une plage angulaire inférieure ou égale à 180° autour de l'axe longitudinal Al du conduit 14. Le chemin parcouru par le fluide réfrigérant FR à l'intérieur du canal 22 autour du conduit 14, et ainsi à l'intérieur des dispositifs de distribution 18, est optimisé pour accroître le mélange entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant FR pulvérisé hors du premier conduit 14 à travers les orifices 17.The orifices 17 and the passages 20 are angularly offset over an angular range less than or equal to 180 ° around the longitudinal axis Al of the conduit 14. The path traveled by the refrigerant fluid FR inside the channel 22 around the conduit 14 , and thus inside the distribution devices 18, is optimized to increase the mixing between a liquid phase and a gas phase of the refrigerant fluid FR sprayed out of the first conduit 14 through the orifices 17.
Par exemple sur les figures 3 à 12 et sur la figure 14, les orifices 17 et les passages 20 sont angulairement décalés de 180° autour de l'axe longitudinal Al du premier conduit 14, suivant un angle B1 référencé sur la figure 14.For example in FIGS. 3 to 12 and in FIG. 14, the orifices 17 and the passages 20 are angularly offset by 180 ° around the longitudinal axis Al of the first conduit 14, at an angle B1 referenced in FIG. 14.
Par exemple encore sur la figure 13, les orifices 17 et les passages 20 sont angulairement décalés d'un angle B2 inférieur à 180° autour de l'axe longitudinal du premier conduit 14. Selon l'orientation de l'échangeur thermique 5 par rapport à la gravité, le fluide réfrigérant FR est potentiellement entraîné par sa phase gazeuse à l'intérieur du canal 22 autour du premier conduit 14 sur une plage angulaire supérieure à 180°.For example again in FIG. 13, the orifices 17 and the passages 20 are angularly offset by an angle B2 of less than 180 ° around the longitudinal axis of the first conduit 14. According to the orientation of the heat exchanger 5 relative to under gravity, the refrigerant FR is potentially entrained by its gas phase inside the channel 22 around the first conduit 14 over an angular range greater than 180 °.
On notera sur les figures 3 à 12, que le nombre d'orifices 17 et le nombre de passages 20 sont différents. L'interposition du canal 22 entre les orifices 17 et les passages 20 permet de dissocier les modalités d'obtention d'un mélange homogène entre une phase gazeuse et une phase liquide du fluide réfrigérant FR pulvérisé à travers les orifices 17, des modalités de distribution du fluide réfrigérant FR à travers les passages 20 hors des dispositifs de distribution 18 vers chacun des tubes 12 du faisceau 6.It will be noted in FIGS. 3 to 12 that the number of orifices 17 and the number of passages 20 are different. The interposition of the channel 22 between the orifices 17 and the passages 20 makes it possible to dissociate the methods of obtaining a homogeneous mixture between a gaseous phase and a liquid phase of the FR refrigerant fluid sprayed through the orifices 17, from the distribution methods. of the refrigerant FR through the passages 20 outside the distribution devices 18 to each of the tubes 12 of the bundle 6.
Le fluide réfrigérant FR évacué hors du premier conduit 14 à travers les orifices 17 est pulvérisé à l'intérieur du canal 22, circule à l'intérieur du canal 22 au moins en partie autour du premier conduit 14 jusqu'aux passages 20 pour son évacuation hors des dispositifs de distribution 18.The refrigerant FR evacuated from the first conduit 14 through the orifices 17 is sprayed inside the channel 22, circulates inside the channel 22 at least partially around the first conduit 14 to the passages 20 for its evacuation outside distribution systems 18.
Le fluide réfrigérant FR est mélangé entre sa phase liquide et sa phase gazeuse en sortie du premier conduit 14 à travers les orifices 17. La circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du canal 22 permet d'optimiser le mélange du fluide réfrigérant FR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse préalablement à son évacuation hors des dispositifs de distribution 18 à travers les passages 20.The FR refrigerant is mixed between its liquid phase and its gaseous phase at the outlet of the first conduit 14 through the orifices 17. The circulation of the FR refrigerant inside the channel 22 makes it possible to optimize the mixture of the FR refrigerant between its liquid phase and its gaseous phase prior to its evacuation from the distribution devices 18 through the passages 20.
On notera qu'au moins un mélangeur participant à la formation du dispositif d'espacement 21 peut être avantageusement logé à l'intérieur du canal 22 pour accroître davantage le mélange du fluide réfrigérant FR entre une phase liquide et une phase gazeuse à l'intérieur du canal 22.It will be noted that at least one mixer participating in the formation of the spacer device 21 can advantageously be housed inside the channel 22 to further increase the mixture of the refrigerant fluid FR between a liquid phase and a gas phase inside. from channel 22.
Sur les exemples représentés sur les figures 3 à 14, le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 présentent une conformation annulaire centrée sur l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. Sur les figures 3 à 13, la section transverse des conduits 14,19 est de conformation circulaire. Sur la figure 14, la section transverse des conduits 14,19 est de conformation oblongue.In the examples represented in FIGS. 3 to 14, the first conduit 14 and the second conduit 19 have an annular conformation centered on the longitudinal axis Al of the first conduit 14. In FIGS. 3 to 13, the cross section of the conduits 14, 19 is of circular conformation. In Figure 14, the cross section of the conduits 14,19 is of oblong conformation.
Le dispositif d'espacement 21 est avantageusement exploité pour solidariser l'un à l'autre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19, en les maintenant fermement dans leur position transverse relative. Le dispositif d'espacement 21 est notamment issu d'un matériau métallique, tel qu'à base d'aluminium, permettant son brasage sur le premier conduit 14 et sur le deuxième conduit 14 avec lesquels le dispositif d'espacement 21 est placé en contact. Les dispositifs de distribution 18 peuvent ainsi être renforcés par le dispositif d'espacement 21, notamment en cas d'une extension conséquente d'un dispositif de distribution 18 prévu pour alimenter un nombre conséquent de tubes 12 du faisceau 6.The spacing device 21 is advantageously used to secure the first conduit 14 and the second conduit 19 to each other, while holding them firmly in their relative transverse position. The spacing device 21 is in particular derived from a metallic material, such as aluminum, allowing its brazing on the first conduit 14 and on the second conduit 14 with which the spacer device 21 is placed in contact . The distribution devices 18 can thus be reinforced by the spacing device 21, in particular in the event of a consequent extension of a distribution device 18 provided for supplying a substantial number of tubes 12 of the bundle 6.
Le dispositif d'espacement 21 comprend divers composants 21a, 21b, 21c pour maintenir le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 à distance l'un de l'autre suivant la direction transverse DT. Les composants 21a, 21b, 21c du dispositif d'espacement 21 peuvent être diversement structurés et/ou être diversement positionnés à l'intérieur des dispositifs de distribution 18.The spacing device 21 comprises various components 21a, 21b, 21c for maintaining the first conduit 14 and the second conduit 19 at a distance from each other in the transverse direction DT. The components 21a, 21b, 21c of the spacing device 21 can be variously structured and / or be variously positioned inside the distribution devices 18.
Des composants 21a, 21b, 21c d'un même dispositif d'espacement 21 peuvent être agencés différemment et être utilisés en combinaisons au moins deux à deux pour maintenir le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 à une distance transverse déterminée, dans la mesure où de telles combinaisons sont compatibles entre elles.Components 21a, 21b, 21c of the same spacer device 21 can be arranged differently and be used in combinations at least two by two to maintain the first conduit 14 and the second conduit 19 at a determined transverse distance, as far as where such combinations are compatible with each other.
Sur les exemples de réalisation illustrés sur les figures 3 à 14, des composants 21a, 21b des dispositifs d'espacement 21 sont disposées à l'intérieur du canal 22, en étant interposées entre la paroi 14a du premier conduit 14 et la paroi 19a du deuxième conduit 19. Tel qu'illustré sur les figures 3 à 12, des composants 21a, 21b des dispositifs d'espacement 21 sont disposés à distance Tl les uns des autres le long des dispositifs de distribution 18 ou en d'autres termes suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14.In the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 3 to 14, components 21a, 21b of the spacing devices 21 are arranged inside the channel 22, being interposed between the wall 14a of the first conduit 14 and the wall 19a of the second conduit 19. As illustrated in FIGS. 3 to 12, components 21a, 21b of the spacing devices 21 are arranged at a distance Tl from one another along the distribution devices 18 or in other words along the lines longitudinal axis A1 of the first conduit 14.
Les composants 21a, 21b des dispositifs d'espacement 21 peuvent être répartis à l'intérieur du canal 22 à équidistance ou à des distances différenciées entre au moins deux composants 21a, 21b voisins suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. En d'autres termes, la distance Tl de répartitions des composants 21a, 21b suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14 est susceptible de varier le long des dispositifs de distribution 18.The components 21a, 21b of the spacers 21 can be distributed inside the channel 22 equidistantly or at differentiated distances between at least two neighboring components 21a, 21b along the longitudinal axis A1 of the first conduit 14. At d In other words, the distance T1 of distribution of the components 21a, 21b along the longitudinal axis A1 of the first conduit 14 is likely to vary along the distribution devices 18.
Selon les formes de réalisation illustrées sur les figures 5 à 8, figure 10 et figures 12 à 14, des composants 21a, 21b du dispositif d'espacement 21 s'étendent chacun partiellement autour du premier conduit 14 le long d'une circonférence centrée sur l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. L'extension partielle des composants 21a, 21b autour du premier conduit 14 est prévue pour autoriser une occupation globale du canal 22 par le fluide réfrigérant FR dans un volume continu.According to the embodiments illustrated in FIGS. 5 to 8, FIG. 10 and FIGS. 12 to 14, components 21a, 21b of the spacer device 21 each extend partially around the first conduit 14 along a circumference centered on the longitudinal axis A1 of the first conduit 14. The partial extension of the components 21a, 21b around the first conduit 14 is provided to allow overall occupation of the channel 22 by the refrigerant fluid FR in a continuous volume.
Les composants 21a, 21b du dispositif d'espacement 21 sont alors répartis angulairement autour du premier conduit 14, sans préjuger de leurs positions individuelles de répartition suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. Les composants 21a, 21b du dispositif d'espacement 21 coopèrent entre eux au moins deux à deux pour maintenir le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 à distance l'un par rapport à l'autre suivant la direction transverse DT.The components 21a, 21b of the spacing device 21 are then distributed angularly around the first duct 14, without prejudging their individual distribution positions along the longitudinal axis Al of the first duct 14. The components 21a, 21b of the spacing device 21 cooperate with each other at least two by two to maintain the first conduit 14 and the second conduit 19 at a distance from one another in the transverse direction DT.
Par exemple sur les figures 5 à 8, figure 10 et figures 12 à 13, des composants 21a, 21b du dispositif d'espacement 21 sont agencés en taquets 23 configurés en organe de butée à faible surface de contact avec le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19. Au moins un jeu de taquets 23 coopérants entre eux procure le positionnement relatif entre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 transversalement à l'axe longitudinal Al du premier conduit 14.For example in FIGS. 5 to 8, FIG. 10 and FIGS. 12 to 13, components 21a, 21b of the spacer device 21 are arranged in cleats 23 configured as a stop member with a small contact surface with the first conduit 14 and the second conduit 19. At least one set of tabs 23 cooperating with each other provides the relative positioning between the first conduit 14 and the second conduit 19 transversely to the longitudinal axis A1 of the first conduit 14.
Sur les figures 5 à 8, figure 10 et figure 13, les taquets 23 sont par exemple au moins au nombre de trois en étant répartis à 120° autour de l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. Sur la figure 12, les taquets 23 sont au nombre de quatre en étant répartis à 90° autour de l'axe longitudinal Al du premier conduit 14.In FIGS. 5 to 8, FIG. 10 and FIG. 13, the cleats 23 are for example at least three in number, being distributed at 120 ° around the longitudinal axis Al of the first conduit 14. In FIG. 12, the cleats 23 are four in number, being distributed at 90 ° around the longitudinal axis Al of the first conduit 14.
Sur la figure 14, des composants 21a du dispositif d'espacement 21 sont agencés en portion d'anneau 25 ou en d'autres termes en anneau ouvert. Les portions d'anneau 25 s'étendent chacune autour de l'axe longitudinal Al du premier conduit 14 sur une plage angulaire inférieure à 180°, tel que par exemple une plage angulaire de de l'ordre de 120° comme illustré.In FIG. 14, components 21a of the spacer device 21 are arranged in a portion of a ring 25 or in other words in an open ring. The ring portions 25 each extend around the longitudinal axis A1 of the first conduit 14 over an angular range less than 180 °, such as for example an angular range of the order of 120 ° as illustrated.
Selon les formes de réalisation illustrées sur les figures 3 et 4, et sur les figures 9 et 11, des composants 21a, 21b des dispositifs d'espacement 21 sont de conformation annulaire fermée en s'étendant chacun autour du premier conduit 14 le long de la totalité d'une circonférence centrée sur l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. De tels composants 21a, 21b des dispositifs d'espacement 21 sont notamment conformés en anneaux fermés 26, qui entourent le premier conduit 14 en étant refermés sur eux- mêmes autour du premier conduit 14.According to the embodiments illustrated in FIGS. 3 and 4, and in FIGS. 9 and 11, components 21a, 21b of the spacers 21 are of closed annular conformation, each extending around the first conduit 14 along the whole of a circumference centered on the longitudinal axis A1 of the first conduit 14. Such components 21a, 21b of the spacing devices 21 are in particular shaped as closed rings 26, which surround the first conduit 14 while being closed over them- same around the first duct 14.
Le canal 22 est ainsi compartimenté suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit en une pluralité de cellules 22a indépendantes les unes des autres. Au moins un passage 20 et au moins un orifice 17 débouchent sur chacune des cellules 22a. Le fluide réfrigérant LR peut être ainsi admis à l'intérieur du canal 22 en une pluralité de fractions distinctes de fluide réfrigérant LR qui circulent indépendamment les unes des autres à l'intérieur des cellules 22a.The channel 22 is thus compartmentalized along the longitudinal axis A1 of the first conduit into a plurality of cells 22a independent of each other. At least one passage 20 and at least one orifice 17 open onto each of the cells 22a. The refrigerant LR can thus be admitted inside the channel 22 in a plurality of distinct fractions of refrigerant LR which circulate independently of each other inside the cells 22a.
La division du canal 22 en cellules 22a indépendantes les unes des autres permet de contrôler au mieux l'homogénéité des quantités de fluide réfrigérant LR évacuées hors des dispositifs de distribution 18 à travers chacun des passages 20. L'alimentation homogène des tubes 12 du faisceau 6 en fluide réfrigérant LR en est renforcée ce qui permet d'accroître la performance de l'échangeur thermique 5.The division of the channel 22 into cells 22a independent of each other makes it possible to best control the homogeneity of the quantities of refrigerant fluid LR evacuated from the distribution devices 18 through each of the passages 20. The homogeneous supply of the tubes 12 of the bundle 6 in LR refrigerant fluid is reinforced thereby increasing the performance of the heat exchanger 5.
Sur les figures 3, 9 et 11, les anneaux fermés 26 sont définis par un profil transverse circulaire. Sur la figure 4, les anneaux fermés 26 présentent un profil transverse conformé en tore ouvert. Les tores sont de préférence aplatis à leurs faces de contact avec le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19, pour conforter l'étendue du contact des anneaux fermés 26 avec le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19.In Figures 3, 9 and 11, the closed rings 26 are defined by a circular transverse profile. In FIG. 4, the closed rings 26 have a transverse profile shaped as an open torus. The toroids are preferably flattened at their contact faces with the first conduit 14 and the second conduit 19, to reinforce the extent of contact of the closed rings 26 with the first conduit 14 and the second conduit 19.
Selon les formes de réalisation illustrées sur les figures 3 à 6 et sur les figures 13 et 14, des composants des dispositifs d'espacement 21 sont agencés en entretoises 21a. Les entretoises 21a sont notamment formées par des blocs de matière rapportés par brasage sur le premier conduit 14 et/ou sur le deuxième conduit 19. Les entretoises 21a peuvent aussi être formées par dépôt de matière en fusion sur la paroi 14a du premier conduit 14 et/ou sur la paroi 19a du deuxième conduit 19.According to the embodiments illustrated in Figures 3 to 6 and in Figures 13 and 14, components of the spacer devices 21 are arranged in spacers 21a. The spacers 21a are in particular formed by blocks of material added by brazing to the first conduit 14 and / or to the second conduit 19. The spacers 21a can also be formed by depositing molten material on the wall 14a of the first conduit 14 and / or on the wall 19a of the second conduit 19.
Sur les figures 3, 4 et 14, les entretoises 21a sont formées d'anneaux 25, 26 rapportés par brasage sur le premier conduit 14 et/ou sur le deuxième conduit 19. Sur les figures 5, 6 et 13, les entretoises 21a sont formées de pastilles 27 rapportées par brasage ou par dépôt de matière sur le premier conduit 14 et/ou sur le deuxième conduit 19. Les pastilles 27 sont configurées en taquet 23 en étant par exemple conformées en calotte sphérique tel qu'illustré sur la figure 5 ou en parallélépipèdes plus ou moins allongé suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14, tel qu'illustré sur la figure 6 et la figure 13.In FIGS. 3, 4 and 14, the spacers 21a are formed of rings 25, 26 attached by brazing to the first conduit 14 and / or to the second conduit 19. In FIGS. 5, 6 and 13, the spacers 21a are formed of pads 27 added by brazing or by depositing material on the first conduit 14 and / or on the second conduit 19. The pads 27 are configured in cleat 23 by being for example shaped as a spherical cap as illustrated in FIG. 5 or in more or less elongated parallelepipeds along the longitudinal axis Al of the first conduit 14, as illustrated in FIG. 6 and FIG. 13.
Selon les formes de réalisation illustrées sur les figures 7 à 12, des composants du dispositif d'espacement 21 sont formés par des reliefs 21b issus de la paroi 14a du premier conduit 14 ou de la paroi 19a du deuxième conduit 19. Les reliefs 21b peuvent être conformés en anneaux fermés 26 tels qu'illustrés sur les figures 9 et 11 ou en taquets 23 tels qu'illustrés sur les figures 7, 8, 10 et 12.According to the embodiments illustrated in FIGS. 7 to 12, components of the spacing device 21 are formed by reliefs 21b coming from the wall 14a of the first conduit 14 or from the wall 19a of the second conduit 19. The reliefs 21b can be shaped as closed rings 26 as illustrated in FIGS. 9 and 11 or in cleats 23 as illustrated in FIGS. 7, 8, 10 and 12.
Les reliefs 21b peuvent être par exemple ménagés par usinage ou par déformations des parois 14a, 19a des conduits référencés 14 et 19.The reliefs 21b may for example be formed by machining or by deformations of the walls 14a, 19a of the conduits referenced 14 and 19.
Sur les figures 7 à 12, les reliefs 21b sont ménagés par déformation du premier conduit 14 et/ou du deuxième conduit 19. Sur les figures 7 à 9, les reliefs 21b sont formés par déformation du deuxième conduit 19. Sur les figures 10 à 12, les reliefs 21b sont formés par déformation du premier conduit 14 ou du deuxième conduit 19.In FIGS. 7 to 12, the reliefs 21b are formed by deformation of the first conduit 14 and / or of the second conduit 19. In FIGS. 7 to 9, the reliefs 21b are formed by deformation of the second conduit 19. In FIGS. 10 to 12, the reliefs 21b are formed by deformation of the first conduit 14 or of the second conduit 19.
Les déformations du premier conduit 14 et/ou du deuxième conduit 19 peuvent être réalisées par poinçonnage ou par emboutissage, tel qu'illustré sur les figures 7, 8 et 10. Les reliefs sont alors par exemple conformés en bossages.The deformations of the first conduit 14 and / or of the second conduit 19 can be carried out by punching or by stamping, as illustrated in FIGS. 7, 8 and 10. The reliefs are then for example shaped into bosses.
Les déformations du premier conduit 14 et/ou du deuxième conduit 19 peuvent aussi être réalisées par refoulement de matière tel qu'illustré sur les figures 9 et IL Les reliefs 21b sont alors par exemple conformés en anneaux fermés 26.The deformations of the first conduit 14 and / or of the second conduit 19 can also be produced by the discharge of material as illustrated in FIGS. 9 and IL The reliefs 21b are then, for example, shaped into closed rings 26.
Les déformations du premier conduit 14 et/ou du deuxième conduit 19 peuvent encore être réalisées par écrasement localisé du premier conduit 14 et/ou du deuxième conduit 19 transversalement de part et d'autre de l'axe longitudinal Al du premier conduitThe deformations of the first conduit 14 and / or of the second conduit 19 can also be carried out by localized crushing of the first conduit 14 and / or of the second conduit 19 transversely on either side of the longitudinal axis Al of the first conduit
14. Par exemple sur la figure 12, les reliefs 21b sont ménagés par écrasement du premier conduit 14 en étant notamment conformés en bossages.14. For example in Figure 12, the reliefs 21b are formed by crushing the first conduit 14 being in particular shaped bosses.
Selon les formes de réalisation illustrées sur les figures 5 à 12, les dispositifs d'espacement 21 comprennent au moins un composant 21c formé d'un embout 29a interposé entre des extrémités longitudinales 16a, 16b du premier conduit 14 et du deuxième conduit 19 proches l'une de l'autre suivant l'axe longitudinal Al du premier conduit 14. Sur les exemples illustrés, l'embout 29a est de conformation conique pour conforter la rigueur du positionnement transverse, notamment coaxial, entre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19.According to the embodiments illustrated in FIGS. 5 to 12, the spacing devices 21 comprise at least one component 21c formed by a nozzle 29a interposed between longitudinal ends 16a, 16b of the first conduit 14 and the second conduit 19 close by. 'from one another along the longitudinal axis Al of the first conduit 14. In the examples illustrated, the end piece 29a is conical in shape to reinforce the rigor of the transverse positioning, in particular coaxial, between the first conduit 14 and the second conduit 19.
L'embout 29a est par exemple ménagé à l'une des extrémités longitudinales 16a du premier conduit 14, et forme en outre un organe de fermeture de cette extrémité longitudinale 16a du premier conduit 14. L'embout 29a est logé à l'intérieur d'un évidement 29b de forme complémentaire ménagé à l'extrémité longitudinale 16b du deuxième conduit 19, avec lequel l'embout 29a coopère pour maintenir le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 à distance transverse par rapport à l'axe longitudinal Al du premier conduit 14.The end piece 29a is for example formed at one of the longitudinal ends 16a of the first duct 14, and further forms a member for closing this longitudinal end 16a of the first duct 14. The end piece 29a is housed inside d '' a recess 29b of complementary shape formed at the longitudinal end 16b of the second conduit 19, with which the end piece 29a cooperates to maintain the first conduit 14 and the second conduit 19 at a transverse distance relative to the longitudinal axis Al of the first conduit 14.
Les différents exemples de réalisation des dispositifs d'espacement 21 illustrés sur les figures 3 à 14 ne sont pas exhaustifs et ne sont pas restrictifs quant à la portée de l'invention. Les différents exemples de réalisation illustrés et décrits des dispositifs d'espacement 21 présentent notamment les avantages d'être réalisables à moindres coûts et de faciliter industriellement l'adaptation des dispositifs de distribution 18 selon différents échangeurs thermiques 5 de structures diverses, comprenant notamment des tubes 12 du faisceau 6 à alimenter en fluide réfrigérant FR en nombres spécifiques.The various embodiments of the spacing devices 21 illustrated in FIGS. 3 to 14 are not exhaustive and are not restrictive as to the scope of the invention. The various illustrated and described exemplary embodiments of spacing devices 21 present in particular the advantages of being achievable at lower costs and of facilitating industrially the adaptation of distribution devices 18 according to different heat exchangers 5 of various structures, notably comprising tubes 12 of bundle 6 to be supplied with refrigerant fluid FR in specific numbers.
H est compris que d'autres modalités de réalisation et/ou de configuration du dispositif d'espacement 21 conformément à l'invention peuvent être mises en œuvre pour procurer un positionnement relatif entre le premier conduit 14 et le deuxième conduit 19 transversalement à l'axe longitudinal Al du premier conduit 14, en ménageant un canal 22 entre eux.It is understood that other methods of making and / or configuring the spacing device 21 in accordance with the invention can be implemented to provide relative positioning between the first conduit 14 and the second conduit 19 transversely to the longitudinal axis A1 of the first conduit 14, providing a channel 22 between them.
Sur les figures 13 et 14, des échangeurs thermiques 5 sont équipés de dispositifs de distribution 18 conformes à l'invention. Les dispositifs de distribution 18 sont logés à l'intérieur de la boîte collectrice 7 dont la paroi 7a ménage la chambre 9 sur laquelle débouchent les tubes 12 du faisceau 6 des échangeurs thermiques 5.In Figures 13 and 14, heat exchangers 5 are equipped with distribution devices 18 according to the invention. The distribution devices 18 are housed inside the manifold 7, the wall 7a of which protects the chamber 9 onto which the tubes 12 of the bundle 6 of the heat exchangers 5 open.
Sur la figure 13, un espace de circulation du fluide réfrigérant FR pulvérisé hors du dispositif de distribution 18 est ménagé à l'intérieur de la chambre 9. Fe fluide réfrigérant FR est apte à circuler à l'intérieur de la chambre 9 au moins en partie autour du deuxième conduit 19 ou en d'autres termes au moins en partie autour du dispositif de distribution 18, préalablement à son admission vers les tubes 12 du faisceau 6.In FIG. 13, a space for circulation of the refrigerant fluid FR sprayed out of the distribution device 18 is formed inside the chamber 9. Fe refrigerant fluid FR is able to circulate inside the chamber 9 at least in part around the second conduit 19 or in other words at least partly around the distribution device 18, prior to its admission to the tubes 12 of the bundle 6.
Ainsi un mélange du fluide réfrigérant FR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse est réalisé à l'intérieur de la chambre 9 préalablement à sa distribution vers les tubes 12 du faisceau 6.Thus, a mixture of the refrigerating fluid FR between its liquid phase and its gaseous phase is produced inside the chamber 9 prior to its distribution to the tubes 12 of the bundle 6.
Sur la figure 14, les passages 20 sont directement communiquant avec les débouchés 24 des tubes 12 du faisceau 6 sur la chambre 9. Fes passages 20 étant accolés aux débouchés 24 des tubes 12 du faisceau 6. Fe bord des passages 20 peut être avantageusement brasé le long des bords des débouchés 24 des tubes 12 du faisceau 6 sur la boîte collectrice 7, pour procurer une étanchéité efficace de la zone d'accolement entre les passages 20 et les débouchés 24 des tubes 12 du faisceau 6.In FIG. 14, the passages 20 are directly communicating with the outlets 24 of the tubes 12 of the bundle 6 on the chamber 9. The passages 20 being attached to the outlets 24 of the tubes 12 of the bundle 6. The edge of the passages 20 can advantageously be brazed along the edges of the outlets 24 of the tubes 12 of the bundle 6 on the manifold 7, in order to provide an effective sealing of the joining area between the passages 20 and the outlets 24 of the tubes 12 of the bundle 6.
Fa distribution du fluide réfrigérant FR vers chacun des tubes 12 du faisceau 6 est ainsi obtenue particulièrement fiable et efficace, et l'alimentation homogène en fluide réfrigérant FR des tubes 12 du faisceau 6 est obtenue particulièrement performante le long du dispositif de distribution 18.The distribution of the FR refrigerant fluid to each of the tubes 12 of the bundle 6 is thus obtained particularly reliable and efficient, and the homogeneous supply of FR refrigerant fluid to the tubes 12 of the bundle 6 is obtained particularly efficient along the distribution device 18.
La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif de distribution qui homogénéise la répartition du fluide réfrigérant le long de la boîte collectrice pour garantir une admission quasi-identique de fluide réfrigérant dans chaque tube du faisceau que comporte l'échangeur thermique. En outre, les organisations structurelles du dispositif de distribution leur confèrent une adaptabilité à moindres coûts selon l'agencement d'un échangeur thermique spécifique, notamment au regard du nombre de tubes du faisceau qu'il comporte.The foregoing description clearly explains how the invention makes it possible to achieve the objectives which it has set for itself, and in particular to propose a distribution device which homogenizes the distribution of the refrigerant fluid along the manifold box to guarantee a quasi-admission. identical refrigerant in each tube of the bundle that includes the heat exchanger. In addition, the structural organizations of the distribution device give them adaptability at lower costs according to the arrangement of a specific heat exchanger, in particular with regard to the number of tubes of the bundle that it comprises.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier au dispositif de distribution selon l’invention, notamment en ce qui concerne les modalités de maintien du premier conduit et du deuxième conduit à distance transverse l'un de l'autre et/ou les modalités de formation du canal entre eux par le dispositif d'espacement. Le dispositif de distribution de l'invention vient d’être décrit à titre d’exemple non limitatif et son usage sera constitué dès lors :Of course, various modifications can be made by a person skilled in the art to the distribution device according to the invention, in particular as regards the methods of maintaining the first conduit and the second conduit at transverse distance from each other and / or the methods of forming the channel between them by the spacing device. The distribution device of the invention has just been described by way of nonlimiting example and its use will therefore be made up:
-) que le dispositif de distribution sera pourvu de deux conduits, l'un entourant l'autre à distance transverse au moyen d'un dispositif d'espacement interposé entre eux,-) that the distribution device will be provided with two conduits, one surrounding the other at a transverse distance by means of a spacing device interposed between them,
-) qu'un canal sera ménagé entre les conduits par le dispositif d'espacement, pour la circulation à travers le canal du fluide réfrigérant admis dans l'un des conduits préalablement à son évacuation hors du dispositif de distribution via l'autre conduit.-) A channel will be formed between the conduits by the spacing device, for the circulation through the channel of the refrigerant admitted into one of the conduits prior to its evacuation from the distribution device via the other conduit.
En tout état de cause, l’invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.In any event, the invention cannot be limited to the embodiments specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.
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