WO2017109356A1 - Heat exchanger, notably for a motor vehicle - Google Patents

Heat exchanger, notably for a motor vehicle Download PDF

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WO2017109356A1
WO2017109356A1 PCT/FR2016/053505 FR2016053505W WO2017109356A1 WO 2017109356 A1 WO2017109356 A1 WO 2017109356A1 FR 2016053505 W FR2016053505 W FR 2016053505W WO 2017109356 A1 WO2017109356 A1 WO 2017109356A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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frame
fluid
frames
heat exchanger
length
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/053505
Other languages
French (fr)
Inventor
Isabelle Citti
Sébastien JACOPE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Priority to EP16826393.7A priority Critical patent/EP3394545B1/en
Publication of WO2017109356A1 publication Critical patent/WO2017109356A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D7/1692Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F28F9/0251Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F28F9/0251Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors
    • F28F9/0253Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors with multiple channels, e.g. with combined inflow and outflow channels

Definitions

  • Heat exchanger in particular for a motor vehicle
  • the invention relates to the field of heat exchangers.
  • the invention relates more particularly to heat exchangers able to be traversed by a refrigerant fluid having a relatively high operating pressure, as is the case with natural gases such as carbon dioxide designated by CO 2 , having an operating pressure higher than the refrigerant gases used in the solutions of the state of the art.
  • Such heat exchangers find particular application in motor vehicles. They may in particular constitute a gas cooler in which the cooling fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, such as liquid. Conversely, the second fluid can be cooled by the first fluid for example in gaseous form, the heat exchanger is then commonly referred to as "Water chiller" in English.
  • Such heat exchangers can in particular be used in the thermal regulation of one or more batteries of an electric or hybrid vehicle.
  • the thermal regulation of the batteries is an important point because if the batteries are subjected to temperatures too cold, their autonomy can decrease strongly and if they are subjected to too high temperatures, there is a risk of thermal runaway up to to the destruction of the battery, or even the motor vehicle.
  • a coolant generally coolant comprising a mixture of brine, which circulates in a heat exchanger in contact with the battery or batteries.
  • the cooling liquid can thus bring heat to the battery or batteries to heat them, this heat having been absorbed by the cooling liquid for example during the heat exchange with the C0 2 flowing in the gas cooler.
  • the coolant can also, if necessary, absorb the heat emitted by the battery or batteries to cool them and remove this heat at one or more other heat exchangers.
  • Such heat exchangers can also be used like any other gas cooler in an air conditioning circuit.
  • cooling fluid such as C0 2 under a very high pressure, generally greater than 100 bar, with a burst pressure which can reach, for example, up to 340 bar, implies that heat exchangers such as gas coolers must withstand such high pressures.
  • Heat exchangers are known, for example, comprising a stack of plates allowing the circulation of the first fluid, such as the refrigerant or refrigerant gas, and the second fluid such as the cooling liquid.
  • the first fluid such as the refrigerant or refrigerant gas
  • the second fluid such as the cooling liquid.
  • partition walls on these plates delimiting several passes of circulation of a fluid or two fluids.
  • a problem related to the circulation of a fluid in several passes is to improve the heat exchange while reducing the pressure losses of the fluid.
  • plate heat exchangers known from the prior art do not allow to withstand such high pressures.
  • Thermal heat exchangers are also known from the prior art, comprising a stack of tubes interconnected by at least one collector of the first fluid, in particular the refrigerant fluid on each side of the tubes, and the second fluid, for example in liquid form, can circulate. around the tubes in an envelope connected to a water box.
  • the present invention aims to improve the solutions of the state of the art and to at least partially solve the disadvantages described above by providing a simple heat exchanger to achieve having a better heat exchange performance, this by limiting the losses of charge.
  • the subject of the invention is a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, said exchanger comprising a heat exchange bundle defining circulation channels for at least one fluid.
  • the heat exchanger comprises a predefined number of frames respectively defining a circulation channel for said fluid, each frame defining an internal width and an internal length, and
  • each frame has at least one inner bar:
  • Such frames allow, in a simple manner, a circulation in at least two passes of at least one fluid, for example coolant, in the heat exchanger, thus improving the performance of the heat exchanger.
  • the frames designate a part, or an assembly of parts, which can be rigid, delimiting a closed space or not. In this space can be positioned, in our example, heat exchange tubes.
  • the heat exchange bundle which comprises a plurality of heat exchange tubes, is distinct from the frames.
  • the heat exchanger may further comprise one or more of the following features taken alone or in combination:
  • the inner bar extends over a length at least equal to half the length internal of said frame.
  • the dimensions of the strip thus chosen make it possible to optimize the thermal performances while limiting the pressure drops;
  • said frame and the inner bar are shaped to verify the following relationship: 0.49 ⁇ - ⁇ 0.95;
  • the internal length of said frame is in a range of about 30mm to 500mm;
  • each frame is of substantially rectangular shape, and the inner bar extends from an edge of said frame forming a small side extending in the width direction;
  • said frame comprises an edge substantially parallel to the inner bar and having at least one fluid inlet extending over a length of fluid inlet, and the inner bar is arranged inside said frame away from said edge presenting fluid inlet by a lateral distance, such that the fluid inlet length is greater than or equal to the lateral distance, according to the relation: L1> L2;
  • the inner strip is arranged substantially in the center of said frame in the width direction of said frame;
  • the lateral distance is in a range of about 15mm to 60mm;
  • the heat exchanger comprises at least one inlet pipe and an outlet pipe for said fluid, and said frames respectively have through-openings for placing in fluid communication with the inlet and outlet pipes, and opening respectively onto the pipe.
  • inside said frame at least one through opening defining a fluid inlet;
  • said frames respectively have at least two handles defining the fluidic communication opening openings, and formed on two opposite edges of said frame extending substantially parallel to the inner bar;
  • each fluidic communication opening are shaped to define a fluidic communication area within a range of which:
  • the upper limit corresponds to three times the product of the length of fluid inlet with the remaining length
  • the lower limit is the tenth of the product of the fluid inlet length with the remaining length
  • the thickness of said frame is of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm, in the stacking direction of said frames;
  • the width of the inner bar is greater than or equal to, preferably greater than, the thickness of said frame, in the stacking direction of said frames; each frame includes flow turbulators of said fluid disposed on either side of the inner bar;
  • the thickness of the turbulators is substantially equal to the thickness of said frame, in the stacking direction of said frames.
  • the heat exchanger allows a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid, and comprises an alternating stack of first heat exchange tube receiving frames defining first circulation channels. for the first fluid, and second frames respectively defining second circulation channels for the second fluid and respectively comprising said at least one inner bar.
  • the heat exchanger thus comprises a stack of simple elements, namely first frames in which the first fluid circulates, such as a fluid refrigerant, and between which second frames are arranged, the second fluid such as coolant flowing in these second frames.
  • the superimposed frames make it possible to create the flow path of the first fluid such as a refrigerant, when the frames are assembled, preferably by brazing, and likewise the superposed frames make it possible to create the flow path of the second fluid. such as coolant in particular on two opposite sides of the heat exchange bundle.
  • first fluid such as a refrigerant
  • second fluid such as coolant in particular on two opposite sides of the heat exchange bundle.
  • Such an architecture allows a simpler embodiment of the heat exchanger as a whole which has a small footprint while having interesting properties to best withstand high local pressures, particularly due to the circulation of CO 2 as a refrigerant in the first frames.
  • the heat exchanger is assembled by soldering.
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger
  • FIG. 2 is a perspective view of a frame of the heat exchanger of FIG.
  • the terms upper and lower, or high and low, or vertical and horizontal, are designated by reference to the arrangement of the elements on the FIGS. This arrangement corresponds to the inverted arrangement of the elements in the mounted state in a motor vehicle in particular.
  • the invention relates to a heat exchanger 1, in particular for a motor vehicle, for a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid.
  • the first fluid can enter the heat exchanger 1 in gaseous form and the second fluid in liquid form.
  • the heat exchanger 1 has at least partially, that is to say on at least some elements or parts, a coating intended to melt to ensure the joining of elements of the heat exchanger during the heat exchange. soldering assembly.
  • Such a coating is commonly referred to as "clad" in English in the field of brazing metal parts, in particular aluminum.
  • the heat exchanger 1 according to the invention is particularly suitable for the circulation of at least one fluid having a high operating pressure, in particular greater than 100 bar.
  • the first fluid is a refrigerant intended to circulate at high pressure such as C0 2 , also designated R744 according to the industrial nomenclature.
  • the heat exchanger 1 can in particular be a gas cooler in which the cooling fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid for example in liquid form, such as cooling liquid comprising a mixture of brine.
  • the second fluid such as the coolant can also be cooled by the first fluid such as CO 2 , such a heat exchanger is then commonly referred to as "Water chiller" in English.
  • the heat exchanger 1 comprises a heat exchange bundle 3 for the heat exchange between the first fluid and the second fluid.
  • the heat exchange bundle 3 has a shape generally parallelepipedal.
  • the circulation of the first and second fluids is advantageously countercurrent in the heat exchange bundle 3.
  • the introduction and the evacuation of the first fluid in the heat exchange bundle 3 or outside the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows Fli for the introduction and Flo for the evacuation.
  • the introduction of the second fluid into the heat exchange bundle 3 and the evacuation of the second fluid out of the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows F2i for the introduction and F2o for evacuation.
  • the heat exchanger 1, and more precisely the heat exchange bundle 3 can be configured for circulation in at least two passes of one of the two fluids, in this case at least the second fluid, or even a circulation at minus two passes of both fluids.
  • the heat exchange bundle 3 alternately comprises first circulation channels for the first fluid (not visible in the figures) and second circulation channels 9 for the second fluid (see FIG. 2).
  • the heat exchange bundle 3 comprises a plurality of heat exchange tubes (not visible in the figures) stacked so as to alternately define the first circulation channels for the first fluid in the tubes. heat exchange (not visible in the figures) and the second circulation channels 9 for the second fluid between the heat exchange tubes (not visible in the figures).
  • the heat exchange tubes may be made by extrusion, for example in the form of flat tubes, advantageous in terms of space.
  • the first channels or micro-channels then extend substantially longitudinally, in a direction parallel to the direction longitudinal heat exchange tubes (not visible in the figures).
  • the first fluid can follow a circulation in a so-called "I” or rectilinear flow, but also alternatively a circulation in at least two passes, for example a circulation called "U".
  • the heat exchange tubes (not visible in the figures) can be received in first frames 13.
  • Interlayers are advantageously arranged between the first frames 13, and define the pitch between the heat exchange tubes (not visible in the figures) for example received in the first frames 13.
  • the second circulation channels 9 are defined by frames 15, hereinafter referred to as second frames 15.
  • turbulators of the flow of the second fluid may advantageously be arranged in the second circulation channels 9 defined by the second frames 15, thus improving the heat exchange between the two fluids.
  • the turbulators may for example be substantially crenellated in shape, forming projections in the second circulation channels 9.
  • the heat exchange bundle 3 comprises an alternating stack of first frames 13 and second frames 15.
  • a plurality of second frames 15 arranged between two successive first frames 13 form the spacers.
  • the stack is here substantially vertically.
  • Each first frame 13 is able to define at least one first circulation channel for the first fluid, for example each first frame 13 is adapted to receive at least one heat exchange tube, and this assembly forms a stage of the exchange beam thermal 3.
  • the first frames 13 can be designated by tube frames.
  • Each second frame 15 can receive turbulators and this assembly forms another stage of the heat exchange bundle 3.
  • the first frames 13 and the second frames 15 are described in more detail below.
  • closure plates 17, 18, in particular at least one bottom closure plate 17 and at least one top closure plate 18, can be arranged on either side of the stack of the first frames. 13 and second frames 15, so as to close the heat exchange bundle 3.
  • the closure plates 17, 18 advantageously have a shape complementary to the shape of the first frames 13 and the second frames 15.
  • the heat exchanger 1 further comprises at least one manifold 19 of the first fluid arranged in fluid communication with the first circulation channels in the first frames 13.
  • the collecting box 19 is according to the illustrated example arranged on an upper closure plate 18 disposed at the top of the heat exchange bundle 3.
  • the manifold 19 can be arranged on the lower closure plate 17 disposed at the bottom of the heat exchange bundle 3.
  • the same manifold 19 can be compartmentalized, so as to define firstly the introduction of the first fluid shown schematically by the arrow Fli in Figure 1 and secondly the evacuation of the first fluid schematized by the arrow Fl 0 on Figure 1.
  • the heat exchanger 1 further comprises at least two inlet and fluid outlet pipes 21 for introducing and evacuating the second fluid.
  • the two tubes 21 are arranged on the same upper closure plate 18 as the manifold 19 for the first fluid.
  • the manifold 19 can be arranged on one side of the heat exchange bundle 3 and the tubes 21 can be arranged on the other side of the heat exchange bundle 3, thus allowing a counter-current circulation of two fluids.
  • the manifold 19 is arranged on the left while the pipes 21 are arranged on the right.
  • the heat exchanger 1 is then double "U" circulation.
  • first frames 13 they can be at least partially made of aluminum.
  • These first frames 13 may have a thickness of the order of a few millimeters, for example of the order of 1 mm.
  • these first frames 13 may have the same thickness as the heat exchange tubes they receive.
  • the thickness is considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the first frames 13. This is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.
  • the heat exchange tubes can be maintained in the first respective frames 13 before superposition of the different frames.
  • Each first frame 13 may receive a heat exchange tube or alternatively at least two heat exchange tubes, so that the heat exchange bundle 3 then has at least two rows of heat exchange tubes.
  • two adjacent heat exchange tubes arranged in a first frame 13 can communicate with one another at one end.
  • the first frames 13 are for example of substantially rectangular general shape.
  • the first frames 13 comprise means for placing in fluid communication (not visible in the figures) the first circulation channels of the first fluid with the collector box 19.
  • each first frame 13 are advantageously arranged in fluid communication with the means for placing in fluid communication the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 and with the collecting box 19.
  • These means of setting fluid communication are for example made in the form of recesses defining through openings for setting fluid communication, in which open the first flow channels of the first fluid, including the longitudinal ends, heat exchange tubes received in the first frames 13.
  • Through-openings are advantageously arranged on two opposite edges of the first frames 13. This is for example the lateral edges of the first frames 13 extending in the width direction of the heat exchanger 1.
  • the means of fluid communication provided on the first frames allow, in a simple manner, to collect the first fluid and distribute it for example in the heat exchange tubes held in these first frames.
  • the first frames 13 also have guides 134 for the passage of the second fluid.
  • the first frames 13 are respectively shaped with at least one loop 134 which when at least one heat exchange tube is arranged in the first frame 13 defines a through hole for the flow of the second fluid .
  • each first frame 13 is arranged in alignment with the handles 134 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 so as to allow the flow of the second fluid through the heat exchange bundle 3.
  • any other form of the handles 134 may be considered.
  • the first reception frames 13 may be made by stamping cut.
  • the second frames 15 may be at least partially made of aluminum.
  • the second frames 15 may be made by stamping cut.
  • the second frames 15 have a thickness Th which is of the order of a few millimeters, for example of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm.
  • the thickness is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the second frames 15. In this example, it is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.
  • the thickness or height of the second frames 15 makes it possible to define the pitch between the first frames 13.
  • the second frames 15 When the second frames 15 receive turbulators (not shown), the second frames 15 are said frames-turbulators or turbulators frames.
  • the thickness of the turbulators may be substantially equal to the thickness Th of a second frame 15.
  • the second fluid can circulate in at least two passes in each second frame 15.
  • the second fluid can circulate in two passes, according to a circulation called "U" circulation, in each second frame 15.
  • the second frames 15 have two opposite edges 15A, 15B extending perpendicular to the general direction of flow of the second fluid and two other opposite edges 15C, 15D extending parallel to the general direction of the second fluid.
  • the general direction of flow of the second fluid here means the direction of the branches of the "U" in the case of a two-pass circulation of the second fluid.
  • the second frames 15 are of generally rectangular shape.
  • the second frames 15 present in this case:
  • the second frames 15 advantageously have a shape similar to and complementary to the shape of the first frames 13.
  • the outer contours of the first frames 13 and second frames 15 are substantially identical so that the alternating stack of the first frames 13 and second frames 15 forms a block.
  • the second frames 15 extend on the same length and on the same width as the first frames 13.
  • the heat exchanger 1 is preferably assembled by brazing.
  • the second frames 15 are intended to be assembled by soldering to the first frames 13.
  • the longitudinal edges 15C, 15D of the second frames 15 are intended to be assembled by soldering to the longitudinal edges of the first frames 13 and the lateral edges of the second frames 15 are intended to be soldered to the lateral edges of the first frames 13.
  • each second frame 15 defines an internal width and an internal length L (see FIG. 2).
  • internal length the length L defined between the inner walls, giving on the inside of the second frame 15, opposite side edges 15A and 15B.
  • the lateral edges of the second frames 15 may be slightly larger than the lateral edges of the first frames 13, so that when heat exchange tubes are received in the first frames 13, the ends of these exchange tubes thermal (not shown), rest on the peripheral edge of the lateral edges of the second frames 15.
  • the second frames 15 define in this case an internal length L less than the internal length defined by the interior space of the first frames 13.
  • the internal length L of a second frame 15 is defined relative to the surface of the second frame 15 which is actually traversed by the second fluid.
  • the second frames 15 each comprise at least one bar 150, arranged inside the second frame 15 so as to separate two flow passes for the second fluid. It is therefore an internal bar 150.
  • the bar 150 makes it possible to shape the second circulation channel 9 defined by a second frame 15 that is substantially "U" shaped.
  • a second frame 15 comprises a single bar 150.
  • the turbulators are then advantageously arranged on either side of the or each inner bar 150.
  • the or each bar 150 extends longitudinally inside a second frame 15.
  • the or each bar 150 therefore extends in this example substantially parallel to the longitudinal edges 15C and 15D of the second frame 15.
  • the bar 150 does not extend over the entire internal length L of the second frame 15. In other words, the bar 150 extends from a lateral edge 15A of a second frame 15 towards the opposite lateral edge 15B but without reaching this point. opposite side edge 15B.
  • the inner bar 150 thus extends longitudinally from a side edge 15A of a second frame 15 towards the opposite side edge 15B but without reaching the opposite side edge 15B.
  • the bar 150 is secured to a side edge 15A of a second frame 15 and projects with its free end towards the internal space of the second frame 15 towards the opposite side edge 15B, leaving a space.
  • the inner bar 150 thus extends longitudinally from a lateral edge 15A of a second frame 15 over a length l less than the internal length L of a second frame 15.
  • the inner bar 150 does not extend over the entire internal width of the second frame 15. More specifically, the inner bar 150 has a width W smaller than the internal width of the second frame 15.
  • the width W of the inner bar 150 may be greater than or equal to preferably strictly greater than the Th thickness of the second frame 15.
  • the inlet and the outlet of the flow path for the second fluid are thus defined on each side of the bar 150.
  • the bar 150 may also be called tongue.
  • the bar 150 is substantially of the same thickness as the second frame 15.
  • the bar 150 is for example arranged substantially centrally. More specifically, the bar 150 is arranged substantially in the center of a second frame 15 in the width direction of the second frame 15. In this way, the bar 150 divides the second frame 15 into two parts of the same size.
  • the inner bar 150 extends over a length l at least equal to half the internal length L of a second frame 15.
  • each second frame 15 and the inner bar 150 of this second given frame 15 can be shaped so as to verify the following relation (a):
  • the upper bound is also defined by a strict relation, so that the second frame 15 and its inner bar 150 satisfy the following relation (a '):
  • each second frame 15 may have an internal length L in a range of about 30mm to 500mm.
  • the second frames 15, in particular the second spacer frames 15 arranged between two first frames 13, have guides for the passage of the first fluid allowing its flow in the stack of the first frames 13 and second frames 15.
  • the guides are, for example, arranged in the alignment of the fluidic communication connection means of the first reception frames 13.
  • the second frames 15 respectively have means for fluid communication 152 of the second circulation channels 9 between them on the one hand and with the pipes 21 for the second fluid on the other hand.
  • the means of fluid communication 152 provided on the second frames 15 allow, in a simple way, to collect the second fluid and distribute it in the second frames 15.
  • each second frame 15 has a predefined number of through-openings 152 for fluidic communication, for example here two through-openings 152 for putting into fluid communication.
  • These through openings 152 are here arranged on the longitudinal edges 15C and 15D of the second frames 15 and are aligned with each other in the direction of the height of the heat exchange bundle 3.
  • the through openings 152 open respectively to the inside of a second frame 15.
  • the through openings 152 are arranged on the same side of a second frame 15 in the longitudinal direction, that is to say here to the right or left, in a complementary manner to the arrangement of the pipes 21 on the same side of the heat exchange bundle 3.
  • the through openings 152 make it possible to define a fluid inlet 152 towards the interior space of the second frame 15, which is in the illustrated example, provided on a longitudinal edge 15C, and a fluid outlet 152 outside the second frame 15, which is in the illustrated example, arranged on the opposite longitudinal edge 15D.
  • the second frames 15 have handles 153 which define the through openings 152.
  • the loops 153 of the second frames 15 are made similarly to the loops 134 of the first frames 13 and are aligned with these handles 134 which allow the passage of the second fluid through the heat exchange bundle 3.
  • the figures show an embodiment of the handles 153 substantially rounded shape.
  • the shape of the handles 153 of the second frames 15 is complementary to the shape of the handles 134 of the first frames 13.
  • any other form of the handles 153 may be considered.
  • the opening delimited by a first loop 153 is arranged in fluid communication with a first pipe 21 and the opening delimited by a second loop 153 is arranged in fluid communication with a second pipe 21.
  • the fluid inlet 152 extends over a maximum fluid inlet length L1.
  • This maximum fluid inlet length L1 is, according to the particular embodiment illustrated, defined by the maximum length of the loop 153, at the beginning of its formation on the second frame 15.
  • the inner bar 150 is arranged inside a second frame 15 so that the bar 150 is spaced from a lateral distance L2, here in the width direction, of the longitudinal edge 15C of the second frame 15 presenting the fluid inlet 152.
  • the central strip 150 is spaced from the same lateral distance L2 of each longitudinal edge 15C, 15D of the second frame 15.
  • This lateral distance L2 is considered with respect to the portion of the edge, here the longitudinal edge 15C or 15D, which extends parallel to the bar 150, and not with respect to the handle 153 formed on the side of the longitudinal edge 15C or 15D.
  • the fluid inlet length L1 is greater than or equal to the lateral distance L2 according to relation (b):
  • L2 lateral distance between the bar and the longitudinal edge of the frame.
  • the fluid inlet length L1 is strictly greater than the lateral distance L2 according to the relation (b '): (b '): L1> L2
  • the lateral distance L2 between the inner bar 150 and the edge, here the longitudinal edge 15C or 15D, of a second frame 15, extending parallel to the inner bar 150, is greater than or equal to the remaining length L3 of the second frame 15:
  • L internal length of the second frame 15.
  • the lateral distance L2 and the remaining length L3 satisfy a strict relation (c '):
  • the lateral distance L2 is in a range of the order of 15mm to 60mm.
  • each through opening 152 defines a fluid communication connection area S 1.
  • each through aperture 152 is shaped so that the fluid communication connection area SI is in a range having:
  • each through opening 152 is shaped so that the fluidic communication establishment area SI verifies the following relation (d):
  • each through aperture 152 is shaped such that the fluid communication setup area S1 satisfies a strict relation (d '):
  • the through openings 152 further define respectively a fluid inlet area S2 which is therefore equal to the product of the maximum length of fluid inlet L1 by the thickness Th or height of the second frame 15, according to the relation (e) next :
  • Th thickness of the second frame 15 in the stacking direction.
  • the second frame 15 defines a lateral deviation area S3 between the inner bar 150 and a longitudinal edge 15C of the second frame 15 which is therefore equal to the product of the lateral distance L2 by the thickness Th or height of the second frame 15, according to the following relation (f):
  • the second frame 15 defines a remaining area S4 equal to the product of the remaining length L3 by the thickness Th of the second frame 15, according to the following relation (g):
  • the internal strip 150 as described above, defining several flow passes for the second fluid, for example the cooling liquid, in a second frame 15 has dimensions advantageously chosen to optimize the thermal efficiency of the heat exchanger 1 while limiting the coolant pressure losses.

Abstract

The invention relates to a heat exchanger, notably for a motor vehicle, said exchanger comprising a heat exchange core bundle defining circulation canals (9) for at least one fluid. According to the invention, - the heat exchanger comprises a predefined number of frames (15) respectively defining a circulation canal (9) for said fluid, each frame (15) defining an internal width and an internal length (L), and – each frame (15) comprises at least one internal strip (150) of smaller width (W) than the said frame (15), and extending longitudinally inside said frame (15) over a length (l) less than the internal length (I) of the said frame (15) so as to define an at least two-pass path for the said fluid in the said frame (15).

Description

Échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile  Heat exchanger, in particular for a motor vehicle
L'invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques. The invention relates to the field of heat exchangers.
À cet égard, l'invention se rapporte plus particulièrement aux échangeurs thermiques aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant ayant une pression de fonctionnement relativement élevée, comme c'est le cas de gaz naturels tels que le dioxyde de carbone désigné par C02, présentant une pression de fonctionnement supérieure aux gaz réfrigérants utilisés dans les solutions de l'état de l'art. In this respect, the invention relates more particularly to heat exchangers able to be traversed by a refrigerant fluid having a relatively high operating pressure, as is the case with natural gases such as carbon dioxide designated by CO 2 , having an operating pressure higher than the refrigerant gases used in the solutions of the state of the art.
De tels échangeurs thermiques trouvent une application particulière dans les véhicules automobiles. Ils peuvent notamment constituer un refroidisseur de gaz dans lequel le fluide réfrigérant tel que du C02 est refroidi par un deuxième fluide, tel que du liquide. À l'inverse, le deuxième fluide peut être refroidi par le premier fluide par exemple sous forme gazeuse, l'échangeur thermique est alors couramment désigné par « Water chiller » en anglais. Such heat exchangers find particular application in motor vehicles. They may in particular constitute a gas cooler in which the cooling fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid, such as liquid. Conversely, the second fluid can be cooled by the first fluid for example in gaseous form, the heat exchanger is then commonly referred to as "Water chiller" in English.
De tels échangeurs thermiques peuvent notamment être utilisés dans la régulation thermique d'une ou plusieurs batteries d'un véhicule électrique ou hybride. La régulation thermique des batteries est un point important car si les batteries sont soumises à des températures trop froides, leur autonomie peut décroître fortement et si elles sont soumises à des températures trop importantes, il y a un risque d'emballement thermique pouvant aller jusqu'à la destruction de la batterie, voire du véhicule automobile. Afin de réguler la température des batteries, il est connu d'utiliser un fluide caloporteur, en général du liquide de refroidissement comprenant un mélange d'eau glycolée, qui circule au sein d'un échangeur thermique en contact avec la ou les batteries. Le liquide de refroidissement, peut ainsi apporter de la chaleur à la ou aux batteries pour les réchauffer, cette chaleur ayant été absorbée par le liquide de refroidissement par exemple lors de l'échange thermique avec le C02 circulant dans le refroidisseur de gaz. Le liquide de refroidissement peut également, si besoin est, absorber de la chaleur émise par la ou les batteries afin de les refroidir et évacuer cette chaleur au niveau d'un ou plusieurs autres échangeurs thermiques. Such heat exchangers can in particular be used in the thermal regulation of one or more batteries of an electric or hybrid vehicle. The thermal regulation of the batteries is an important point because if the batteries are subjected to temperatures too cold, their autonomy can decrease strongly and if they are subjected to too high temperatures, there is a risk of thermal runaway up to to the destruction of the battery, or even the motor vehicle. In order to regulate the temperature of the batteries, it is known to use a coolant, generally coolant comprising a mixture of brine, which circulates in a heat exchanger in contact with the battery or batteries. The cooling liquid can thus bring heat to the battery or batteries to heat them, this heat having been absorbed by the cooling liquid for example during the heat exchange with the C0 2 flowing in the gas cooler. The coolant can also, if necessary, absorb the heat emitted by the battery or batteries to cool them and remove this heat at one or more other heat exchangers.
De tels échangeurs thermiques peuvent aussi être utilisés comme tout autre refroidisseur de gaz dans un circuit de climatisation. Such heat exchangers can also be used like any other gas cooler in an air conditioning circuit.
Toutefois, l'utilisation d'un fluide réfrigérant tel que du C02 sous une pression très élevée, généralement supérieure à 100 bars, avec une pression d'éclatement qui peut atteindre par exemple jusqu'à 340bars, implique que les échangeurs thermiques tels que des refroidis seurs de gaz, doivent résister à de telles pressions élevées. However, the use of a cooling fluid such as C0 2 under a very high pressure, generally greater than 100 bar, with a burst pressure which can reach, for example, up to 340 bar, implies that heat exchangers such as gas coolers must withstand such high pressures.
On connaît par exemple des échangeurs thermiques comprenant un empilement de plaques permettant la circulation du premier fluide, tel que le fluide réfrigérant ou gaz réfrigérant, et du deuxième fluide tel que le liquide de refroidissement. Afin d'améliorer l'échange thermique, il est connu de prévoir des cloisons de séparation sur ces plaques délimitant plusieurs passes de circulation d'un fluide ou des deux fluides. Une problématique liée à la circulation d'un fluide en plusieurs passes est d'améliorer l'échange thermique tout en réduisant les pertes de charge du fluide. Par ailleurs, les échangeurs thermiques à plaques connus de l'art antérieur ne permettent pas de résister à de telles hautes pressions.  Heat exchangers are known, for example, comprising a stack of plates allowing the circulation of the first fluid, such as the refrigerant or refrigerant gas, and the second fluid such as the cooling liquid. In order to improve the heat exchange, it is known to provide partition walls on these plates delimiting several passes of circulation of a fluid or two fluids. A problem related to the circulation of a fluid in several passes is to improve the heat exchange while reducing the pressure losses of the fluid. Furthermore, plate heat exchangers known from the prior art do not allow to withstand such high pressures.
On connaît également de l'art antérieur des échangeurs thermiques comprenant un empilement de tubes reliés entre eux par au moins un collecteur du premier fluide notamment le fluide réfrigérant de chaque côté des tubes, et le deuxième fluide, par exemple sous forme liquide, peut circuler autour des tubes dans une enveloppe reliée à une boîte à eau.  Thermal heat exchangers are also known from the prior art, comprising a stack of tubes interconnected by at least one collector of the first fluid, in particular the refrigerant fluid on each side of the tubes, and the second fluid, for example in liquid form, can circulate. around the tubes in an envelope connected to a water box.
Cependant une telle architecture est complexe à réaliser et présente notamment des inconvénients en termes d'étanchéité, en particulier dans le cas d'un échangeur thermique brasé pour lequel il s'avère nécessaire de prévoir de multiples points de brasage pour plusieurs pièces de l'échangeur thermique. De plus, avec cette architecture, les deux fluides circulent généralement à flux croisé. Il n'est pas toujours possible de prévoir une circulation à contre-courant ou encore en plusieurs passes des deux fluides, ce qui limite l'efficacité de l'échangeur thermique. Il a été également constaté qu'un tel échangeur thermique ne présente pas toujours une bonne tenue mécanique.  However, such an architecture is complex to achieve and in particular has drawbacks in terms of sealing, particularly in the case of a brazed heat exchanger for which it proves necessary to provide multiple soldering points for several pieces of the heat exchanger. In addition, with this architecture, the two fluids circulate generally at cross flow. It is not always possible to provide a flow against the current or in several passes of the two fluids, which limits the efficiency of the heat exchanger. It has also been found that such a heat exchanger does not always have good mechanical strength.
Par ailleurs, un problème constant des échangeurs thermiques implémentés dans un véhicule automobile réside en l'allocation d'une place réduite, afin de répondre aux exigences des constructeurs. Moreover, a constant problem of heat exchangers implemented in a motor vehicle lies in the allocation of a reduced space, in order to meet the requirements of the manufacturers.
La présente invention vise à améliorer les solutions de l'état de la technique et à résoudre au moins partiellement les inconvénients exposés ci-dessus en proposant un échangeur thermique simple à réaliser ayant une meilleure performance d'échange thermique, ceci en limitant les pertes de charge.  The present invention aims to improve the solutions of the state of the art and to at least partially solve the disadvantages described above by providing a simple heat exchanger to achieve having a better heat exchange performance, this by limiting the losses of charge.
À cet effet, l'invention a pour objet un échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile, ledit échangeur comprenant un faisceau d'échange thermique définissant des canaux de circulation pour au moins un fluide. For this purpose, the subject of the invention is a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, said exchanger comprising a heat exchange bundle defining circulation channels for at least one fluid.
Selon l'invention,  According to the invention,
l'échangeur thermique comprend un nombre prédéfini de cadres définissant respectivement un canal de circulation pour ledit fluide, chaque cadre définissant une largeur interne et une longueur interne, et  the heat exchanger comprises a predefined number of frames respectively defining a circulation channel for said fluid, each frame defining an internal width and an internal length, and
chaque cadre comporte au moins une barrette interne :  each frame has at least one inner bar:
« de plus petite largeur que ledit cadre, et  "Of smaller width than the said frame, and
• s'étendant longitudinalement à l'intérieur dudit cadre sur une longueur inférieure à la longueur interne dudit cadre,  Extending longitudinally inside said frame for a length less than the internal length of said frame,
de manière à définir un trajet en au moins deux passes pour ledit fluide dans ledit cadre.  so as to define a path in at least two passes for said fluid in said frame.
De tels cadres permettent, de façon simple, une circulation en au moins deux passes d'au moins un fluide, par exemple du liquide de refroidissement, dans l'échangeur thermique, améliorant ainsi les performances de l'échangeur thermique.  Such frames allow, in a simple manner, a circulation in at least two passes of at least one fluid, for example coolant, in the heat exchanger, thus improving the performance of the heat exchanger.
Dans l'invention, les cadres désignent une pièce, ou un assemblage de pièces, qui peuvent être rigides, délimitant un espace fermé ou non. Dans cet espace peuvent être positionnés, dans notre exemple, des tubes d'échange thermique.  In the invention, the frames designate a part, or an assembly of parts, which can be rigid, delimiting a closed space or not. In this space can be positioned, in our example, heat exchange tubes.
On notera que le faisceau d'échange thermique, qui comporte une pluralité de tubes d'échange thermique, est distinct des cadres.  It will be noted that the heat exchange bundle, which comprises a plurality of heat exchange tubes, is distinct from the frames.
L'échangeur thermique peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :  The heat exchanger may further comprise one or more of the following features taken alone or in combination:
- la barrette interne s'étend sur une longueur au moins égale à la moitié de la longueur interne dudit cadre. Les dimensions de la barrette ainsi choisies permettent d'optimiser les performances thermiques tout en limitant les pertes de charge ; the inner bar extends over a length at least equal to half the length internal of said frame. The dimensions of the strip thus chosen make it possible to optimize the thermal performances while limiting the pressure drops;
ledit cadre et la barrette interne sont conformés de manière à vérifier la relation suivante : 0.49 < - < 0.95 ; said frame and the inner bar are shaped to verify the following relationship: 0.49 <- <0.95;
L  The
la longueur interne dudit cadre est comprise dans une plage de l'ordre de 30mm à 500mm ; the internal length of said frame is in a range of about 30mm to 500mm;
chaque cadre est de forme sensiblement rectangulaire, et la barrette interne s'étend depuis un bord dudit cadre formant un petit côté s 'étendant dans le sens de la largeur ; each frame is of substantially rectangular shape, and the inner bar extends from an edge of said frame forming a small side extending in the width direction;
ledit cadre comprend un bord sensiblement parallèle à la barrette interne et présentant au moins une entrée de fluide s 'étendant sur une longueur d'entrée de fluide, et la barrette interne est agencée à l'intérieur dudit cadre en étant éloignée dudit bord présentant l'entrée de fluide par une distance latérale, telle que la longueur d'entrée de fluide est supérieure ou égale à la distance latérale, selon la relation : Ll > L2 ; said frame comprises an edge substantially parallel to the inner bar and having at least one fluid inlet extending over a length of fluid inlet, and the inner bar is arranged inside said frame away from said edge presenting fluid inlet by a lateral distance, such that the fluid inlet length is greater than or equal to the lateral distance, according to the relation: L1> L2;
la barrette interne est agencée sensiblement au centre dudit cadre dans le sens de la largeur dudit cadre ; the inner strip is arranged substantially in the center of said frame in the width direction of said frame;
la distance latérale entre la barrette interne et les deux bords opposés dudit cadre parallèles à la barrette interne, est la même de chaque côté de la barrette interne ; ledit cadre est dépourvu de barrette sur une longueur restante entre l'extrémité longitudinale libre de la barrette interne et le bord dudit cadre en regard de l'extrémité longitudinale libre de la barrette interne s'étendant sensiblement perpendiculairement à la barrette interne, et la longueur d'extension de la barrette interne est choisie de sorte que la distance latérale est supérieure ou égale à la longueur restante, selon la relation : L2≥ L3 = L— l ; the lateral distance between the inner bar and the two opposite edges of said frame parallel to the inner bar is the same on each side of the inner bar; said frame has no bar on a remaining length between the free longitudinal end of the inner bar and the edge of said frame facing the free longitudinal end of the inner bar extending substantially perpendicular to the inner bar, and the length extension of the inner bar is chosen so that the lateral distance is greater than or equal to the remaining length, according to the relation: L2≥ L3 = L-1;
la distance latérale est comprise dans une plage de l'ordre de 15mm à 60mm ; the lateral distance is in a range of about 15mm to 60mm;
l'échangeur thermique comprend au moins une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie pour ledit fluide, et lesdits cadres présentent respectivement des ouvertures traversantes de mise en communication fluidique avec les tubulures d'entrée et de sortie, et débouchant respectivement sur l'intérieur dudit cadre, au moins une ouverture traversante définissant une entrée de fluide ; the heat exchanger comprises at least one inlet pipe and an outlet pipe for said fluid, and said frames respectively have through-openings for placing in fluid communication with the inlet and outlet pipes, and opening respectively onto the pipe. inside said frame, at least one through opening defining a fluid inlet;
lesdits cadres présentent respectivement au moins deux anses délimitant les ouvertures de mise en communication fluidique, et formées sur deux bords opposés dudit cadre s 'étendant sensiblement parallèlement à la barrette interne ;  said frames respectively have at least two handles defining the fluidic communication opening openings, and formed on two opposite edges of said frame extending substantially parallel to the inner bar;
ledit cadre et chaque ouverture de mise en communication fluidique sont conformés de manière à définir une aire de mise en communication fluidique comprise dans une plage dont :  said frame and each fluidic communication opening are shaped to define a fluidic communication area within a range of which:
• la borne supérieure correspond à trois fois le produit de la longueur d'entrée de fluide avec la longueur restante, et  The upper limit corresponds to three times the product of the length of fluid inlet with the remaining length, and
• la borne inférieure est le dixième du produit de la longueur d'entrée de fluide avec la longueur restante,  The lower limit is the tenth of the product of the fluid inlet length with the remaining length,
de manière à vérifier la relation suivante :  in order to verify the following relation:
0.1 x 11 x L3 < 51 < 3 x Ll x L3  0.1 x 11 x L3 <51 <3 x L x L 3
l'épaisseur dudit cadre est de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm, dans la direction d'empilement desdits cadres ;  the thickness of said frame is of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm, in the stacking direction of said frames;
la largeur de la barrette interne est supérieure ou égale, de préférence strictement supérieure, à l'épaisseur dudit cadre, dans la direction d'empilement desdits cadres ; chaque cadre comprend des turbulateurs d'écoulement dudit fluide disposés de part et d'autre de la barrette interne ;  the width of the inner bar is greater than or equal to, preferably greater than, the thickness of said frame, in the stacking direction of said frames; each frame includes flow turbulators of said fluid disposed on either side of the inner bar;
l'épaisseur des turbulateurs est sensiblement égale à l'épaisseur dudit cadre, dans la direction d'empilement desdits cadres.  the thickness of the turbulators is substantially equal to the thickness of said frame, in the stacking direction of said frames.
Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique permet un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide, et comprend un empilement alterné de premiers cadres de réception de tubes d'échange thermique définissant des premiers canaux de circulation pour le premier fluide, et de deuxièmes cadres définissant respectivement des deuxièmes canaux de circulation pour le deuxième fluide et comprenant respectivement ladite au moins une barrette interne. According to another aspect of the invention, the heat exchanger allows a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid, and comprises an alternating stack of first heat exchange tube receiving frames defining first circulation channels. for the first fluid, and second frames respectively defining second circulation channels for the second fluid and respectively comprising said at least one inner bar.
L'échangeur thermique comprend ainsi un empilement d'éléments simples, à savoir des premiers cadres dans lesquels circule le premier fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, et entre lesquels des deuxièmes cadres sont agencés, le deuxième fluide tel que du liquide de refroidissement circulant dans ces deuxièmes cadres. The heat exchanger thus comprises a stack of simple elements, namely first frames in which the first fluid circulates, such as a fluid refrigerant, and between which second frames are arranged, the second fluid such as coolant flowing in these second frames.
Les cadres superposés permettent de créer le chemin d'écoulement du premier fluide tel qu'un fluide réfrigérant, lorsque les cadres sont assemblés, de préférence par brasage, et de même, les cadres superposés permettent de créer le trajet d'écoulement du deuxième fluide tel que du liquide de refroidissement notamment sur deux côtés opposés du faisceau d'échange thermique.  The superimposed frames make it possible to create the flow path of the first fluid such as a refrigerant, when the frames are assembled, preferably by brazing, and likewise the superposed frames make it possible to create the flow path of the second fluid. such as coolant in particular on two opposite sides of the heat exchange bundle.
Une telle architecture permet une réalisation plus simple de l'échangeur thermique dans son ensemble qui présente un encombrement réduit tout en présentant des propriétés intéressantes afin de résister au mieux aux fortes pressions locales, notamment dues à la circulation de C02 comme fluide réfrigérant dans les premiers cadres. Such an architecture allows a simpler embodiment of the heat exchanger as a whole which has a small footprint while having interesting properties to best withstand high local pressures, particularly due to the circulation of CO 2 as a refrigerant in the first frames.
Selon encore un autre aspect, l'échangeur thermique est assemblé par brasage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :  According to yet another aspect, the heat exchanger is assembled by soldering. Other features and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and nonlimiting example, and the appended drawings among which:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur thermique, et  FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger, and
- la figure 2 est une vue en perspective d'un cadre de l'échangeur thermique de la figure 1.  FIG. 2 is a perspective view of a frame of the heat exchanger of FIG.
Sur ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.  In these figures, substantially identical elements have the same references.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations. The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the features apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments may also be combined to provide other embodiments.
Dans la présente, les termes supérieur et inférieur, ou haut et bas, ou encore vertical et horizontal, sont désignés en référence à la disposition des éléments sur les figures. Cette disposition correspond à la disposition inversée des éléments à l'état monté dans un véhicule automobile notamment. In the present, the terms upper and lower, or high and low, or vertical and horizontal, are designated by reference to the arrangement of the elements on the FIGS. This arrangement corresponds to the inverted arrangement of the elements in the mounted state in a motor vehicle in particular.
Échangeur thermique Heat exchanger
En référence à la figure 1, l'invention concerne un échangeur thermique 1 notamment pour véhicule automobile, pour un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide.  With reference to FIG. 1, the invention relates to a heat exchanger 1, in particular for a motor vehicle, for a heat exchange between at least a first fluid and a second fluid.
Le premier fluide peut entrer dans l'échangeur thermique 1 sous forme gazeuse et le deuxième fluide sous forme liquide.  The first fluid can enter the heat exchanger 1 in gaseous form and the second fluid in liquid form.
II s'agit en particulier d'un échangeur thermique assemblé par brasage. Pour ce faire, l'échangeur thermique 1 présente au moins partiellement, c'est-à-dire sur au moins certains éléments ou certaines pièces, un revêtement destiné à fondre pour assurer la jonction d'éléments de l'échangeur thermique lors de l'assemblage par brasage.  It is in particular a heat exchanger assembled by brazing. To do this, the heat exchanger 1 has at least partially, that is to say on at least some elements or parts, a coating intended to melt to ensure the joining of elements of the heat exchanger during the heat exchange. soldering assembly.
Un tel revêtement est couramment désigné par « clad » en anglais dans le domaine du brasage de pièces métalliques, notamment en aluminium.  Such a coating is commonly referred to as "clad" in English in the field of brazing metal parts, in particular aluminum.
L'échangeur thermique 1 selon l'invention est en particulier adapté pour la circulation d'au moins un fluide ayant une haute pression de fonctionnement, notamment supérieure à lOObars.  The heat exchanger 1 according to the invention is particularly suitable for the circulation of at least one fluid having a high operating pressure, in particular greater than 100 bar.
Par exemple le premier fluide est un fluide réfrigérant destiné à circuler à haute pression tel que du C02, aussi désigné par R744 selon la nomenclature industrielle. For example, the first fluid is a refrigerant intended to circulate at high pressure such as C0 2 , also designated R744 according to the industrial nomenclature.
L'échangeur thermique 1 peut notamment être un refroidis seur de gaz dans lequel le fluide réfrigérant tel que du C02 est refroidi par un deuxième fluide par exemple sous forme liquide, tel que du liquide de refroidissement comprenant un mélange d'eau glycolée. The heat exchanger 1 can in particular be a gas cooler in which the cooling fluid such as CO 2 is cooled by a second fluid for example in liquid form, such as cooling liquid comprising a mixture of brine.
Le deuxième fluide tel que le liquide de refroidissement peut aussi être refroidi par le premier fluide tel que du C02, un tel échangeur thermique est alors couramment désigné par « Water chiller » en anglais. The second fluid such as the coolant can also be cooled by the first fluid such as CO 2 , such a heat exchanger is then commonly referred to as "Water chiller" in English.
L'échangeur thermique 1 comprend un faisceau d'échange thermique 3 permettant l'échange thermique entre le premier fluide et le deuxième fluide.  The heat exchanger 1 comprises a heat exchange bundle 3 for the heat exchange between the first fluid and the second fluid.
Dans l'exemple illustré, le faisceau d'échange thermique 3 présente une forme générale sensiblement parallélépipédique. In the illustrated example, the heat exchange bundle 3 has a shape generally parallelepipedal.
La circulation des premier et deuxième fluides se fait avantageusement à contre- courant dans le faisceau d'échange thermique 3.  The circulation of the first and second fluids is advantageously countercurrent in the heat exchange bundle 3.
L'introduction et l'évacuation du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 ou hors du faisceau d'échange thermique 3 est schématisé à titre d'exemple par les flèches Fli pour l'introduction et Flo pour l'évacuation.  The introduction and the evacuation of the first fluid in the heat exchange bundle 3 or outside the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows Fli for the introduction and Flo for the evacuation.
De même, l'introduction du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 et l'évacuation du deuxième fluide hors du faisceau d'échange thermique 3 est schématisé à titre d'exemple par les flèches F2i pour l'introduction et F2o pour l'évacuation.  Similarly, the introduction of the second fluid into the heat exchange bundle 3 and the evacuation of the second fluid out of the heat exchange bundle 3 is shown schematically by way of example by the arrows F2i for the introduction and F2o for evacuation.
Enfin, l'échangeur thermique 1, et plus précisément le faisceau d'échange thermique 3, peut être configuré pour une circulation en au moins deux passes de l'un des deux fluides, ici au moins du deuxième fluide, voire une circulation en au moins deux passes des deux fluides.  Finally, the heat exchanger 1, and more precisely the heat exchange bundle 3, can be configured for circulation in at least two passes of one of the two fluids, in this case at least the second fluid, or even a circulation at minus two passes of both fluids.
Un exemple de circulation des deux fluides à contre-courant et en deux passes est illustré de façon schématique par les flèches Fl et F2 sur la figure 1.  An example of circulation of the two fluids against the current and in two passes is illustrated schematically by the arrows F1 and F1 in FIG.
Plus précisément, le faisceau d'échange thermique 3, comprend alternativement des premiers canaux de circulation pour le premier fluide (non visibles sur les figures) et des deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide (voir figure 2). More precisely, the heat exchange bundle 3 alternately comprises first circulation channels for the first fluid (not visible in the figures) and second circulation channels 9 for the second fluid (see FIG. 2).
Selon un exemple de réalisation préféré, le faisceau d'échange thermique 3 comprend une pluralité de tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures) empilés de manière à définir alternativement les premiers canaux de circulation pour le premier fluide dans les tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures) et les deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide entre les tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures).  According to a preferred embodiment, the heat exchange bundle 3 comprises a plurality of heat exchange tubes (not visible in the figures) stacked so as to alternately define the first circulation channels for the first fluid in the tubes. heat exchange (not visible in the figures) and the second circulation channels 9 for the second fluid between the heat exchange tubes (not visible in the figures).
Les tubes d'échange thermique peuvent être réalisés par extrusion, par exemple sous forme de tubes plats, avantageux en termes d'encombrement.  The heat exchange tubes may be made by extrusion, for example in the form of flat tubes, advantageous in terms of space.
Les premiers canaux ou micro-canaux (non visibles sur les figures) s'étendent alors sensiblement longitudinalement, selon une direction parallèle à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures). The first channels or micro-channels (not visible in the figures) then extend substantially longitudinally, in a direction parallel to the direction longitudinal heat exchange tubes (not visible in the figures).
Le premier fluide peut suivre une circulation en une passe dite circulation en « I » ou rectiligne, mais aussi en variante une circulation en au moins deux passes, par exemple une circulation dite en « U ».  The first fluid can follow a circulation in a so-called "I" or rectilinear flow, but also alternatively a circulation in at least two passes, for example a circulation called "U".
Avantageusement, les tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures) peuvent être reçus dans des premiers cadres 13.  Advantageously, the heat exchange tubes (not visible in the figures) can be received in first frames 13.
Des intercalaires sont avantageusement disposés entre les premiers cadres 13, et définissent le pas entre les tubes d'échange thermique (non visibles sur les figures) par exemple reçus dans les premiers cadres 13.  Interlayers are advantageously arranged between the first frames 13, and define the pitch between the heat exchange tubes (not visible in the figures) for example received in the first frames 13.
Selon l'invention, les deuxièmes canaux de circulation 9 sont définis par des cadres 15, nommés par la suite deuxièmes cadres 15.  According to the invention, the second circulation channels 9 are defined by frames 15, hereinafter referred to as second frames 15.
Par ailleurs, des turbulateurs (non illustrés) de l'écoulement du deuxième fluide peuvent avantageusement être agencés dans les deuxièmes canaux de circulation 9 définis par les deuxièmes cadres 15, améliorant ainsi l'échange thermique les deux fluides.  Moreover, turbulators (not shown) of the flow of the second fluid may advantageously be arranged in the second circulation channels 9 defined by the second frames 15, thus improving the heat exchange between the two fluids.
Les turbulateurs (non représentés) peuvent par exemple être de forme sensiblement en créneaux, formant saillies dans les deuxièmes canaux de circulation 9.  The turbulators (not shown) may for example be substantially crenellated in shape, forming projections in the second circulation channels 9.
Selon un mode de réalisation, le faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement alterné de premiers cadres 13 et de deuxièmes cadres 15.  According to one embodiment, the heat exchange bundle 3 comprises an alternating stack of first frames 13 and second frames 15.
Une pluralité de deuxièmes cadres 15 agencés entre deux premiers cadres 13 successifs forment les intercalaires.  A plurality of second frames 15 arranged between two successive first frames 13 form the spacers.
L'empilement se fait ici sensiblement verticalement.  The stack is here substantially vertically.
Chaque premier cadre 13 est apte à définir au moins un premier canal de circulation pour le premier fluide, par exemple chaque premier cadre 13 est apte à recevoir au moins un tube d'échange thermique, et cet ensemble forme un étage du faisceau d'échange thermique 3.  Each first frame 13 is able to define at least one first circulation channel for the first fluid, for example each first frame 13 is adapted to receive at least one heat exchange tube, and this assembly forms a stage of the exchange beam thermal 3.
On peut désigner les premiers cadres 13 par cadres-tubes.  The first frames 13 can be designated by tube frames.
Chaque deuxième cadre 15 peut recevoir des turbulateurs et cet ensemble forme un autre étage du faisceau d'échange thermique 3.  Each second frame 15 can receive turbulators and this assembly forms another stage of the heat exchange bundle 3.
Ces deux ensembles ou étages sont répétés autant de fois que nécessaire suivant Γ espace disponible et la performance à atteindre. These two sets or floors are repeated as many times as necessary following Γ available space and performance to achieve.
Les premiers cadres 13 et les deuxièmes cadres 15 sont décrits plus en détail par la suite.  The first frames 13 and the second frames 15 are described in more detail below.
À titre d'exemple, des plaques de fermetures 17, 18, en particulier au moins une plaque de fermeture 17 inférieure et au moins une plaque de fermeture 18 supérieure, peuvent être agencées de part et d'autre de l'empilement des premiers cadres 13 et des deuxièmes cadres 15, de manière à fermer le faisceau d'échange thermique 3.  By way of example, closure plates 17, 18, in particular at least one bottom closure plate 17 and at least one top closure plate 18, can be arranged on either side of the stack of the first frames. 13 and second frames 15, so as to close the heat exchange bundle 3.
Les plaques de fermeture 17, 18 présentent avantageusement une forme complémentaire de la forme des premiers cadres 13 et des deuxièmes cadres 15.  The closure plates 17, 18 advantageously have a shape complementary to the shape of the first frames 13 and the second frames 15.
L'échangeur thermique 1 comprend de plus au moins une boîte collectrice 19 du premier fluide agencée en communication fluidique avec les premiers canaux de circulation dans les premiers cadres 13.  The heat exchanger 1 further comprises at least one manifold 19 of the first fluid arranged in fluid communication with the first circulation channels in the first frames 13.
La boîte collectrice 19 est selon l'exemple illustré agencée sur une plaque de fermeture supérieure 18 disposée en haut du faisceau d'échange thermique 3.  The collecting box 19 is according to the illustrated example arranged on an upper closure plate 18 disposed at the top of the heat exchange bundle 3.
Bien entendu, selon une variante non illustrée, la boîte collectrice 19 peut être agencée sur la plaque de fermeture inférieure 17 disposée en bas du faisceau d'échange thermique 3.  Of course, according to a variant not illustrated, the manifold 19 can be arranged on the lower closure plate 17 disposed at the bottom of the heat exchange bundle 3.
Une même boîte collectrice 19 peut être compartimentée, de manière à définir d'une part l'introduction du premier fluide schématisée par la flèche Fli sur la figure 1 et d'autre part l'évacuation du premier fluide schématisée par la flèche Fl0 sur la figure 1. The same manifold 19 can be compartmentalized, so as to define firstly the introduction of the first fluid shown schematically by the arrow Fli in Figure 1 and secondly the evacuation of the first fluid schematized by the arrow Fl 0 on Figure 1.
L'échangeur thermique 1 comprend en outre au moins deux tubulures 21 d'entrée et de sortie de fluide permettant l'introduction et l'évacuation du deuxième fluide.  The heat exchanger 1 further comprises at least two inlet and fluid outlet pipes 21 for introducing and evacuating the second fluid.
Dans cet exemple, les deux tubulures 21 sont agencées sur la même plaque de fermeture supérieure 18 que la boîte collectrice 19 pour le premier fluide.  In this example, the two tubes 21 are arranged on the same upper closure plate 18 as the manifold 19 for the first fluid.
Bien entendu, selon une variante non illustrée, on peut prévoir d'agencer les deux tubulures 21 sur la plaque inférieure 17.  Of course, according to a variant not illustrated, it is possible to arrange the two pipes 21 on the bottom plate 17.
Selon une variante non illustrée, on peut prévoir d'agencer séparément les tubulures 21, avec une tubulure 21 sur la plaque de fermeture supérieure 18 et l'autre tubulure 21 sur la plaque de fermeture inférieure 17. According to a variant not illustrated, provision can be made to arrange separately the pipes 21, with a pipe 21 on the upper closure plate 18 and the other tubing 21 on the lower closure plate 17.
En particulier, la boîte collectrice 19 peut être agencée d'un côté du faisceau d'échange thermique 3 et les tubulures 21 peuvent être agencées de l'autre côté du faisceau d'échange thermique 3, permettant ainsi une circulation à contre-courant des deux fluides.  In particular, the manifold 19 can be arranged on one side of the heat exchange bundle 3 and the tubes 21 can be arranged on the other side of the heat exchange bundle 3, thus allowing a counter-current circulation of two fluids.
Selon la disposition illustrée sur la figure 1, la boîte collectrice 19 est agencée à gauche tandis que les tubulures 21 sont agencées à droite.  According to the arrangement illustrated in Figure 1, the manifold 19 is arranged on the left while the pipes 21 are arranged on the right.
Par ailleurs, préférentiellement, on prévoit de façon complémentaire à la fois une circulation en deux passes, dite en « U », du premier fluide dans un premier cadre de réception 13, et une circulation en deux passes, dite en « U » du deuxième fluide dans un deuxième cadre 15.  Furthermore, it is preferable to provide a two-pass, so-called "U" circulation, of the first fluid in a first reception frame 13, and a two-pass circulation, called a "U" circulation, of the second fluid in a second frame 15.
L'échangeur thermique 1 est alors à double circulation en « U ».  The heat exchanger 1 is then double "U" circulation.
Premiers cadres dits cadres-tubes First frames called tubes-frames
En ce qui concerne les premiers cadres 13, ils peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.  Regarding the first frames 13, they can be at least partially made of aluminum.
Ces premiers cadres 13 peuvent présenter une épaisseur de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 1mm.  These first frames 13 may have a thickness of the order of a few millimeters, for example of the order of 1 mm.
Lorsqu'ils reçoivent des tubes d'échange thermique (non représentés sur les figures), ces premiers cadres 13 peuvent présenter une même épaisseur que les tubes d'échange thermique qu'ils reçoivent.  When they receive heat exchange tubes (not shown in the figures), these first frames 13 may have the same thickness as the heat exchange tubes they receive.
L'épaisseur est considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des premiers cadres 13. Il s'agit ici de l'épaisseur dans la direction d'empilement des cadres 13, 15.  The thickness is considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the first frames 13. This is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.
Ainsi, les tubes d'échange thermique peuvent être maintenus dans les premiers cadres 13 respectifs avant superposition des différents cadres.  Thus, the heat exchange tubes can be maintained in the first respective frames 13 before superposition of the different frames.
Chaque premier cadre 13 peut recevoir un tube d'échange thermique ou en variante au moins deux tubes d'échange thermique, de sorte que le faisceau d'échange thermique 3 présente alors au moins deux rangées de tubes d'échange thermique.  Each first frame 13 may receive a heat exchange tube or alternatively at least two heat exchange tubes, so that the heat exchange bundle 3 then has at least two rows of heat exchange tubes.
De plus, afin de permettre une circulation en au moins deux passes du premier fluide, deux tubes d'échange thermique adjacents agencés dans un premier cadre 13 peuvent communiquer entre eux à une extrémité. Moreover, in order to allow a circulation in at least two passes of the first fluid, two adjacent heat exchange tubes arranged in a first frame 13 can communicate with one another at one end.
Les premiers cadres 13 sont par exemple de forme générale sensiblement rectangulaire.  The first frames 13 are for example of substantially rectangular general shape.
Toutefois, selon d'autres modes de réalisation, on pourrait prévoir des cadres présentant une forme générale qui ne soit pas rectangulaire, par exemple elliptique, ou en forme de losange.  However, according to other embodiments, one could provide frames having a general shape that is not rectangular, for example elliptical, or diamond-shaped.
Par ailleurs, afin de permettre l'écoulement du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 comprennent des moyens de mise en communication fluidique (non visibles sur les figures) des premiers canaux de circulation du premier fluide avec la boite collectrice 19.  Moreover, in order to allow the flow of the first fluid in the heat exchange bundle 3, the first frames 13 comprise means for placing in fluid communication (not visible in the figures) the first circulation channels of the first fluid with the collector box 19.
Les moyens de mise en communication fluidique (non visibles sur les figures) de chaque premier cadre 13 sont avantageusement agencés en communication fluidique avec les moyens de mise en communication fluidique des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 et avec la boîte collectrice 19.  The means of fluid communication (not visible in the figures) of each first frame 13 are advantageously arranged in fluid communication with the means for placing in fluid communication the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 and with the collecting box 19.
Ces moyens de mise en communication fluidique (non visibles sur les figures) sont par exemple réalisés sous forme d'évidements définissant des ouvertures traversantes de mise en communication fluidique, dans lesquelles débouchent les premiers canaux de circulation du premier fluide, notamment les extrémités longitudinales, des tubes d'échange thermique reçus dans les premiers cadres 13.  These means of setting fluid communication (not visible in the figures) are for example made in the form of recesses defining through openings for setting fluid communication, in which open the first flow channels of the first fluid, including the longitudinal ends, heat exchange tubes received in the first frames 13.
Des ouvertures traversantes sont avantageusement agencées sur deux bords opposés des premiers cadres 13. Il s'agit par exemple des bords latéraux des premiers cadres 13 s 'étendant dans le sens de la largeur de l'échangeur thermique 1.  Through-openings are advantageously arranged on two opposite edges of the first frames 13. This is for example the lateral edges of the first frames 13 extending in the width direction of the heat exchanger 1.
Les moyens de mise en communication fluidique prévus sur les premiers cadres permettent, de façon simple, de collecter le premier fluide et de le distribuer par exemple dans les tubes d'échange thermique maintenus dans ces premiers cadres.  The means of fluid communication provided on the first frames allow, in a simple manner, to collect the first fluid and distribute it for example in the heat exchange tubes held in these first frames.
Il n'est plus nécessaire de prévoir les collecteurs de chaque côté des tubes comme dans les solutions connues.  It is no longer necessary to provide the collectors on each side of the tubes as in the known solutions.
Par ailleurs, afin de permettre l'écoulement du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 présentent également des guides 134 pour le passage du deuxième fluide. Moreover, in order to allow the flow of the second fluid into the heat exchange bundle 3, the first frames 13 also have guides 134 for the passage of the second fluid.
Selon l'exemple illustré, les premiers cadres 13 sont respectivement conformés avec au moins une anse 134 qui lorsqu'au moins un tube d'échange thermique est agencé dans le premier cadre 13 permet de définir un orifice traversant permettant l'écoulement du deuxième fluide.  According to the illustrated example, the first frames 13 are respectively shaped with at least one loop 134 which when at least one heat exchange tube is arranged in the first frame 13 defines a through hole for the flow of the second fluid .
Les anses 134 de chaque premier cadre 13 sont agencées dans l'alignement des anses 134 des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 de manière à permettre l'écoulement du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3.  The loops 134 of each first frame 13 are arranged in alignment with the handles 134 of the other first frames 13 of the heat exchange bundle 3 so as to allow the flow of the second fluid through the heat exchange bundle 3.
À titre d'exemple illustratif, sur les figures on a représenté un mode de réalisation des anses 134 de forme sensiblement arrondie.  As an illustrative example, in the figures there is shown an embodiment of the loops 134 of substantially rounded shape.
Bien entendu, toute autre forme des anses 134 peut être envisagée.  Of course, any other form of the handles 134 may be considered.
Les premiers cadres de réception 13 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage.  The first reception frames 13 may be made by stamping cut.
Deuxièmes cadres Second frames
En référence à la figure 2, on décrit maintenant plus en détail les deuxièmes cadres 15.  With reference to FIG. 2, the second frames 15 are now described in more detail.
Les deuxièmes cadres 15 peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.  The second frames 15 may be at least partially made of aluminum.
Les deuxièmes cadres 15 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage. The second frames 15 may be made by stamping cut.
Les deuxièmes cadres 15 présentent une épaisseur Th qui est de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm. The second frames 15 have a thickness Th which is of the order of a few millimeters, for example of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm.
L'épaisseur est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des deuxièmes cadres 15. Il s'agit dans cet exemple de l'épaisseur dans la direction d'empilement des cadres 13, 15.  The thickness is here considered in the direction of the height of the heat exchange bundle 3, we can also speak of the height of the second frames 15. In this example, it is the thickness in the stacking direction of the frames 13, 15.
L'épaisseur ou hauteur des deuxièmes cadres 15 permet de définir le pas entre les premiers cadres 13.  The thickness or height of the second frames 15 makes it possible to define the pitch between the first frames 13.
Une pluralité de deuxièmes cadres 15 dits intercalaires, agencés entre deux premiers cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5, définissent ainsi le pas entre deux étages du faisceau d'échange thermique 3 dans lesquels circule le premier fluide. A plurality of second frames 15 called interleaves, arranged between two first frames 13 for receiving the heat exchange tubes 5, thus define the pitch between two stages of the heat exchange bundle 3 in which the first fluid flows.
Lorsque les deuxièmes cadres 15 reçoivent des turbulateurs (non représentés), les deuxièmes cadres 15 sont dits cadres-turbulateurs ou cadres porte-turbulateurs. L'épaisseur des turbulateurs (non représentés) peut être sensiblement égale à l'épaisseur Th d'un deuxième cadre 15.  When the second frames 15 receive turbulators (not shown), the second frames 15 are said frames-turbulators or turbulators frames. The thickness of the turbulators (not shown) may be substantially equal to the thickness Th of a second frame 15.
Avantageusement, le deuxième fluide peut circuler en au moins deux passes dans chaque deuxième cadre 15.  Advantageously, the second fluid can circulate in at least two passes in each second frame 15.
Selon le mode de réalisation illustré, le deuxième fluide peut circuler en deux passes, selon une circulation dite circulation en « U », dans chaque deuxième cadre 15.  According to the illustrated embodiment, the second fluid can circulate in two passes, according to a circulation called "U" circulation, in each second frame 15.
Les deuxièmes cadres 15 présentent deux bords opposés 15A, 15B s'étendant de façon perpendiculaire à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide et deux autres bords opposés 15C, 15D s'étendant parallèlement à la direction générale du deuxième fluide.  The second frames 15 have two opposite edges 15A, 15B extending perpendicular to the general direction of flow of the second fluid and two other opposite edges 15C, 15D extending parallel to the general direction of the second fluid.
La direction générale d'écoulement du deuxième fluide s'entend ici de la direction des branches du « U » dans le cas d'une circulation en deux passes du deuxième fluide.  The general direction of flow of the second fluid here means the direction of the branches of the "U" in the case of a two-pass circulation of the second fluid.
Dans les exemples illustrés, les deuxièmes cadres 15 sont de forme générale sensiblement rectangulaire. Les deuxièmes cadres 15 présentent dans ce cas :  In the illustrated examples, the second frames 15 are of generally rectangular shape. The second frames 15 present in this case:
deux bords latéraux 15 A, 15B, formant des petits côtés, s'étendant dans le sens de la largeur, et  two side edges 15A, 15B, forming short sides, extending in the width direction, and
deux bords longitudinaux 15C, 15D, formant des grands côtés.  two longitudinal edges 15C, 15D, forming long sides.
Les deuxièmes cadres 15 présentent avantageusement une forme similaire et complémentaire de la forme des premiers cadres 13.  The second frames 15 advantageously have a shape similar to and complementary to the shape of the first frames 13.
En particulier, les contours extérieurs des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 sont pratiquement identiques de sorte que l'empilement en alternance des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 forme un bloc.  In particular, the outer contours of the first frames 13 and second frames 15 are substantially identical so that the alternating stack of the first frames 13 and second frames 15 forms a block.
Selon le mode de réalisation illustré, les deuxièmes cadres 15 s'étendent sur une même longueur et sur une même largeur que les premiers cadres 13. Comme dit précédemment, l'échangeur thermique 1 est de préférence assemblé par brasage. Dans ce cas, les deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage aux premiers cadres 13. According to the illustrated embodiment, the second frames 15 extend on the same length and on the same width as the first frames 13. As said above, the heat exchanger 1 is preferably assembled by brazing. In this case, the second frames 15 are intended to be assembled by soldering to the first frames 13.
En particulier, les bords longitudinaux 15C, 15D des deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage aux bords longitudinaux des premiers cadres 13 et les bords latéraux des deuxièmes cadres 15 sont destinés à être assemblés par brasage aux bords latéraux des premiers cadres 13.  In particular, the longitudinal edges 15C, 15D of the second frames 15 are intended to be assembled by soldering to the longitudinal edges of the first frames 13 and the lateral edges of the second frames 15 are intended to be soldered to the lateral edges of the first frames 13.
Plus particulièrement, chaque deuxième cadre 15 définit une largeur interne et une longueur interne L (voir figure 2).  More particularly, each second frame 15 defines an internal width and an internal length L (see FIG. 2).
On entend par « largeur interne », la largeur définie entre les parois internes, donnant sur l'intérieur du deuxième cadre 15, des bords longitudinaux opposés 15C et 15D.  The term "internal width", the width defined between the inner walls, giving on the inside of the second frame 15, opposite longitudinal edges 15C and 15D.
On entend par « longueur interne », la longueur L définie entre les parois internes, donnant sur l'intérieur du deuxième cadre 15, des bords latéraux opposés 15A et 15B.  The term "internal length", the length L defined between the inner walls, giving on the inside of the second frame 15, opposite side edges 15A and 15B.
En outre, les bords latéraux des deuxièmes cadres 15 peuvent être légèrement plus grands que les bords latéraux des premiers cadres 13, de sorte que lorsque des tubes d'échange thermique sont reçus dans les premiers cadres 13, les extrémités de ces tubes d'échange thermique (non représentés), reposent sur la bordure périphérique des bords latéraux des deuxièmes cadres 15.  In addition, the lateral edges of the second frames 15 may be slightly larger than the lateral edges of the first frames 13, so that when heat exchange tubes are received in the first frames 13, the ends of these exchange tubes thermal (not shown), rest on the peripheral edge of the lateral edges of the second frames 15.
Les deuxièmes cadres 15 définissent dans ce cas une longueur interne L inférieure à la longueur interne définie par l'espace intérieur des premiers cadres 13.  The second frames 15 define in this case an internal length L less than the internal length defined by the interior space of the first frames 13.
Autrement dit, la longueur interne L d'un deuxième cadre 15 est définie par rapport à la surface du deuxième cadre 15 qui est effectivement traversée par le deuxième fluide.  In other words, the internal length L of a second frame 15 is defined relative to the surface of the second frame 15 which is actually traversed by the second fluid.
En outre, les deuxièmes cadres 15 comprennent chacun au moins une barrette 150, agencée à l'intérieur du deuxième cadre 15 respectif de manière à séparer deux passes de circulation pour le deuxième fluide. Il s'agit donc d'une barrette interne 150.  In addition, the second frames 15 each comprise at least one bar 150, arranged inside the second frame 15 so as to separate two flow passes for the second fluid. It is therefore an internal bar 150.
Dans l'exemple illustré, la barrette 150 permet de conformer le deuxième canal de circulation 9 défini par un deuxième cadre 15 sensiblement en « U ». Selon le mode de réalisation illustré, un deuxième cadre 15 comprend une seule barrette 150. In the illustrated example, the bar 150 makes it possible to shape the second circulation channel 9 defined by a second frame 15 that is substantially "U" shaped. According to the illustrated embodiment, a second frame 15 comprises a single bar 150.
Bien entendu, on pourrait prévoir une circulation du deuxième fluide en plus de deux passes dans un deuxième cadre 15 et à cet effet plus d'une barrette 150 à l'intérieur du deuxième cadre 15 qui seraient, à titre d'exemple non limitatif, agencées de manière décalée et opposée l'une par rapport à l'autre.  Of course, it would be possible to provide a circulation of the second fluid in addition to two passes in a second frame 15 and for this purpose more than one bar 150 inside the second frame 15 which would be, by way of non-limiting example, arranged in an offset manner and opposite to each other.
Lorsque les deuxièmes cadres 15 reçoivent des turbulateurs (non représentés) d'écoulement du deuxième fluide, les turbulateurs sont alors avantageusement disposés de part et d'autre de la ou chaque barrette interne 150.  When the second frames 15 receive turbulators (not shown) flow of the second fluid, the turbulators are then advantageously arranged on either side of the or each inner bar 150.
La ou chaque barrette 150 s'étend longitudinalement à l'intérieur d'un deuxième cadre 15.  The or each bar 150 extends longitudinally inside a second frame 15.
La ou chaque barrette 150 s'étend donc dans cet exemple de façon sensiblement parallèle aux bords longitudinaux 15C et 15D du deuxième cadre 15.  The or each bar 150 therefore extends in this example substantially parallel to the longitudinal edges 15C and 15D of the second frame 15.
La barrette 150 ne s'étend pas sur toute la longueur interne L du deuxième cadre 15. Autrement dit, la barrette 150 s'étend depuis un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé 15B mais sans atteindre ce bord latéral opposé 15B.  The bar 150 does not extend over the entire internal length L of the second frame 15. In other words, the bar 150 extends from a lateral edge 15A of a second frame 15 towards the opposite lateral edge 15B but without reaching this point. opposite side edge 15B.
La barrette interne 150 s'étend donc longitudinalement depuis un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé 15B mais sans atteindre ce bord latéral opposé 15B.  The inner bar 150 thus extends longitudinally from a side edge 15A of a second frame 15 towards the opposite side edge 15B but without reaching the opposite side edge 15B.
La barrette 150 est donc solidaire d'un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 et fait saillie avec son extrémité libre vers l'espace interne du deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé 15B, en laissant un espace.  The bar 150 is secured to a side edge 15A of a second frame 15 and projects with its free end towards the internal space of the second frame 15 towards the opposite side edge 15B, leaving a space.
La barrette interne 150 s'étend donc longitudinalement depuis un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 sur une longueur l inférieure à la longueur interne L d'un deuxième cadre 15.  The inner bar 150 thus extends longitudinally from a lateral edge 15A of a second frame 15 over a length l less than the internal length L of a second frame 15.
La barrette interne 150 ne s'étend pas non plus sur toute la largeur interne du deuxième cadre 15. Plus précisément, la barrette interne 150 présente une largeur W plus petite que la largeur interne du deuxième cadre 15.  The inner bar 150 does not extend over the entire internal width of the second frame 15. More specifically, the inner bar 150 has a width W smaller than the internal width of the second frame 15.
La largeur W de la barrette interne 150 peut être supérieure ou égale, de préférence strictement supérieure, à l'épaisseur Th du deuxième cadre 15. The width W of the inner bar 150 may be greater than or equal to preferably strictly greater than the Th thickness of the second frame 15.
On définit ainsi de chaque côté de la barrette 150, l'entrée et la sortie du trajet d'écoulement pour le deuxième fluide. La barrette 150 peut aussi être qualifiée de languette.  The inlet and the outlet of the flow path for the second fluid are thus defined on each side of the bar 150. The bar 150 may also be called tongue.
En outre, la barrette 150 est sensiblement de même épaisseur que le deuxième cadre 15.  In addition, the bar 150 is substantially of the same thickness as the second frame 15.
La barrette 150 est par exemple agencée de façon sensiblement centrale. Plus précisément, la barrette 150 est agencée sensiblement au centre d'un deuxième cadre 15 dans le sens de la largeur du deuxième cadre 15. De la sorte, la barrette 150 divise le deuxième cadre 15 en deux parties de même taille.  The bar 150 is for example arranged substantially centrally. More specifically, the bar 150 is arranged substantially in the center of a second frame 15 in the width direction of the second frame 15. In this way, the bar 150 divides the second frame 15 into two parts of the same size.
Avantageusement, la barrette interne 150 s'étend sur une longueur l au moins égale à la moitié de la longueur interne L d'un deuxième cadre 15.  Advantageously, the inner bar 150 extends over a length l at least equal to half the internal length L of a second frame 15.
En particulier, chaque deuxième cadre 15 et la barrette interne 150 de ce deuxième cadre 15 donné peuvent être conformés de manière à vérifier la relation (a) suivante :  In particular, each second frame 15 and the inner bar 150 of this second given frame 15 can be shaped so as to verify the following relation (a):
(a) : 0.49 < - < 0.95 avec  (a): 0.49 <- <0.95 with
l = longueur d' extension de la barrette interne 150, et the length of extension of the inner bar 150, and
L = longueur interne du deuxième cadre 15. L = internal length of the second frame 15.
De préférence, la borne supérieure est aussi définie par une relation stricte, de sorte que le deuxième cadre 15 et sa barrette interne 150 vérifient la relation (a') suivante :  Preferably, the upper bound is also defined by a strict relation, so that the second frame 15 and its inner bar 150 satisfy the following relation (a '):
(a') : 0.49 < - < 0.95.  (a '): 0.49 <- <0.95.
Selon un exemple de réalisation, chaque deuxième cadre 15 peut présenter une longueur interne L comprise dans une plage de l'ordre de 30mm à 500mm.  According to an exemplary embodiment, each second frame 15 may have an internal length L in a range of about 30mm to 500mm.
Par ailleurs, de façon complémentaire aux premiers cadres de réception 13, les deuxièmes cadres 15, en particulier les deuxièmes cadres intercalaires 15 agencés entre deux premiers cadres 13, présentent des guides pour le passage du premier fluide permettant son écoulement dans l'empilement des premiers cadres 13 et des deuxièmes cadres 15.  Furthermore, complementary to the first reception frames 13, the second frames 15, in particular the second spacer frames 15 arranged between two first frames 13, have guides for the passage of the first fluid allowing its flow in the stack of the first frames 13 and second frames 15.
Les guides, par exemple réalisés sous forme d'orifices de passage traversants, sont par exemple agencés dans l'alignement des moyens de mise en communication fluidique des premiers cadres de réception 13. The guides, for example made in the form of through holes, are, for example, arranged in the alignment of the fluidic communication connection means of the first reception frames 13.
De plus, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement des moyens de mise en communication fluidique 152 des deuxièmes canaux de circulation 9 entre eux d'une part et avec les tubulures 21 pour le deuxième fluide d'autre part.  In addition, the second frames 15 respectively have means for fluid communication 152 of the second circulation channels 9 between them on the one hand and with the pipes 21 for the second fluid on the other hand.
Les moyens de mise en communication fluidique 152 prévus sur les deuxièmes cadres 15 permettent, de façon simple, de collecter le deuxième fluide et de le distribuer dans les deuxièmes cadres 15.  The means of fluid communication 152 provided on the second frames 15 allow, in a simple way, to collect the second fluid and distribute it in the second frames 15.
Selon l'exemple illustré sur la figure 2, chaque deuxième cadre 15 présente un nombre prédéfini d'ouvertures traversantes 152 de mise en communication fluidique, par exemple ici deux ouvertures traversantes 152 de mise en communication fluidique. Ces ouvertures traversantes 152 sont ici agencées sur les bords longitudinaux 15C et 15D des deuxièmes cadres 15 et sont alignées les unes par rapport aux autres dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3.  According to the example illustrated in FIG. 2, each second frame 15 has a predefined number of through-openings 152 for fluidic communication, for example here two through-openings 152 for putting into fluid communication. These through openings 152 are here arranged on the longitudinal edges 15C and 15D of the second frames 15 and are aligned with each other in the direction of the height of the heat exchange bundle 3.
Les ouvertures traversantes 152 débouchent respectivement sur l'intérieur d'un deuxième cadre 15.  The through openings 152 open respectively to the inside of a second frame 15.
De plus, dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, les ouvertures traversantes 152 sont agencées sur un même côté d'un deuxième cadre 15 dans le sens longitudinal, c'est-à-dire ici à droite ou à gauche, de façon complémentaire à l'agencement des tubulures 21 sur un même côté du faisceau d'échange thermique 3.  In addition, in the example illustrated in Figures 1 and 2, the through openings 152 are arranged on the same side of a second frame 15 in the longitudinal direction, that is to say here to the right or left, in a complementary manner to the arrangement of the pipes 21 on the same side of the heat exchange bundle 3.
Les ouvertures traversantes 152 permettent de définir une entrée de fluide 152 vers l'espace intérieur du deuxième cadre 15, qui est dans l'exemple illustré, prévue sur un bord longitudinal 15C, et une sortie de fluide 152 hors du deuxième cadre 15, qui est dans l'exemple illustré, agencée sur le bord longitudinal opposé 15D.  The through openings 152 make it possible to define a fluid inlet 152 towards the interior space of the second frame 15, which is in the illustrated example, provided on a longitudinal edge 15C, and a fluid outlet 152 outside the second frame 15, which is in the illustrated example, arranged on the opposite longitudinal edge 15D.
Plus précisément, selon l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 présentent des anses 153 qui permettent de délimiter les ouvertures traversantes 152.  More specifically, according to the illustrated example, the second frames 15 have handles 153 which define the through openings 152.
Les anses 153 des deuxièmes cadres 15 sont réalisées de façon similaire aux anses 134 des premiers cadres 13 et sont alignées avec ces anses 134 qui permettent le passage du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3.  The loops 153 of the second frames 15 are made similarly to the loops 134 of the first frames 13 and are aligned with these handles 134 which allow the passage of the second fluid through the heat exchange bundle 3.
À titre illustratif, sur les figures on a représenté un exemple de réalisation des anses 153 de forme sensiblement arrondie. By way of illustration, the figures show an embodiment of the handles 153 substantially rounded shape.
La forme des anses 153 des deuxièmes cadres 15 est complémentaire de la forme des anses 134 des premiers cadres 13.  The shape of the handles 153 of the second frames 15 is complementary to the shape of the handles 134 of the first frames 13.
Bien entendu toute autre forme des anses 153 peut être envisagée.  Of course, any other form of the handles 153 may be considered.
Parmi les deux anses 153 des deuxièmes cadres 15, l'ouverture délimitée par une première anse 153 est agencée en communication fluidique avec une première tubulure 21 et l'ouverture délimitée par une deuxième anse 153 est agencée en communication fluidique avec une deuxième tubulure 21.  Among the two loops 153 of the second frames 15, the opening delimited by a first loop 153 is arranged in fluid communication with a first pipe 21 and the opening delimited by a second loop 153 is arranged in fluid communication with a second pipe 21.
De plus, selon le mode de réalisation illustré sur la figure 2, l'entrée de fluide 152 s'étend sur une longueur d'entrée de fluide Ll maximale.  In addition, according to the embodiment illustrated in FIG. 2, the fluid inlet 152 extends over a maximum fluid inlet length L1.
Cette longueur d'entrée de fluide maximale Ll est, selon le mode de réalisation particulier illustré, définie par la longueur maximale de l'anse 153, au niveau du début de sa formation sur le deuxième cadre 15.  This maximum fluid inlet length L1 is, according to the particular embodiment illustrated, defined by the maximum length of the loop 153, at the beginning of its formation on the second frame 15.
Par ailleurs, la barrette interne 150 est agencée à l'intérieur d'un deuxième cadre 15 de sorte que la barrette 150 est espacée d'une distance latérale L2, ici dans le sens de la largeur, du bord longitudinal 15C du deuxième cadre 15 présentant l'entrée de fluide 152.  Furthermore, the inner bar 150 is arranged inside a second frame 15 so that the bar 150 is spaced from a lateral distance L2, here in the width direction, of the longitudinal edge 15C of the second frame 15 presenting the fluid inlet 152.
En particulier dans cet exemple, la barrette 150 centrale est espacée de la même distance latérale L2 de chaque bord longitudinal 15C, 15D du deuxième cadre 15.  In particular in this example, the central strip 150 is spaced from the same lateral distance L2 of each longitudinal edge 15C, 15D of the second frame 15.
Cette distance latérale L2 est considérée par rapport à la partie du bord, ici le bord longitudinal 15C ou 15D, qui s'étend parallèlement à la barrette 150, et non par rapport à l'anse 153 formée sur le côté du bord longitudinal 15C ou 15D.  This lateral distance L2 is considered with respect to the portion of the edge, here the longitudinal edge 15C or 15D, which extends parallel to the bar 150, and not with respect to the handle 153 formed on the side of the longitudinal edge 15C or 15D.
Avantageusement, la longueur d'entrée de fluide Ll est supérieure ou égale à la distance latérale L2 selon la relation (b) :  Advantageously, the fluid inlet length L1 is greater than or equal to the lateral distance L2 according to relation (b):
(b) : Ll > L2 (b): L1> L2
avec with
Ll = longueur d'entrée de fluide maximale et  Ll = maximum fluid inlet length and
L2 = distance latérale entre la barrette et le bord longitudinal du cadre.  L2 = lateral distance between the bar and the longitudinal edge of the frame.
De préférence, la longueur d'entrée de fluide Ll est strictement supérieure à la distance latérale L2 selon la relation (b') : (b') : Ll > L2 Preferably, the fluid inlet length L1 is strictly greater than the lateral distance L2 according to the relation (b '): (b '): L1> L2
En outre, la distance latérale L2 entre la barrette interne 150 et le bord, ici le bord longitudinal 15C ou 15D, d'un deuxième cadre 15, s'étendant parallèlement à la barrette interne 150, est supérieure ou égale à la longueur restante L3 du deuxième cadre 15 :  In addition, the lateral distance L2 between the inner bar 150 and the edge, here the longitudinal edge 15C or 15D, of a second frame 15, extending parallel to the inner bar 150, is greater than or equal to the remaining length L3 of the second frame 15:
- entre l'extrémité longitudinale libre de la barrette interne 150 et  between the free longitudinal end of the inner bar 150 and
- le bord, ici le bord latéral du 15B, du deuxième cadre 15 en regard de l'extrémité de la barrette interne 150 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la barrette interne 150, autrement dit la longueur restante L3 dépourvue de barrette 150, selon la relation : (c) : 12≥ L3 = L - l  the edge, here the lateral edge of the 15B, of the second frame 15 facing the end of the inner bar 150 extending substantially perpendicular to the inner bar 150, in other words the remaining length L3 without bar 150, according to the relation: (c): 12≥ L3 = L - l
avec with
L3 = longueur restante dépourvue de barrette interne 150,  L3 = remaining length without internal bar 150,
l = longueur d' extension de la barrette interne 150, et the length of extension of the inner bar 150, and
L = longueur interne du deuxième cadre 15. De préférence, la distance latérale L2 et la longueur restante L3 vérifient une relation (c') stricte : L = internal length of the second frame 15. Preferably, the lateral distance L2 and the remaining length L3 satisfy a strict relation (c '):
(c') : 12 > L3 = L - l.  (c '): 12> L3 = L - 1.
À titre d'exemple non limitatif, la distance latérale L2 est comprise dans une plage de l'ordre de 15mm à 60mm.  As a nonlimiting example, the lateral distance L2 is in a range of the order of 15mm to 60mm.
Par ailleurs, chaque ouverture traversante 152 définit une aire de mise en communication fluidique S 1.  Furthermore, each through opening 152 defines a fluid communication connection area S 1.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque ouverture traversante 152 est conformée de sorte que l'aire de mise en communication fluidique SI est comprise dans une plage ayant :  According to a particular embodiment, each through aperture 152 is shaped so that the fluid communication connection area SI is in a range having:
- une borne supérieure correspondant à trois fois le produit de la longueur d'entrée de fluide Ll avec la longueur restante L3, et an upper limit corresponding to three times the product of the length of fluid inlet L1 with the remaining length L3, and
- une borne inférieure correspondant au dixième du produit de la longueur d'entrée de fluide Ll avec la longueur restante L3.  a lower bound corresponding to one-tenth of the product of the fluid inlet length L1 with the remaining length L3.
Autrement dit, chaque ouverture traversante 152 est conformée de sorte que l'aire de mise en communication fluidique SI vérifie la relation (d) suivante : In other words, each through opening 152 is shaped so that the fluidic communication establishment area SI verifies the following relation (d):
(d) : 0.1 x Ll x L3 < 51 < 3 x Ll x L3  (d): 0.1 x L1 x L3 <51 <3 x L1 x L3
avec with
51 = aire de mise en communication fluidique.  51 = area of fluid communication.
Ll = longueur d' entrée de fluide maximale et Ll = maximum fluid inlet length and
L3 = longueur restante dépourvue de barrette interne 150.  L3 = remaining length without internal bar 150.
De préférence, chaque ouverture traversante 152 est conformée de sorte que l'aire de mise en communication fluidique SI vérifie une relation (d') stricte : Preferably, each through aperture 152 is shaped such that the fluid communication setup area S1 satisfies a strict relation (d '):
(d') : 0.1 x Ll x L3 < 51 < 3 x Ll x L3. (d '): 0.1 x L1 x L3 <51 <3 x L1 x L3.
Les ouvertures traversantes 152 définissent en outre respectivement une aire d'entrée de fluide S2 qui est donc égale au produit de la longueur maximale d'entrée de fluide Ll par l'épaisseur Th ou hauteur du deuxième cadre 15, selon la relation (e) suivante : The through openings 152 further define respectively a fluid inlet area S2 which is therefore equal to the product of the maximum length of fluid inlet L1 by the thickness Th or height of the second frame 15, according to the relation (e) next :
(e) : 52 = Ll x Th.  (e): 52 = L1 x Th.
avec with
52 = aire d' entrée de fluide,  52 = area of fluid inlet,
Ll = longueur d! entrée de fluide maximale et  Ll = length d! maximum fluid inlet and
Th = épaisseur du deuxième cadre 15 dans la direction d'empilement. Th = thickness of the second frame 15 in the stacking direction.
De façon similaire, le deuxième cadre 15 définit une aire d'écart latéral S3 entre la barrette interne 150 et un bord longitudinal 15C du deuxième cadre 15 qui est donc égale au produit de la distance latérale L2 par l'épaisseur Th ou hauteur du deuxième cadre 15, selon la relation (f) suivante : Similarly, the second frame 15 defines a lateral deviation area S3 between the inner bar 150 and a longitudinal edge 15C of the second frame 15 which is therefore equal to the product of the lateral distance L2 by the thickness Th or height of the second frame 15, according to the following relation (f):
(f) : 53 = L2 x Th.  (f): 53 = L 2 x Th.
avec with
53 = aire d'écart latéral.  53 = area of lateral deviation.
L2 = distance latérale entre la barrette et le bord longitudinal du cadre, Th = épaisseur du deuxième cadre 15 dans la direction d'empilement. Enfin, le deuxième cadre 15 définit une aire restante S4 égale au produit de la longueur restante L3 par l'épaisseur Th du deuxième cadre 15, selon la relation (g) suivante : L2 = lateral distance between the bar and the longitudinal edge of the frame, Th = thickness of the second frame 15 in the stacking direction. Finally, the second frame 15 defines a remaining area S4 equal to the product of the remaining length L3 by the thickness Th of the second frame 15, according to the following relation (g):
(g) : 54 = L3 x Th = (L - l) x Th. (g): 54 = L3 x Th = (L - 1) x Th.
avec with
54 = aire restante,  54 = remaining area,
l = longueur d' extension de la barrette interne 150, et the length of extension of the inner bar 150, and
L = longueur interne du deuxième cadre 15. L = internal length of the second frame 15.
Ainsi la barrette interne 150 telle que décrite précédemment, définissant plusieurs passes de circulation pour le deuxième fluide, par exemple le liquide de refroidissement, dans un deuxième cadre 15 présente, des dimensions avantageusement choisies pour optimiser l'efficacité thermique de l'échangeur thermique 1 tout en limitant les pertes de charges du liquide de refroidissement.  Thus, the internal strip 150 as described above, defining several flow passes for the second fluid, for example the cooling liquid, in a second frame 15 has dimensions advantageously chosen to optimize the thermal efficiency of the heat exchanger 1 while limiting the coolant pressure losses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Échangeur thermique (1), notamment pour véhicule automobile, ledit échangeur (1) comprenant un faisceau d'échange thermique (3) définissant des canaux (9) de circulation pour au moins un fluide, 1. Heat exchanger (1), in particular for a motor vehicle, said exchanger (1) comprising a heat exchange bundle (3) defining circulation channels (9) for at least one fluid,
caractérisé en ce que :  characterized in that
- l'échangeur thermique (1) comprend un nombre prédéfini de cadres (15) définissant respectivement un canal de circulation pour ledit fluide, chaque cadre (15) définissant une largeur interne et une longueur interne (L), et en ce que - chaque cadre (15) comporte au moins une barrette interne (150) de plus petite largeur (W) que ledit cadre (15), et s'étendant longitudinalement à l'intérieur dudit cadre (15) sur une longueur (l) inférieure à la longueur interne (L) dudit cadre (15), de manière à définir un trajet en au moins deux passes pour ledit fluide dans ledit cadre (15).  the heat exchanger (1) comprises a predefined number of frames (15) respectively defining a circulation channel for said fluid, each frame (15) defining an internal width and an internal length (L), and in that - each frame (15) comprises at least one inner bar (150) of smaller width (W) than said frame (15), and extending longitudinally inside said frame (15) to a length (l) less than the internal length (L) of said frame (15), so as to define a path in at least two passes for said fluid in said frame (15).
2. Échangeur thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la barrette interne (150) s'étend sur une longueur (l) au moins égale à la moitié de la longueur interne (L) dudit cadre (15). 2. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein the inner bar (150) extends over a length (l) at least equal to half the internal length (L) of said frame (15).
3. Échangeur thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit cadre (15) et la barrette interne (150) sont conformés de manière à vérifier la relation suivante : 0.49 < - < 0.95 3. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein said frame (15) and the inner bar (150) are shaped so as to verify the following relationship: 0.49 <- <0.95
L  The
4. Échangeur thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la longueur interne (L) dudit cadre (15) est comprise dans une plage de l'ordre de4. Heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, wherein the internal length (L) of said frame (15) is in a range of the order of
30mm à 500mm. 30mm to 500mm.
5. Échangeur thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : - ledit cadre (15) comprend un bord sensiblement parallèle à la barrette interne (150) et présentant au moins une entrée de fluide (152) s'étendant sur une longueur d'entrée de fluide (Ll), et dans lequel 5. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, wherein: said frame (15) comprises an edge substantially parallel to the inner bar (150) and having at least one fluid inlet (152) extending over a fluid inlet length (L1), and wherein
- la barrette interne (150) est agencée à l'intérieur dudit cadre (15) en étant éloignée dudit bord présentant l'entrée de fluide (152) par une distance latérale (L2), telle que la longueur d'entrée de fluide (Ll) est supérieure ou égale à la distance latérale (L2), selon la relation : Ll > L2  the inner bar (150) is arranged inside said frame (15) away from said edge having the fluid inlet (152) by a lateral distance (L2), such as the fluid inlet length ( Ll) is greater than or equal to the lateral distance (L2), according to the relation: L1> L2
Échangeur thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel : Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein:
- ledit cadre (15) est dépourvu de barrette (150) sur une longueur restante (L3) entre l'extrémité longitudinale libre de la barrette interne (150) et le bord dudit cadre (15) en regard de l'extrémité longitudinale libre de la barrette interne (150) s'étendant sensiblement perpendiculairement à la barrette interne (150), et dans lequel  said frame (15) has no bar (150) on a remaining length (L3) between the free longitudinal end of the inner bar (150) and the edge of said frame (15) facing the free longitudinal end of the inner bar (150) extending substantially perpendicular to the inner bar (150), and wherein
- la longueur (l) d'extension de la barrette interne (150) est choisie de sorte que la distance latérale (L2) est supérieure ou égale à la longueur restante (L3), selon la relation : L2≥ L3 = L— l  the length (l) of extension of the inner bar (150) is chosen so that the lateral distance (L2) is greater than or equal to the remaining length (L3), according to the relation: L2≥ L3 = L-1
Échangeur thermique (1) selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel la distance latérale (L2) est comprise dans une plage de l'ordre de 15mm à 60mm. Heat exchanger (1) according to one of claims 5 or 6, wherein the lateral distance (L2) is in a range of the order of 15mm to 60mm.
Échangeur thermique (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, comprenant au moins une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie (21) pour ledit fluide, et dans lequel lesdits cadres (15) présentent respectivement des ouvertures traversantes (152) de mise en communication fluidique avec les tubulures d'entrée et de sortie (21), et débouchant respectivement sur l'intérieur dudit cadre (15), au moins une ouverture traversante (152) définissant une entrée de fluide. Heat exchanger (1) according to any one of claims 5 to 7, comprising at least one inlet pipe and an outlet pipe (21) for said fluid, and wherein said frames (15) respectively have through openings ( 152) in fluid communication with the inlet and outlet pipes (21), and opening respectively on the inside of said frame (15), at least one through opening (152) defining a fluid inlet.
Échangeur thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits cadres (15) présentent respectivement au moins deux anses (153) délimitant les ouvertures de mise en communication fluidique (152), et formées sur deux bords opposés (15C, 15D) dudit cadre (15) s'étendant sensiblement parallèlement à la barrette interne (150). Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein said frames (15) respectively have at least two handles (153) defining the fluidic communication opening openings (152), and formed on two edges opposed (15C, 15D) of said frame (15) extending substantially parallel to the inner bar (150).
10. Échangeur thermique (1) selon les revendications 5 et 6 prises en combinaison avec l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit cadre (15) et chaque ouverture de mise en communication fluidique (152) sont conformés de manière à définir une aire de mise en communication fluidique (SI) comprise dans une plage dont : The heat exchanger (1) according to claims 5 and 6 taken in combination with any one of the preceding claims, wherein said frame (15) and each fluidic communication opening (152) are shaped to define a area of fluid communication (SI) within a range of which:
- la borne supérieure correspond à trois fois le produit de la longueur d'entrée de fluide (Ll) avec la longueur restante (L3), et  the upper limit corresponds to three times the product of the fluid inlet length (L1) with the remaining length (L3), and
- la borne inférieure est le dixième du produit de la longueur d'entrée de fluide (Ll) avec la longueur restante (L3),  the lower limit is the tenth of the product of the fluid inlet length (L1) with the remaining length (L3),
de manière à vérifier la relation suivante :  in order to verify the following relation:
0.1 x Ll x L3 < SI < 3 x Ll x L3 0.1 x L1 L3 <L <3 L x L x L3
11. Échangeur thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur (Th) dudit cadre (15) est de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm, dans la direction d'empilement desdits cadres (15). 11. heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, wherein the thickness (Th) of said frame (15) is of the order of 0.5mm to 4mm, preferably of the order of 2mm, in the stacking direction of said frames (15).
12. Échangeur thermique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la largeur (W) de la barrette interne (150) est supérieure ou égale, de préférence strictement supérieure, à l'épaisseur (Th) dudit cadre (15), dans la direction d'empilement desdits cadres (15). 12. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, wherein the width (W) of the inner bar (150) is greater than or equal to, preferably greater than, the thickness (Th) of said frame ( 15) in the stacking direction of said frames (15).
13. Échangeur thermique (1) pour un échange thermique entre au moins un premeir fluide et un deuxième fluide, selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un empilement alterné de : 13. Heat exchanger (1) for a heat exchange between at least one premeir fluid and a second fluid, according to any one of the preceding claims, comprising an alternating stack of:
- premiers cadres (13) de réception de tubes d'échange thermique définissant des premiers canaux de circulation pour le premier fluide, et de  first frames (13) for receiving heat exchange tubes defining first circulation channels for the first fluid, and
- deuxièmes cadres (15) définissant respectivement des deuxièmes canaux de circulation pour le deuxième fluide et comprenant respectivement ladite au moins une barrette interne (150). second frames (15) respectively defining second circulation channels for the second fluid and respectively comprising said least one inner bar (150).
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