WO2020174200A1 - Plate-type heat exchanger - Google Patents

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WO2020174200A1
WO2020174200A1 PCT/FR2020/050401 FR2020050401W WO2020174200A1 WO 2020174200 A1 WO2020174200 A1 WO 2020174200A1 FR 2020050401 W FR2020050401 W FR 2020050401W WO 2020174200 A1 WO2020174200 A1 WO 2020174200A1
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WO
WIPO (PCT)
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plate
edge
longitudinal edge
heat exchanger
tube
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/050401
Other languages
French (fr)
Inventor
Julien Tissot
Kamel Azzouz
Michael LISSNER
Cédric DE VAULX
Patrick LEBLAY
Sébastien Garnier
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other

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Abstract

The invention relates to a plate-type heat exchanger (1) for a vehicle, comprising a heating body (2) and at least one header (3), the heating body (2) comprising a plurality of plates (7, 8, 9), each plate having an external perimeter (18) which delimits a heat-exchange region (17), characterized in that the header (3) is arranged outside the heat-exchange region (17), and in that the plates (7, 8, 9) are nested in one another.

Description

Description Description
Titre de l’invention : ECHANGEUR DE CHALEUR A PLAQUES Title of the invention: PLATE HEAT EXCHANGER
Le domaine de la présente invention est celui des systèmes de traitement thermique pour véhicule électrique, notamment les échangeurs à plaques destinés au traitement thermique d’un élément de la chaîne de traction électrique. The field of the present invention is that of heat treatment systems for electric vehicles, in particular plate heat exchangers intended for the heat treatment of an element of the electric power train.
Les véhicules automobiles électriques sont équipés de systèmes de traitement thermique utilisés pour refroidir différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser des fluides caloporteurs et des fluides réfrigérants pour refroidir les éléments d’une chaîne de traction électrique du véhicule. Les éléments de la chaîne de traction électrique visés sont un moteur électrique capable de mettre en mouvement le véhicule, un dispositif de stockage électrique utilisé pour fournir une énergie au moteur électrique ou encore une unité électronique participant au contrôle des éléments de la chaîne de traction électrique. Electric motor vehicles are equipped with heat treatment systems used to cool different areas or different components of the vehicle. It is in particular known to use heat transfer fluids and refrigeration fluids to cool the elements of an electric drive train of the vehicle. The elements of the electric traction chain concerned are an electric motor capable of setting the vehicle in motion, an electric storage device used to supply energy to the electric motor or an electronic unit participating in the control of the elements of the electric traction chain. .
Des échangeurs à plaques permettent de traiter thermiquement, par le fluide réfrigérant, le liquide caloporteur utilisé pour le traitement thermique du dispositif de stockage électrique. Ces échangeurs à plaques comprennent un corps de chauffe constitué d’un empilement de plaques formant des tubes. Une partie des tubes est dédiée à la circulation du fluide réfrigérant et une autre partie des tubes est dédiée à la circulation du liquide caloporteur. C’est au sein du corps de chauffe qu’ont lieu les échanges thermiques. Plate exchangers make it possible to heat treat, by the refrigerant fluid, the heat transfer liquid used for the thermal treatment of the electrical storage device. These plate heat exchangers include a heating body made up of a stack of plates forming tubes. Part of the tubes is dedicated to the circulation of the refrigerant fluid and another part of the tubes is dedicated to the circulation of the coolant. It is within the heating body that heat exchange takes place.
Lorsqu’il est nécessaire de refroidir le dispositif de stockage électrique, notamment lors d’une phase de charge, l’échangeur de chaleur à plaque fonctionne comme un évaporateur. L’échangeur à plaques fonctionne de sorte à ce que le fluide réfrigérant refroidisse le liquide caloporteur, lui-même destiné à refroidir le dispositif de stockage électrique. When it is necessary to cool the electrical storage device, especially during a charging phase, the plate heat exchanger functions as an evaporator. The plate heat exchanger operates in such a way that the refrigerant fluid cools the heat transfer liquid, itself intended to cool the electrical storage device.
Il est nécessaire de former à l’intérieur de l’échangeur à plaques deux circuits distincts permettant un écoulement d’une part du fluide réfrigérant et d’autre part du liquide caloporteur. On connaît des échangeurs à plaques configurés de manière à ce que les tubes dédiés au fluide réfrigérant communiquent les uns avec les autres afin d’assurer l’alimentation en fluide réfrigérant dans le corps de chauffe. Il en est de même pour les tubes dédiés au liquide caloporteur assurant l’alimentation en liquide caloporteur dans le corps de chauffe. De tels tubes sont chacun formés par deux tôles métalliques munies d’au moins une ouverture et embouties, les tôles métalliques étant brasées l’une contre l’autre afin de délimiter lesdits tubes de sorte à constituer les circuits d’écoulement du liquide caloporteur ou du fluide réfrigérant. Dans les configurations connues, les tubes sont soudés sur l’ensemble de la périphérie des plaques, les ouvertures ménagées dans les plaques l’étant sur l’une ou l’autre face des tubes. Ainsi, les ouvertures se situent au niveau de la zone où ont lieu les échanges thermiques fluide réfrigérant / liquide caloporteur. Ceci diminue l’efficacité du transfert thermique, ainsi que la distribution du fluide considéré aux abords de l’ouverture. It is necessary to form inside the plate heat exchanger two distinct circuits allowing a flow on the one hand of the refrigerant fluid and on the other hand of the heat transfer liquid. Plate heat exchangers are known which are configured so that the tubes dedicated to the refrigerant fluid communicate with each other in order to ensure the supply of refrigerant fluid to the heating body. It is the same for tubes dedicated to the heat transfer liquid ensuring the supply of heat transfer liquid to the heating body. Such tubes are each formed by two metal sheets provided with at least one opening and stamped, the metal sheets being brazed against each other in order to delimit said tubes so as to constitute the flow circuits of the heat transfer liquid or refrigerant. In known configurations, the tubes are welded over the entire periphery of the plates, the openings made in the plates being on one or the other face of the tubes. Thus, the openings are located at the level of the zone where the refrigerant / coolant liquid heat exchanges take place. This reduces the efficiency of the heat transfer, as well as the distribution of the fluid considered around the opening.
La présente invention a pour but de répondre à ces problématiques en proposant un agencement particulier des plaques par rapport à au moins l’un des circuits d’écoulement parcourant l’échangeur de chaleur à plaques. The present invention aims to respond to these problems by proposing a particular arrangement of the plates relative to at least one of the flow circuits passing through the plate heat exchanger.
L’invention a donc pour objet un échangeur de chaleur à plaques pour véhicule comprenant un corps de chauffe et au moins un collecteur, le corps de chauffe comprenant une pluralité de plaques, chaque plaque ayant un périmètre externe qui délimite une zone d’échange de chaleur, caractérisé en ce que le collecteur est disposé à l’extérieur de la zone d’échange de chaleur et en ce que les plaques sont imbriquées les unes dans les autres. _Le collecteur est externe par rapport à la zone d’échange de chaleur. Le collecteur et la zone de chaleur occupent des positions distinctes dans l’échangeur de chaleur, ce qui augmente la quantité de chaleur transférée au niveau de la zone d’échange de chaleur. Le corps de chauffe est ainsi configuré pour que la distribution du fluide en circulation soit homogène. Le débit dudit fluide est également homogénéisé au sein du corps de chauffe, réduisant de ce fait les pertes de charge. The subject of the invention is therefore a plate heat exchanger for a vehicle comprising a heating body and at least one manifold, the heating body comprising a plurality of plates, each plate having an outer perimeter which delimits a heat exchange zone. heat, characterized in that the collector is arranged outside the heat exchange zone and in that the plates are nested one inside the other. _The collector is external to the heat exchange zone. The manifold and the heat zone occupy separate positions in the heat exchanger, which increases the amount of heat transferred to the heat exchange zone. The heating body is thus configured so that the distribution of the circulating fluid is homogeneous. The flow rate of said fluid is also homogenized within the heating body, thereby reducing pressure drops.
Le collecteur est disposé à l’extérieur de la zone d’échange de chaleur en ce sens que le collecteur est périphérique à la zone d’échange de chaleur. Le corps de chauffe et le collecteur peuvent ainsi être fabriqués de façon indépendante, avant d’être assemblés puis solidarisée lors du brasage des pièces de l’échangeur à plaques. Des spécificités peuvent ainsi être apportées par exemple au collecteur, sans impacter la fabrication de la plaque, et inversement. Dans le corps de chauffe, les plaques sont empilées de sorte à s’imbriquer entre elles. Leur imbrication implique le brasage des plaques les unes avec les autres. The collector is arranged outside the heat exchange zone in the sense that the collector is peripheral to the heat exchange zone. The heating body and the collector can thus be manufactured independently, before being assembled and then joined together during the brazing of the parts of the plate heat exchanger. Specific features can thus be made, for example, to the collector, without impacting the manufacture of the plate, and vice versa. In the heating body, the plates are stacked so as to fit together. Their nesting involves brazing the plates with each other.
Selon un aspect de l’invention, la zone d’échange de chaleur s’étend selon un plan principal, le périmètre externe d’au moins une plaque comprenant un premier bord longitudinal et un deuxième bord longitudinal opposé au premier bord longitudinal, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal étant pliés de sorte à s’étendre chacun majoritairement dans un plan sécant au plan principal, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal définissant ainsi chacun une zone d’imbrication d’au moins une autre plaque. La plaque comprend le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal, pliés. La plaque est brasée sur son périmètre externe au moins au niveau du premier bord longitudinal et du deuxième bord longitudinal. La zone d’imbrication est une région de contact entre la plaque ayant son premier bord longitudinal et son deuxième bord longitudinal plié, et une autre plaque. Les deux plaques sont brasées au niveau de la zone d’imbrication. Les plaques imbriquées sont ainsi solidarisées. According to one aspect of the invention, the heat exchange zone extends along a main plane, the outer perimeter of at least one plate comprising a first longitudinal edge and a second longitudinal edge opposite the first longitudinal edge, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge being folded so as to each extend predominantly in a plane secant to the principal plane, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge thus each defining a zone of nesting of at least one other plate. The plate includes the first longitudinal edge and the second longitudinal edge, folded. The plate is brazed on its outer perimeter at least at the level of the first longitudinal edge and of the second longitudinal edge. The nesting area is a region of contact between the plate having its first longitudinal edge and its second longitudinal edge folded, and another plate. The two plates are brazed at the nesting area. The nested plates are thus secured.
Le plan principal de la zone d’échange de chaleur correspond au plan dans lequel la zone d’échange étend sa plus grande dimension. Le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal s’étendent dans la plus grande dimension de la plaque. Le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal s’étendent selon une direction majoritairement parallèle à un axe d’extension longitudinal de la plaque, compris dans le plan principal et orienté dans la plus grande dimension de la plaque. The main plane of the heat exchange zone corresponds to the plane in which the heat exchange zone extends its greatest dimension. The first longitudinal edge and the second longitudinal edge extend into the longest dimension of the plate. The first longitudinal edge and the second longitudinal edge extend in a direction predominantly parallel to a longitudinal extension axis of the plate, included in the main plane and oriented in the largest dimension of the plate.
Le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal sont pliés lors de la fabrication des plaques. Avantageusement, une tôle métallique est coupée aux dimensions souhaitées avant d’être pliée pour former le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal. Les plaques ainsi pliées sont empilées de sorte à s’imbriquer au niveau de la zone d’imbrication. The first longitudinal edge and the second longitudinal edge are folded during the manufacture of the plates. Advantageously, a metal sheet is cut to the desired dimensions before being folded to form the first longitudinal edge and the second longitudinal edge. The plates thus folded are stacked so as to interlock at the level of the nesting zone.
Selon un aspect de l’invention, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal sont pliés tous deux dans un même sens. La plaque est alors profilée avec une base correspondant à la zone d’échange de chaleur. Le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal sont avantageusement pliés de façon à s’évaser par rapport à la zone d’échange de chaleur, de sorte à favoriser l’imbrication de la zone d’imbrication de la plaque avec l’autre plaque. According to one aspect of the invention, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge are both folded in the same direction. The plate is then profiled with a base corresponding to the heat exchange zone. The first longitudinal edge and the second longitudinal edge are advantageously folded so as to flare relative to the heat exchange zone, so as to promote the nesting of the nesting zone of the plate with the other plate.
Selon un aspect de l’invention, les plaques de la pluralité de plaques étendent toutes leur premier bord longitudinal et leur deuxième bord longitudinal dans le même sens. Les plaques s’emboîtent les unes dans les autres. Les zones d’imbrication se chevauchant les unes les autres avec les bords longitudinaux de chaque plaques s’imbriquant les uns à la suite des autres. According to one aspect of the invention, the plates of the plurality of plates all extend their first longitudinal edge and their second longitudinal edge in the same direction. The plates fit into each other. The nesting areas overlap one another with the longitudinal edges of each plate interlocking one after the other.
Avantageusement, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal de chaque plaque est plié en fonction de l’orientation du corps de chauffe, fonction d’une direction d’empilement des plaques. Par exemple, pour un corps de chauffe ayant des plaques empilées depuis une partie inférieure vers une partie supérieure, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal sont orientés vers la partie supérieure du corps de chauffe. Advantageously, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge of each plate is folded according to the orientation of the heating body, according to a stacking direction of the plates. For example, for a heating body having plates stacked from a lower part towards an upper part, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge are oriented towards the upper part of the heating body.
Selon un aspect de l’invention, la pluralité de plaques comprend une première plaque et une deuxième plaque formant une paire, la paire de plaques délimitant un tube comprenant au moins une ouverture débouchant sur le collecteur. L’ouverture sur le collecteur résulte de l’assemblage de la première plaque et de la deuxième plaque. Lorsque la première plaque et la deuxième plaque sont individualisées, c’est-à-dire avant le montage du corps de chauffe par empilement des plaques, l’ouverture est inexistante. Une telle ouverture du tube sur le collecteur permet de limiter les pertes de charge lors de la transition tube/collecteur. According to one aspect of the invention, the plurality of plates comprises a first plate and a second plate forming a pair, the pair of plates defining a tube comprising at least one opening opening onto the manifold. The opening on the manifold results from the assembly of the first plate and the second plate. When the first plate and the second plate are individualized, that is to say before mounting the heating body by stacking the plates, the opening is non-existent. Such an opening of the tube on the collector makes it possible to limit the pressure drops during the tube / collector transition.
Selon un aspect de l’invention, la première plaque et la deuxième plaque sont de conformation identique et disposées tête-bêche. La première plaque et la deuxième plaque sont, lorsqu’ individualisées, non différenciables. Ceci permet de standardiser la fabrication des plaques. Avantageusement, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal sont de dimension et d’inclinaison identiques, pour permettre la disposition tête-bêche. Selon un aspect de l’invention, le périmètre externe de la première plaque comprend une première bordure et une deuxième bordure opposée à la première bordure, le périmètre externe de la deuxième plaque comprend un premier flanc et un deuxième flanc opposé au premier flanc, la première bordure et la deuxième bordure étant pliées et reliant chacune le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal de la première plaque, le deuxième flanc et le premier flanc étant pliés et reliant chacun le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal de la deuxième plaque. Les dénominations « bordure » et « flanc » ont vocation à distinguer des régions de la première plaque par rapport aux mêmes régions de la deuxième plaque. Elles sont uniquement employées pour faciliter la description et distinguer les plaques qu’elles désignent. Les caractéristiques techniques de la première bordure, de la deuxième bordure, du premier flanc et du deuxième flanc sont considérées comme similaires, et les dénominations pourraient être interverties sans porter atteinte à la portée de l’invention. According to one aspect of the invention, the first plate and the second plate are of identical conformation and arranged head-to-tail. The first plate and the second plate are, when individualized, not differentiable. This makes it possible to standardize the manufacture of the plates. Advantageously, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge are of identical dimension and inclination, to allow the head-to-tail arrangement. According to one aspect of the invention, the outer perimeter of the first plate comprises a first border and a second border opposite the first border, the outer perimeter of the second plate comprises a first side and a second side opposite the first side, the first edge and second edge being folded and each connecting the first longitudinal edge and the second longitudinal edge of the first plate, the second sidewall and the first sidewall being folded and each connecting the first longitudinal edge and the second longitudinal edge of the second plate . The names “edge” and “flank” are intended to distinguish regions of the first plate with respect to the same regions of the second plate. They are only used to facilitate description and to distinguish the plates they designate. The technical characteristics of the first edge, of the second edge, of the first sidewall and of the second sidewall are considered to be similar, and the names could be inverted without affecting the scope of the invention.
La première bordure et la deuxième bordure s’étendent transversalement par rapport au premier bord longitudinal et au deuxième bord longitudinal de la première plaque. Avantageusement, la première bordure et la deuxième bordure s’étendent perpendiculairement par rapport au premier bord longitudinal et au deuxième bord longitudinal de la première plaque. The first edge and the second edge extend transversely of the first longitudinal edge and the second longitudinal edge of the first plate. Advantageously, the first edge and the second edge extend perpendicular to the first longitudinal edge and to the second longitudinal edge of the first plate.
Le premier flanc et le deuxième flanc s’étendent transversalement par rapport au premier bord longitudinal et au deuxième bord longitudinal de la deuxième plaque. Avantageusement, le premier flanc et le deuxième flanc s’étendent perpendiculairement par rapport au premier bord longitudinal et au deuxième bord longitudinal de la deuxième plaque. The first sidewall and the second sidewall extend transversely to the first longitudinal edge and to the second longitudinal edge of the second plate. Advantageously, the first sidewall and the second sidewall extend perpendicularly to the first longitudinal edge and to the second longitudinal edge of the second plate.
Selon un aspect de l’invention, la première bordure s’étend dans un premier sens et la deuxième bordure s’étend dans un deuxième sens opposé au premier sens, le premier flanc s’étend dans le deuxième sens et le deuxième flanc qui s’étend dans le premier sens, la deuxième bordure étant au contact du deuxième flanc. La deuxième bordure et le deuxième flanc sont chevauchants et solidarisés par brasage. La deuxième bordure et le deuxième flanc participent à la fermeture du tube au niveau du périmètre externe de la première plaque et de la deuxième plaque. A l’opposé, l’ouverture du tube est au moins délimitée par la première bordure et le premier flanc. According to one aspect of the invention, the first edge extends in a first direction and the second edge extends in a second direction opposite to the first direction, the first flank extends in the second direction and the second flank which s 'extends in the first direction, the second edge being in contact with the second flank. The second edge and the second side are overlapping and joined together by brazing. The second edge and the second flank participate in the closure of the tube at the level of the outer perimeter of the first plate and of the second plate. In contrast, the opening of the tube is at least delimited by the first edge and the first flank.
Selon un aspect de l’invention, la paire de plaques, dite première paire de plaques, comprend la première plaque et la deuxième plaque qui délimitent le tube, dit premier tube, l’échangeur de chaleur comprenant une troisième plaque qui délimite avec la deuxième plaque un deuxième tube. Une même plaque, la deuxième plaque, permet de délimiter le premier tube et le deuxième tube. Le premier tube et le deuxième tube sont des tubes immédiatement adjacents. Selon un aspect de l’invention, la première paire de plaques délimite le premier tube, le premier tube comprenant l’ouverture, dite première ouverture, la première ouverture débouchant sur le collecteur, dit premier collecteur, la deuxième paire de plaques délimite le deuxième tube comprenant une deuxième ouverture débouchant sur un deuxième collecteur distinct du premier collecteur. Deux circuits distincts traversent l’échangeur de chaleur : l’un traverse le premier tube et le premier collecteur, l’autre traverse le deuxième tube et le deuxième collecteur. Lors de la mise en œuvre de l’invention, c’est au niveau de la deuxième plaque que se fait l’échange thermique entre les deux fluides parcourant l’un et l’autre circuit. Pour la première paire de plaques, la première ouverture est au moins délimitée par la première bordure et le premier flanc. Pour la deuxième paire de plaques, la deuxième ouverture est au moins délimitée par le deuxième flanc et le deuxième rebord. According to one aspect of the invention, the pair of plates, called the first pair of plates, comprises the first plate and the second plate which delimit the tube, called the first tube, the heat exchanger comprising a third plate which delimits with the second plate a second tube. The same plate, the second plate, makes it possible to delimit the first tube and the second tube. The first tube and the second tube are immediately adjacent tubes. According to one aspect of the invention, the first pair of plates delimits the first tube, the first tube comprising the opening, called the first opening, the first opening opening onto the collector, called the first collector, the second pair of plates delimits the second tube comprising a second opening opening onto a second manifold separate from the first manifold. Two separate circuits pass through the heat exchanger: one passes through the first tube and the first collector, the other passes through the second tube and the second collector. During the implementation of the invention, it is at the level of the second plate that the heat exchange between the two fluids passing through one and the other circuit takes place. For the first pair of plates, the first opening is at least delimited by the first edge and the first flank. For the second pair of plates, the second opening is at least delimited by the second flank and the second rim.
Selon un aspect de l’invention, le corps de chauffe comprend une première extrémité longitudinale et une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première extrémité longitudinale, le premier collecteur étant disposé à la première extrémité longitudinale du corps de chauffe et le deuxième collecteur est disposé à la deuxième extrémité longitudinale. La première extrémité longitudinale comprend la première bordure, le premier flanc et le premier rebord. La deuxième extrémité longitudinale comprend la deuxième bordure, le deuxième flanc et le deuxième rebord. According to one aspect of the invention, the heating body comprises a first longitudinal end and a second longitudinal end opposite the first longitudinal end, the first collector being arranged at the first longitudinal end of the heating body and the second collector is arranged at the second longitudinal end. The first longitudinal end includes the first edge, the first flank and the first flange. The second longitudinal end includes the second rim, the second flank and the second rim.
Selon un aspect alternatif de l’invention, l’un des collecteurs est disposé sur au moins une extrémité latérale transverse à la première extrémité longitudinale ou transverse à la deuxième extrémité longitudinale. L’extrémité latérale comprend au moins le premier bord longitudinal ou le deuxième bord longitudinal. Selon un aspect de l’invention, la troisième plaque à un premier rebord qui s’étend dans le premier sens et un deuxième rebord opposé au premier rebord et qui s’étend dans un deuxième sens, le premier flanc étant au contact du premier rebord. Le premier flanc et le premier rebord sont chevauchants et solidarisés par brasage. Le premier flanc et le premier rebord participent à la fermeture du deuxième tube au niveau du périmètre externe de la deuxième plaque et de la troisième plaque. A l’opposé, l’ouverture du deuxième tube est au moins délimitée par le deuxième flanc et le deuxième rebord. According to an alternative aspect of the invention, one of the collectors is arranged on at least one lateral end transverse to the first longitudinal end or transverse to the second longitudinal end. The lateral end includes at least the first longitudinal edge or the second longitudinal edge. According to one aspect of the invention, the third plate has a first flange which extends in the first direction and a second flange opposite the first flange and which extends in a second direction, the first flank being in contact with the first flange . The first flank and the first flange overlap and are joined by brazing. The first flank and the first rim participate in the closing of the second tube at the level of the outer perimeter of the second plate and of the third plate. In contrast, the opening of the second tube is at least delimited by the second flank and the second rim.
Le périmètre externe de la troisième plaque comprend le premier rebord et le deuxième rebord opposé au premier rebord, le premier rebord et le deuxième rebord étant pliés et reliant chacun le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal de la troisième plaque. The outer perimeter of the third plate includes the first rim and the second rim opposite the first rim, the first rim and the second rim being folded and each connecting the first longitudinal edge and the second longitudinal edge of the third plate.
Les dénominations « bordure », « flanc » et « rebord » ont vocation à distinguer des régions de la première plaque par rapport aux mêmes régions de la deuxième plaque et de la troisième plaque. Elles sont uniquement employées pour faciliter la description et distinguer les plaques qu’elles désignent. Les caractéristiques techniques de la première bordure, de la deuxième bordure, du premier flanc, du deuxième flanc, du premier rebord et du deuxième rebord sont considérées comme similaires, et les dénominations pourraient être interverties sans porter atteinte à la portée de l’invention. The designations “edge”, “flank” and “edge” are intended to distinguish regions of the first plate with respect to the same regions of the second plate and of the third plate. They are only used to facilitate description and to distinguish the plates they designate. The technical characteristics of the first edge, of the second edge, of the first side, of the second side, of the first edge and of the second edge are considered to be similar, and the names could be interchanged without compromising the scope of the invention.
Selon un aspect de l’invention, au moins un des bords longitudinaux comprend un bord libre, et au moins la première bordure et/ou la deuxième bordure s’étendant jusqu’au bord libre. Le premier tube est fermé par la deuxième bordure, le deuxième flanc et le premier bord longitudinal ou le deuxième bord longitudinal. Le deuxième tube est fermé par le premier flanc, le premier rebord et le premier bord longitudinal ou le deuxième bord longitudinal. According to one aspect of the invention, at least one of the longitudinal edges includes a free edge, and at least the first edge and / or the second edge extending to the free edge. The first tube is closed by the second edge, the second sidewall and the first longitudinal edge or the second longitudinal edge. The second tube is closed by the first flank, the first rim and the first longitudinal edge or the second longitudinal edge.
Selon un aspect de l’invention, le premier bord longitudinal comprend un premier bord libre, le deuxième bord longitudinal comprend un deuxième bord libre, et au moins la première bordure et/ou la deuxième bordure s’étendant jusqu’au premier bord libre et jusqu’au deuxième bord libre. Le premier tube est fermé par la deuxième bordure, le deuxième flanc, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal. Le deuxième tube est fermé par le premier flanc, le premier rebord, le premier bord longitudinal et le deuxième bord longitudinal. According to one aspect of the invention, the first longitudinal edge comprises a first free edge, the second longitudinal edge comprises a second free edge, and at least the first edge and / or the second edge extending to the first free edge and up to the second free edge. The first tube is closed by the second edge, the second sidewall, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge. The second tube is closed by the first flank, the first flange, the first longitudinal edge and the second longitudinal edge.
Selon un aspect de l’invention, le premier tube et le collecteur, dit premier collecteur, participent à délimiter un premier volume de circulation d’un fluide réfrigérant, et le deuxième tube et un deuxième collecteur participent à délimiter un deuxième volume de circulation d’un liquide caloporteur, le premier volume étant distinct du deuxième volume. Ici, « un deuxième collecteur » correspond au deuxième collecteur précité. According to one aspect of the invention, the first tube and the collector, called the first collector, participate in delimiting a first circulation volume of a refrigerant fluid, and the second tube and a second collector participate in delimiting a second circulation volume d a heat transfer liquid, the first volume being separate from the second volume. Here, “a second collector” corresponds to the aforementioned second collector.
Selon un aspect de l’invention, le corps de chauffe comprend une alternance de premiers tubes et de deuxième tubes, les premiers tubes étant alimentés par le premier collecteur et les deuxièmes tubes étant alimentés par le deuxième collecteur. According to one aspect of the invention, the heating body comprises an alternation of first tubes and second tubes, the first tubes being supplied by the first manifold and the second tubes being supplied by the second manifold.
Selon un aspect de l’invention, chaque plaque comprend une nervure délimitant un profil de circulation en U, l’ouverture de chaque tube étant séparée en une portion d’entrée et une portion de sortie. La nervure s’étend longitudinalement sur une partie de la zone d’échange de chaleur de la plaque, depuis l’ouverture du tube. La nervure participe à séparer la portion d’entrée et la portion de sortie. La nervure coïncide avec une séparation du premier collecteur ou du deuxième collecteur, chaque collecteur étant apte à alimenter en fluide, fluide réfrigérant ou liquide caloporteur, le premier tube ou le deuxième tube, et à être alimenté en fluide par le premier tube ou le deuxième tube. Par exemple, le premier collecteur comprend une première chambre d’entrée de fluide ouverte sur la portion d’entrée du premier tube et une première chambre de sortie de fluide ouverte sur la portion de sortie du premier tube. De la même manière, le deuxième collecteur comprend une deuxième cellule d’entrée de fluide ouverte sur la portion d’entrée du deuxième tube et une deuxième cellule de sortie de fluide ouverte sur la portion de sortie du deuxième tube. According to one aspect of the invention, each plate includes a rib defining a U-shaped flow profile, the opening of each tube being separated into an inlet portion and an outlet portion. The rib extends longitudinally over part of the heat exchange zone of the plate, from the opening of the tube. The rib helps separate the entry portion and the exit portion. The rib coincides with a separation of the first manifold or the second manifold, each manifold being able to supply the first tube or the second tube with fluid, refrigerant or heat transfer liquid, and to be supplied with fluid by the first tube or the second tube. For example, the first manifold includes a first fluid inlet chamber open to the inlet portion of the first tube and a first fluid outlet chamber open to the outlet portion of the first tube. Likewise, the second manifold includes a second fluid inlet cell open to the inlet portion of the second tube and a second fluid outlet cell open to the outlet portion of the second tube.
En sus de la nervure, la zone d’échange de chaleur comprend une pluralité de perturbateurs configurée pour perturber l’écoulement du fluide réfrigérant dans le premier tube et/ou un liquide caloporteur dans le deuxième tube. In addition to the rib, the heat exchange zone includes a plurality of disruptors configured to disrupt the flow of refrigerant in the first tube and / or coolant in the second tube.
Selon un aspect de l’invention, la portion d’entrée du premier tube est de dimension similaire à la portion de sortie du premier tube. La nervure est centrée transversalement sur la première plaque et/ou la deuxième plaque. According to one aspect of the invention, the inlet portion of the first tube is similar in size to the outlet portion of the first tube. The rib is centered transversely on the first plate and / or the second plate.
Selon un aspect de l’invention, la portion d’entrée du deuxième tube est de dimension similaire à la portion de sortie du deuxième tube. La nervure est centrée transversalement sur la deuxième plaque et/ou la troisième plaque. According to one aspect of the invention, the inlet portion of the second tube is of dimension similar to the outlet portion of the second tube. The rib is centered transversely on the second plate and / or the third plate.
Selon un aspect alternatif de l’invention, la portion d’entrée du premier tube est de dimension plus grande que la portion de sortie du premier tube. La nervure est décalée transversalement sur la première plaque et/ou la deuxième plaque. Cette configuration est avantageuse lorsque le fluide sortant du premier tube, le fluide réfrigérant, est dilaté par rapport au fluide entrant dans le premier tube. Notamment, lorsque le fluide réfrigérant entre dans le tube en phase liquide et sort en phase gazeuse ou bi-phasique liquide/gaz. According to an alternative aspect of the invention, the inlet portion of the first tube is of a larger dimension than the outlet portion of the first tube. The rib is offset transversely on the first plate and / or the second plate. This configuration is advantageous when the fluid leaving the first tube, the refrigerant, is expanded relative to the fluid entering the first tube. In particular, when the refrigerant fluid enters the tube in the liquid phase and leaves in the gaseous or two-phase liquid / gas phase.
Selon un aspect alternatif de l’invention, la portion d’entrée du deuxième tube est de dimension plus grande que la portion de sortie du deuxième tube._La nervure est décalée transversalement sur la deuxième plaque et/ou la troisième plaque. Cette configuration a son avantage lorsque le fluide sortant du deuxième tube, le liquide caloporteur, est dilaté par rapport au fluide entrant dans le deuxième tube. According to an alternative aspect of the invention, the inlet portion of the second tube is larger in size than the outlet portion of the second tube. The rib is offset transversely on the second plate and / or the third plate. This configuration has its advantage when the fluid leaving the second tube, the heat transfer liquid, is expanded relative to the fluid entering the second tube.
Selon un aspect de l’invention, le premier collecteur comprend une première chambre et une deuxième chambre, la première chambre du premier collecteur a un volume moins important que la deuxième chambre du premier collecteur. Lorsque l’échangeur de chaleur fonctionne en évaporateur, la première chambre est destinée à distribuer dans le premier tube le fluide réfrigérant à basse pression et à basse température qui est en phase liquide. Une fois l’échange thermique réalisé dans le corps de chauffe, la deuxième chambre est destinée à collecter le fluide réfrigérant à basse pression et à basse température issu du premier tube, fluide réfrigérant qui est alors bi-phasique liquide/gaz. Le fluide réfrigérant bi-phasique liquide/gaz occupe un volume plus important que le fluide réfrigérant en phase liquide. According to one aspect of the invention, the first manifold comprises a first chamber and a second chamber, the first chamber of the first manifold has a smaller volume than the second chamber of the first manifold. When the heat exchanger operates as an evaporator, the first chamber is intended to distribute in the first tube the refrigerant at low pressure and at low temperature which is in the liquid phase. Once the heat exchange has been carried out in the heating body, the second chamber is intended to collect the refrigerant fluid at low pressure and at low temperature from the first tube, refrigerant which is then two-phase liquid / gas. The liquid / gas bi-phase refrigerant occupies a larger volume than the liquid phase refrigerant.
Selon un aspect de l’invention, le premier collecteur et/ou le deuxième collecteur a une section de passage décroissante le long d’une direction d’empilement des plaques du corps de chauffe. La direction d’empilement est perpendiculaire au plan principal de la zone d’échange de chaleur. La section de passage décroissante du premier collecteur et/ou du deuxième collecteur améliore respectivement la répartition du fluide réfrigérant dans le premier tube et/ou la répartition du liquide caloporteur dans le deuxième tube. According to one aspect of the invention, the first manifold and / or the second manifold has a passage section which decreases along a stacking direction of the plates of the heating body. The stacking direction is perpendicular to the main plane of the heat exchange zone. The decreasing section of passage of the first manifold and / or of the second manifold respectively improves the distribution of the refrigerant fluid in the first tube and / or the distribution of the heat transfer liquid in the second tube.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below by way of indication in relation to drawings in which:
- la [Fig. 1] est une vue générale, en perspective, d'un échangeur de chaleur à plaques selon l’invention dans un premier mode de réalisation, - [Fig. 1] is a general perspective view of a plate heat exchanger according to the invention in a first embodiment,
- la [Fig. 2] est une vue en perspective d’une plaque de l’échangeur de chaleur à plaques illustré en [Fig. 1], - [Fig. 2] is a perspective view of a plate of the plate heat exchanger shown in [Fig. 1],
- la [Fig. 3] est une vue en coupe transversale de la plaque illustrée en [Fig. 2], - [Fig. 3] is a cross-sectional view of the plate illustrated in [Fig. 2],
- la [Fig. 4] est une vue en coupe transversale d’un empilement de plaques du corps de chauffe de l’échangeur de chaleur à plaques selon l’invention dans le premier mode de réalisation, - [Fig. 4] is a cross-sectional view of a stack of plates of the heating body of the plate heat exchanger according to the invention in the first embodiment,
- la [Fig. 5] est une vue en coupe longitudinale de l’empilement de plaques illustré en [Fig. 4], - [Fig. 5] is a longitudinal sectional view of the stack of plates illustrated in [Fig. 4],
- la [Fig. 7], la [Fig. 9] et [Fig. 11] sont des vues générales, en perspective, d'un échangeur de chaleur à plaques selon l’invention dans d’autres modes de réalisation, - [Fig. 7], [Fig. 9] and [Fig. 11] are general perspective views of a plate heat exchanger according to the invention in other embodiments,
- la [Fig. 6], la [Fig. 8], la [Fig. 10], la [Fig. 12] et la [Fig. 13] sont des vues en coupe longitudinale de l’échangeur de chaleur à plaques selon les différents modes de réalisation exposés respectivement dans la [Fig. 1], la [Fig. 7], la [Fig. 9], la [Fig. 11] et la [Fig. I l] - [Fig. 6], [Fig. 8], [Fig. 10], [Fig. 12] and [Fig. 13] are longitudinal sectional views of the plate heat exchanger according to the different embodiments shown respectively in [Fig. 1], [Fig. 7], [Fig. 9], [Fig. 11] and [Fig. He]
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. It should first be noted that the figures set out the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate.
Dans la suite de la description, les dénominations longitudinales ou latérales, dessus, dessous, devant, derrière se réfèrent à l'orientation des plaques du corps de chauffe de l’échangeur de chaleur à plaques selon l’invention. La direction longitudinale correspond à l'axe d’extension longitudinal de la plaque dans lequel elle s’étend, alors que les orientations latérales correspondent à des droites concourantes, c’est-à-dire qui croisent la direction longitudinale, notamment perpendiculaires à l'axe d’extension longitudinal de la plaque. Enfin, les directions référencées comme supérieures ou inférieures correspondent à des orientations selon la direction d’empilement des plaques qui est perpendiculaire au plan principal de la zone d’échange de chaleur, la dénomination inférieure contenant la joue inférieure et la dénomination supérieure contenant la joue supérieure de l’échangeur de chaleur à plaques. In the remainder of the description, the names longitudinal or lateral, above, below, in front and behind refer to the orientation of the plates of the heating body of the plate heat exchanger according to the invention. The longitudinal direction corresponds to the longitudinal axis of extension of the plate in which it extends, while the lateral orientations correspond to concurrent straight lines, that is to say which cross the longitudinal direction, in particular perpendicular to the 'longitudinal axis of extension of the plate. Finally, the directions referenced as upper or lower correspond to orientations according to the direction of stacking of the plates which is perpendicular to the main plane of the heat exchange zone, the lower designation containing the cheek lower and the upper denomination containing the upper cheek of the plate heat exchanger.
En se référant tout d’abord à la [Fig. 1], on voit un échangeur de chaleur 1 à plaques pour véhicule. L’échangeur de chaleur 1 comprend un corps de chauffe 2 et au moins un collecteur 3. L’échangeur de chaleur 1 à plaques est configuré pour fonctionner en évaporateur. Il comprend deux collecteurs 3, 4 compris dans deux volumes de circulation distincts. Chaque volume de circulation est apte à la circulation d’un fluide, tel qu’un fluide réfrigérant et un fluide caloporteur. Ainsi, l’échangeur de chaleur 1 est un échangeur de chaleur bi-fluide. Lors de la mise en œuvre de l’échangeur de chaleur 1 à plaques en tant qu’ évaporateur, les fluides circulant dans chacun des volumes de circulation réalisent entre eux un échange thermique. Referring first to [Fig. 1] shows a plate heat exchanger 1 for a vehicle. The heat exchanger 1 comprises a heating body 2 and at least one manifold 3. The plate heat exchanger 1 is configured to operate as an evaporator. It includes two collectors 3, 4 included in two separate circulation volumes. Each circulation volume is suitable for the circulation of a fluid, such as a refrigerant fluid and a heat transfer fluid. Thus, the heat exchanger 1 is a two-fluid heat exchanger. When using the plate heat exchanger 1 as an evaporator, the fluids circulating in each of the circulation volumes perform heat exchange between them.
Le corps de chauffe 2 comprend une première extrémité longitudinale 5 et une deuxième extrémité longitudinale 6 opposée à la première extrémité longitudinale 5. Le corps de chauffe 2 comprend une pluralité de plaques 7, 8, 9. Dans la pluralité de plaques 7, 8, 9, les plaques 7, 8, 9 sont empilées les unes sur les autres selon une direction d’empilement 10 perpendiculaire à un axe d’extension principal A de l’échangeur de chaleur 1. Dans l’échangeur de chaleur 1 selon l’invention, les plaques 7, 8, 9 sont imbriquées les unes dans les autres comme cela est illustré dans la [Fig. 4] et la [Fig. 5]. The heating body 2 includes a first longitudinal end 5 and a second longitudinal end 6 opposite to the first longitudinal end 5. The heating body 2 comprises a plurality of plates 7, 8, 9. In the plurality of plates 7, 8, 9, the plates 7, 8, 9 are stacked on top of each other in a stacking direction 10 perpendicular to a main extension axis A of the heat exchanger 1. In the heat exchanger 1 according to invention, the plates 7, 8, 9 are nested within each other as illustrated in [Fig. 4] and [Fig. 5].
Le corps de chauffe 2 est disposé entre une joue supérieure 11 et une joue inférieure 12. La joue supérieure 11 et la joue inférieure 12 permettent chacune de fermer l’un des volumes de circulation internes à l’échangeur de chaleur 1 à plaques 7, 8, 9. The heating body 2 is arranged between an upper cheek 11 and a lower cheek 12. The upper cheek 11 and the lower cheek 12 each make it possible to close one of the circulation volumes internal to the heat exchanger 1 with plates 7, 8, 9.
En l’espèce, l’échangeur de chaleur 1 comprend deux collecteurs 3, 4. Un premier collecteur 3 est un collecteur de fluide réfrigérant ayant une bouche d’entrée 13 et une bouche de sortie 14 de fluide réfrigérant. La bouche d’entrée 13 et la bouche de sortie 14 sont orientées dans un même sens par rapport à la direction d’empilement 10, du côté de la joue supérieure 11. Le premier collecteur 3 est disposé à la première extrémité longitudinale 5 du corps de chauffe 2. Un deuxième collecteur 4 est un collecteur de liquide caloporteur ayant un orifice d’entrée 15 et un orifice de sortie 16 de liquide caloporteur. L’orifice d’entrée 15 et l’orifice de sortie 16 sont orientés dans un même sens par rapport à la direction d’empilement 10, du côté de la joue supérieure 11. Le deuxième collecteur 4 est disposé à la deuxième extrémité longitudinale 6 du corps de chauffe 2. Le premier collecteur 3 et le deuxième collecteur 4 sont disposés hors du corps de chauffe 2. Le premier collecteur 3 et le deuxième collecteur 4 sont spécifiquement disposés à l’extérieur d’une zone d’échange de chaleur 17 visible sur la [Fig. 2], dont la position est suggérée par les pointillés sous la joue supérieure 11. In this case, the heat exchanger 1 comprises two manifolds 3, 4. A first manifold 3 is a coolant manifold having an inlet 13 and an outlet 14 for refrigerant. The inlet mouth 13 and the outlet mouth 14 are oriented in the same direction with respect to the stacking direction 10, on the side of the upper cheek 11. The first collector 3 is arranged at the first longitudinal end 5 of the body. heater 2. A second manifold 4 is a coolant liquid manifold having an inlet port 15 and an outlet port 16 for coolant liquid. The inlet orifice 15 and the outlet orifice 16 are oriented in the same direction with respect to the stacking direction 10, on the side of the upper cheek 11. The second manifold 4 is disposed at the second longitudinal end 6 of the heating body 2. The first collector 3 and the second collector 4 are arranged outside the heating body 2. The first collector 3 and the second collector 4 are specifically arranged outside a heat exchange zone 17 visible in [FIG. 2], the position of which is suggested by the dotted lines under the upper cheek 11.
La [Fig. 2] montre l’une des plaques 7, 8, 9 du corps de chauffe 2 de l’échangeur de chaleur 1 selon l’invention. Cette plaque 7, 8, 9 est utilisée pour réaliser l’empilement de plaques 7, 8, 9 constitutif du corps de chauffe 2. La plaque 7, 8, 9 est solidarisée avec les autres pièces de l’échangeur de chaleur 1 par brasage une fois l’échangeur de chaleur 1 assemblé. The [Fig. 2] shows one of the plates 7, 8, 9 of the heating body 2 of the heat exchanger 1 according to the invention. This plate 7, 8, 9 is used to produce the stack of plates 7, 8, 9 constituting the heating body 2. The plate 7, 8, 9 is secured to the other parts of the heat exchanger 1 by brazing once the heat exchanger 1 has been assembled.
La plaque 7, 8, 9 s’étend selon un axe d’extension longitudinal X. Dans le corps de chauffe 2, l’axe d’extension longitudinal X de chaque plaque 7, 8, 9 est parallèle à l’axe d’extension principal A de l’échangeur de chaleur 1. The plate 7, 8, 9 extends along a longitudinal axis of extension X. In the heating body 2, the longitudinal axis of extension X of each plate 7, 8, 9 is parallel to the axis of main extension A of heat exchanger 1.
La plaque 7, 8, 9 a un périmètre externe 18 qui délimite la zone d’échange de chaleur 17. C’est au niveau de cette zone d’échange de chaleur 17, conductrice de chaleur, que le fluide réfrigérant récupère les calories du liquide caloporteur lorsque l’échangeur de chaleur 1 selon l’invention fonctionne en évaporateur. La zone d’échange de chaleur 17 s’étend selon un plan principal P qui comprend l’axe d’extension longitudinal X de la plaque 7, 8, 9 et est perpendiculaire à la direction d’empilement 10. The plate 7, 8, 9 has an external perimeter 18 which delimits the heat exchange zone 17. It is at this heat exchange zone 17, which conducts heat, that the refrigerant recovers the calories from the heat exchanger. coolant liquid when the heat exchanger 1 according to the invention operates as an evaporator. The heat exchange zone 17 extends along a principal plane P which includes the longitudinal axis of extension X of the plate 7, 8, 9 and is perpendicular to the stacking direction 10.
Le périmètre externe 18 de la plaque comprenant un premier bord longitudinal 19 et un deuxième bord longitudinal 20 opposé au premier bord longitudinal 19. Le périmètre externe 18 de la plaque 7, 8, 9, comprend une première bordure 21 et une deuxième bordure 22 opposée à la première bordure 21. La première bordure 21 et la deuxième bordure 22 relient chacune le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 de la première plaque 7. Le terme « bordure » est caractéristique d’une des plaques 7, 8, 9 dite première plaque 7, mais le périmètre externe 18 de toutes les plaques 7, 8, 9 comprend ces même régions pliées, indifférentiables sur une plaque 7, 8, 9 isolée. Le terme « bordure » peut être modifié par « flanc » pour une deuxième plaque 8, avec un premier flanc 23 et un deuxième flanc 24 et par « rebord » pour une troisième plaque 9, avec un premier rebord 25 et un deuxième rebord 26. The outer perimeter 18 of the plate comprising a first longitudinal edge 19 and a second longitudinal edge 20 opposite the first longitudinal edge 19. The outer perimeter 18 of the plate 7, 8, 9 comprises a first edge 21 and a second opposite edge 22. to the first edge 21. The first edge 21 and the second edge 22 each connect the first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 of the first plate 7. The term “edge” is characteristic of one of the plates 7, 8, 9 said first plate 7, but the outer perimeter 18 of all the plates 7, 8, 9 comprises these same folded regions, indistinguishable on an isolated plate 7, 8, 9. The term “edge” can be modified by “flank” for a second plate 8, with a first flank 23 and a second flank 24 and by “rim” for a third plate 9, with a first rim 25 and a second rim 26.
Le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 sont pliés tous deux dans un même sens indiqué 27. Le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 s’étendent ainsi chacun majoritairement dans un plan sécant au plan principal P. Dans le premier mode de réalisation, le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 pointent vers la partie supérieure de l’échangeur de chaleur 1. The first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 are all folded two in the same direction indicated 27. The first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 thus each extend mainly in a plane secant to the main plane P. In the first embodiment, the first longitudinal edge 19 and the second edge longitudinal 20 point towards the top of the heat exchanger 1.
La première bordure 21 et la deuxième bordure 22 sont pliées. La [Fig. 2] permet de visualiser la deuxième bordure 22, pliée en sens inverse 28 par rapport au premier bord longitudinal 19 et au deuxième bord longitudinal 20. The first edge 21 and the second edge 22 are folded. The [Fig. 2] makes it possible to visualize the second edge 22, folded in the opposite direction 28 relative to the first longitudinal edge 19 and to the second longitudinal edge 20.
Une nervure 29 est comprise dans la zone d’échange de chaleur 17 et délimite un profil de circulation en U. La nervure 29 s’étend depuis la deuxième bordure 22 vers la première bordure 21 selon l’axe d’extension longitudinal X de la plaque 7, 8, 9. Dans le prolongement de la nervure 29, la deuxième bordure 22 comprend une languette 30 orientée dans le prolongement de la deuxième bordure 22, selon le sens inverse 28. Cette languette 30 assure la jonction entre les nervures 29 de plaques 7, 8, 9 successives, et renforce mécaniquement le corps de chauffe 2. A rib 29 is included in the heat exchange zone 17 and delimits a U-shaped circulation profile. The rib 29 extends from the second edge 22 towards the first edge 21 along the longitudinal axis of extension X of the plate 7, 8, 9. In the extension of the rib 29, the second edge 22 comprises a tongue 30 oriented in the extension of the second edge 22, in the opposite direction 28. This tongue 30 provides the junction between the ribs 29 of successive plates 7, 8, 9, and mechanically reinforces the heating body 2.
La zone d’échange de chaleur 17 comprend une pluralité de perturbateurs 31. La pluralité de perturbateurs 31 est configurée pour perturber l’écoulement du fluide réfrigérant au sein du corps de chauffe 2. Dans cet exemple de réalisation, les perturbateurs 31 sont répartis de façon homogène sur toute la zone d’échange de chaleur 17. Tous les perturbateurs 31 sont par ailleurs identiques dans cet exemple de réalisation. The heat exchange zone 17 comprises a plurality of disturbers 31. The plurality of disturbers 31 is configured to disturb the flow of refrigerant fluid within the heating body 2. In this exemplary embodiment, the disturbers 31 are distributed from homogeneously over the entire heat exchange zone 17. All the disturbers 31 are moreover identical in this exemplary embodiment.
Une tôle métallique découpée, emboutie et pliée permet d’obtenir la plaque 7, 8, 9 telle qu’illustrée en [Fig. 2] La nervure 29 et les perturbateurs 31 résultent d’un emboutissage de la tôle métallique et le périmètre externe 18 plié permet d’obtenir la première bordure 21, la deuxième bordure 22, le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20. A cut, stamped and folded metal sheet makes it possible to obtain the plate 7, 8, 9 as illustrated in [Fig. 2] The rib 29 and the disruptors 31 result from stamping of the metal sheet and the folded outer perimeter 18 provides the first edge 21, the second edge 22, the first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20.
La [Fig. 3] illustre la plaque 7, 8, 9 de la [Fig. 2] selon la coupe AA visible en [Fig. 2], coupe AA réalisée perpendiculairement au plan principal P de la zone d’échange de chaleur 17. Le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 sont identiques. Seul le premier bord longitudinal 19 est ici décrit, mais la description s’applique pour le deuxième bord longitudinal 20. The [Fig. 3] illustrates the plate 7, 8, 9 of [Fig. 2] according to section AA visible in [Fig. 2], AA cut made perpendicular to the main plane P of the heat exchange zone 17. The first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 are identical. Only the first longitudinal edge 19 is described here, but the description applies to the second longitudinal edge 20.
La plaque 7, 8, 9 comprend une face inférieure 32, destinée à être orientée vers la joue supérieure 11 et une face supérieure 33 destinée à être orientée vers la joue inférieure 12. Le premier bord longitudinal 19 définit une zone d’imbrication 34, 35 d’au moins une autre plaque 7, 8, 9. En l’espèce, le premier bord longitudinal 19 défini une zone d’imbrication supérieure 35 côté face supérieure 33, ici grisée pour faciliter la lecture de la [Fig. 3], et une zone d’imbrication inférieure 34 côté face inférieure 32, la plaque 7, 8, 9 étant destinée à s’imbriquer avec deux autres plaques 7, 8, 9. The plate 7, 8, 9 comprises a lower face 32, intended to be oriented towards the upper cheek 11 and an upper face 33 intended to be oriented towards the lower cheek 12. The first longitudinal edge 19 defines a nesting zone 34, 35 of at least one other plate 7, 8, 9. In this case, the first longitudinal edge 19 defines an upper nesting zone 35 on the upper face side 33, here grayed out to facilitate the reading of [Fig. 3], and a lower nesting zone 34 on the lower face side 32, the plate 7, 8, 9 being intended to nest with two other plates 7, 8, 9.
Le premier bord longitudinal 19 comprend un bord libre 36 courbé distinct des zones d’imbrication 34, 35. Le bord libre 36 est courbé en direction de la face inférieure 32. The first longitudinal edge 19 includes a curved free edge 36 distinct from the nesting zones 34, 35. The free edge 36 is curved towards the underside 32.
La [Fig. 3] montre une ligne de pliure 37 du périmètre externe 18 de la plaque 7, 8, 9 est arrondies et non anguleuse. The [Fig. 3] shows a fold line 37 of the outer perimeter 18 of the plate 7, 8, 9 is rounded and not angular.
La [Fig. 3] illustre en coupe un des perturbateurs 31 de la zone d’échange de chaleur 17. Les perturbateurs 31 sont tous réalisés de sorte à ce que la plaque 7, 8, 9 soit emboutie en direction de la face supérieure 33 de la plaque 7, 8, 9, creusant ainsi la face inférieure 32. Les perturbateurs 31 sont disposés en alternance sur la zone d’échange de chaleur 17, de sorte que seul l’un d’eux soit visible sur la coupe AA. The [Fig. 3] illustrates in section one of the disruptors 31 of the heat exchange zone 17. The disruptors 31 are all made so that the plate 7, 8, 9 is stamped in the direction of the upper face 33 of the plate 7 , 8, 9, thus hollowing out the lower face 32. The disturbers 31 are arranged alternately on the heat exchange zone 17, so that only one of them is visible on section AA.
La [Fig. 4] présente un empilement de trois plaques 7, 8, 9 destinées à être intégrées au corps de chauffe 2. Les plaques 7, 8, 9 de la pluralité de plaques 7, 8, 9 étendent toutes leur premier bord longitudinal 19 et leur deuxième bord longitudinal 20 dans le même sens. La première plaque 7, la deuxième plaque 8 et la troisième plaque 9 sont ici visibles selon la coupe AA illustrée en [Fig. 2] The [Fig. 4] presents a stack of three plates 7, 8, 9 intended to be integrated into the heating body 2. The plates 7, 8, 9 of the plurality of plates 7, 8, 9 all extend their first longitudinal edge 19 and their second longitudinal edge 20 in the same direction. The first plate 7, the second plate 8 and the third plate 9 are visible here according to the section AA illustrated in [Fig. 2]
La zone d’imbrication inférieure 34 de la première plaque 7 est au contact de la zone d’imbrication supérieure 35 de la deuxième plaque 8. La zone d’imbrication inférieure 34 de la deuxième plaque 8 est au contact de la zone d’imbrication supérieure 35 de la troisième plaque 9. The lower nesting area 34 of the first plate 7 is in contact with the upper nesting area 35 of the second plate 8. The lower nesting area 34 of the second plate 8 is in contact with the nesting area. upper 35 of the third plate 9.
Les perturbateurs 31 sont tous réalisés pour creuser la face inférieure 32. Par leur empilement, les perturbateurs 31 de la première plaque 7 et ceux de la troisième plaque 9 sont alignés selon la direction d’empilement 10. Dans la zone d’échange de chaleur 17, la face inférieure 32 de la première plaque 7 est au contact de la face supérieure 33 de la deuxième plaque 8 au niveau des perturbateurs 31 de la deuxième plaque 8. Dans la zone d’échange de chaleur 17, la face inférieure 32 de la deuxième plaque 8 est au contact de la face supérieure 33 de la troisième plaque 9 au niveau des perturbateurs 31 de la troisième plaque 9. The disturbers 31 are all made to hollow out the lower face 32. By stacking them, the disturbers 31 of the first plate 7 and those of the third plate 9 are aligned in the direction of stacking 10. In the heat exchange zone 17, the lower face 32 of the first plate 7 is in contact with the upper face 33 of the second plate 8 at the level of the disturbers 31 of the second plate 8. In the heat exchange zone 17, the lower face 32 of the second plate 8 is in contact with the upper face 33 of the third plate 9 at the level of the disturbers 31 of the third plate 9.
La [Fig. 5] illustre la première plaque 7, la deuxième plaque 8 et la troisième plaque 9 empilées, destinées à être intégrées au corps de chauffe 2. L’empilement de ces trois plaques 7, 8, 9 est décrit selon une coupe perpendiculaire à la coupe AA. Le fluide réfrigérant FR et le liquide caloporteur LC sont chacun illustrés par des flèches distinctes. The [Fig. 5] illustrates the first plate 7, the second plate 8 and the third plate 9 stacked, intended to be integrated into the heating body 2. The stack of these three plates 7, 8, 9 is described in a section perpendicular to the section AA. FR refrigerant and LC coolant are each shown with separate arrows.
La première plaque 7 et la deuxième plaque 8 forment une paire de plaques 7, 8, dite première paire 78 de plaques, comprend la première plaque 7 et la deuxième plaque 8. La deuxième plaque 8 et la troisième plaque 9 forment une autre paire de plaques 8, 9, dite deuxième paire 89 de plaques. La première plaque 7 et la deuxième plaque 8 sont de conformation identique et disposées tête-bêche. La troisième plaque 9 et la deuxième plaque 8 sont de conformation identique et disposées tête -bêche. The first plate 7 and the second plate 8 form a pair of plates 7, 8, called the first pair 78 of plates, comprises the first plate 7 and the second plate 8. The second plate 8 and the third plate 9 form another pair of plates. plates 8, 9, called second pair 89 of plates. The first plate 7 and the second plate 8 are of identical conformation and arranged head-to-tail. The third plate 9 and the second plate 8 are of identical conformation and arranged head-to-tail.
Le périmètre externe 18 de la première plaque 7 comprend la première bordure 21 et la deuxième bordure 22 opposée à la première bordure 21. La première bordure 21 et la deuxième bordure 22 relient chacune le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 de la première plaque 7, ici non visible du fait de la coupe. Le périmètre externe 18 de la deuxième plaque 8 comprend le premier flanc 23 et le deuxième flanc 24 opposé au premier flanc 23. Le deuxième flanc 24 et le premier flanc 23 relient chacun le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 de la deuxième plaque 8. Le périmètre externe 18 de la troisième plaque 9 comprend le premier rebord 25 et le deuxième rebord 26 opposé au premier rebord 25. Le premier flanc 23 et le deuxième flanc 24 relient chacun le premier bord longitudinal 19 et le deuxième bord longitudinal 20 de la troisième plaque 9. The outer perimeter 18 of the first plate 7 comprises the first edge 21 and the second edge 22 opposite the first edge 21. The first edge 21 and the second edge 22 each connect the first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 of the first plate 7, here not visible because of the cut. The outer perimeter 18 of the second plate 8 comprises the first flank 23 and the second flank 24 opposite to the first flank 23. The second flank 24 and the first flank 23 each connect the first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 of the second plate 8. The outer perimeter 18 of the third plate 9 comprises the first flange 25 and the second flange 26 opposite the first flange 25. The first flank 23 and the second flank 24 each connect the first longitudinal edge 19 and the second longitudinal edge 20 of the third plate 9.
La première bordure 21, la deuxième bordure 22, le premier flanc 23, le deuxième flanc 24, le premier rebord 25 et le deuxième rebord 26 sont pliés. Leur sens de pliage s’apprécie par rapport à un premier sens 39 et un deuxième sens 40 opposé au premier sens 39. Le premier sens 39, représenté par une première flèche, est dirigé, dans l’échangeur de chaleur 1, vers la joue supérieure 11. Le deuxième sens 40, représenté par une deuxième flèche, est dirigé, dans l’échangeur de chaleur 1, vers la joue inférieure 12. The first edge 21, the second edge 22, the first side 23, the second side 24, the first edge 25 and the second edge 26 are folded. Their direction of folding is assessed with respect to a first direction 39 and a second direction 40 opposite to the first direction 39. The first direction 39, represented by a first arrow, is directed, in the heat exchanger 1, towards the cheek. upper 11. The second direction 40, represented by a second arrow, is directed, in the heat exchanger 1, towards the lower cheek 12.
La première bordure 21 et la deuxième bordure 22 s’étendent jusqu’aux bords libres 36 de la première plaque 7. Le premier flanc 23 et le deuxième flanc 24 s’étendent jusqu’aux bords libres 36 de la deuxième plaque 8, non visibles du fait de l’angle de vue. Le premier rebord 25 et le deuxième rebord 26 s’étendent jusqu’aux bords libres 36 de la troisième plaque 9, non visibles du fait de l’angle de vue. The first edge 21 and the second edge 22 extend to the free edges 36 of the first plate 7. The first side 23 and the second side 24 extend to the free edges 36 of the second plate 8, not visible due to the viewing angle. The first flange 25 and the second flange 26 extend as far as the free edges 36 of the third plate 9, not visible due to the viewing angle.
La première bordure 21, le deuxième flanc 24 et le premier rebord 25 s’étendent dans le premier sens 39. La deuxième bordure 22, le premier flanc 23 et la deuxième bordure 22 s’étendent dans le deuxième sens 40. Les plaques 7, 8, 9 se chevauchant tête bêche, la deuxième bordure 22 est au contact du deuxième flanc 24 et le premier flanc 23 est au contact du premier rebord 25. The first edge 21, the second flank 24 and the first flange 25 extend in the first direction 39. The second edge 22, the first flank 23 and the second edge 22 extend in the second direction 40. The plates 7, 8, 9 overlapping head to tail, the second edge 22 is in contact with the second flank 24 and the first flank 23 is in contact with the first flange 25.
Avec les premiers bords longitudinaux 19 et les deuxièmes bords longitudinaux 20 des plaques 7, 8, 9, chaque paire 78, 89 de plaques délimite un tube 41, 42 muni d’une ouverture 43, 44. With the first longitudinal edges 19 and the second longitudinal edges 20 of the plates 7, 8, 9, each pair 78, 89 of plates defines a tube 41, 42 provided with an opening 43, 44.
La première paire 78 de plaques délimite un premier tube 41 et la deuxième paire 89 de plaques délimite un deuxième tube 42. Le corps de chauffe 2 comprend une alternance de premiers tubes 41 et de deuxième tubes 42, les premiers tubes 41 étant alimentés par le premier collecteur 3 et les deuxièmes tubes 42 étant alimentés par le deuxième collecteur 4. The first pair 78 of plates delimits a first tube 41 and the second pair 89 of plates delimits a second tube 42. The heating body 2 comprises an alternation of first tubes 41 and second tubes 42, the first tubes 41 being supplied by the heating element. first collector 3 and the second tubes 42 being supplied by the second collector 4.
Le premier tube 41 comprend une première ouverture 43, la première ouverture 43 destiné à déboucher sur le premier collecteur 3. Le deuxième tube 42 comprend une deuxième ouverture 44 destinée à déboucher sur le deuxième collecteur 4. The first tube 41 comprises a first opening 43, the first opening 43 intended to open out on the first collector 3. The second tube 42 comprises a second opening 44 intended to open out on the second collector 4.
Le premier tube 41 et le premier collecteur 3 participent à délimiter un premier volume de circulation du fluide réfrigérant FR. Le deuxième tube 42 et le deuxième collecteur 4 participent à délimiter un deuxième volume de circulation du liquide caloporteur LC. La circulation du fluide réfrigérant FR dans le premier tube 41 est homogène aux abords de la première ouverture 43. La circulation du liquide caloporteur LC dans le deuxième tube 42 est homogène aux abords de la deuxième ouverture 44. The first tube 41 and the first collector 3 participate in delimiting a first circulation volume of the refrigerant fluid FR. The second tube 42 and the second manifold 4 participate in delimiting a second circulation volume of the LC coolant liquid. The circulation of the refrigerant fluid FR in the first tube 41 is homogeneous around the first opening 43. The circulation of the coolant LC in the second tube 42 is homogeneous around the second opening 44.
La [Fig. 6] montre une coupe de l’échangeur de chaleur 1, la coupe étant réalisée au travers du premier tube 41 selon un plan parallèle au plan principal P de la zone d’échange de la deuxième plaque 8. La [Fig. 6] illustre en section le volume du premier collecteur 3 et le volume du deuxième collecteur 4, ainsi que la première ouverture 43 du premier tube 4L Le volume en section est caractérisé par une section de passage des collecteurs 3, 4. Cette section de passage correspond à une surface des collecteurs 3, 4. Elle est prise dans le plan de la coupe, soit parallèle au plan principal P. La section de passage du premier collecteur 3 est délimitée par la première ouverture 43 et une paroi 60 du premier collecteur 3. La section de passage du deuxième collecteur 4 est délimitée par la deuxième ouverture 44 et une paroi 60 du deuxième collecteur 4. The [Fig. 6] shows a section of the heat exchanger 1, the section being taken through the first tube 41 along a plane parallel to the main plane P of the exchange zone of the second plate 8. [Fig. 6] illustrates in section the volume of the first manifold 3 and the volume of the second manifold 4, as well as the first opening 43 of the first tube 4L The volume in section is characterized by a passage section of the manifolds 3, 4. This passage section corresponds to a surface of collectors 3, 4. It is taken in the plane of the section, is parallel to the main plane P. The passage section of the first manifold 3 is delimited by the first opening 43 and a wall 60 of the first manifold 3. The passage section of the second manifold 4 is delimited by the second opening 44 and a wall 60 of the second manifold 4.
L’ouverture 43, 44 de chaque tube 41, 42 est séparée en une portion d’entrée 45 et une portion de sortie 46. Dans cet exemple de réalisation, la portion d’entrée 45 du premier tube 41 est de dimension similaire à la portion de sortie 46 du premier tube 4L Le volume du premier collecteur 3 est similaire au volume du deuxième collecteur 4. The opening 43, 44 of each tube 41, 42 is separated into an inlet portion 45 and an outlet portion 46. In this exemplary embodiment, the inlet portion 45 of the first tube 41 is of similar dimension to the one. outlet portion 46 of the first tube 4L The volume of the first collector 3 is similar to the volume of the second collector 4.
Le premier collecteur 3 comprend une première chambre 47 et une deuxième chambre 48, la première chambre 47 ayant un volume identique à celui de la deuxième chambre 48. Le deuxième collecteur 4 comprend une première cellule 49 et une deuxième cellule 50, la première cellule 49 ayant un volume identique à celui de la deuxième cellule 50. The first manifold 3 comprises a first chamber 47 and a second chamber 48, the first chamber 47 having a volume identical to that of the second chamber 48. The second manifold 4 comprises a first cell 49 and a second cell 50, the first cell 49 having a volume identical to that of the second cell 50.
La première chambre 47 et la deuxième chambre 48 sont monobloc dans cet exemple de réalisation. La première chambre 47 est séparée de la deuxième chambre 48 par un premier pied 51. Le premier pied 51 prend appui contre les languettes 30, visibles sur la [Fig. 2], les languettes 30 prolongeant les nervures 29 de chaque deuxième plaque 8. The first chamber 47 and the second chamber 48 are in one piece in this exemplary embodiment. The first chamber 47 is separated from the second chamber 48 by a first foot 51. The first foot 51 bears against the tabs 30, visible in [FIG. 2], the tongues 30 extending the ribs 29 of each second plate 8.
La première cellule 49 et la deuxième cellule 50 sont monobloc, dans cet exemple de réalisation. La première cellule 49 est séparée de la deuxième cellule 50 par un deuxième pied 52. Le deuxième pied 52 prend appui contre les languettes 30 prolongeant les nervures 29 des plaques formant les deuxièmes tubes 42, non visibles du fait de l’angle de vue. The first cell 49 and the second cell 50 are in one piece, in this exemplary embodiment. The first cell 49 is separated from the second cell 50 by a second leg 52. The second leg 52 bears against the tabs 30 extending the ribs 29 of the plates forming the second tubes 42, not visible because of the viewing angle.
La [Fig. 7], la [Fig. 8], la [Fig. 9], la [Fig. 10], la [Fig. 11], la [Fig. 12] et la [Fig. 13] présentent des modes de réalisation qui diffèrent de celui qui a été présenté dans la [Fig. 1], la [Fig. 2], la [Fig. 3], la [Fig. 4], la [Fig. 5] et la [Fig. 6] La [Fig. 7], la [Fig.9] et la [Fig.The [Fig. 7], [Fig. 8], [Fig. 9], [Fig. 10], [Fig. 11], [Fig. 12] and [Fig. 13] present embodiments which differ from that which has been presented in [FIG. 1], [Fig. 2], [Fig. 3], [Fig. 4], [Fig. 5] and [Fig. 6] [Fig. 7], [Fig.9] and [Fig.
11] diffèrent de ce qui a été décrit dans la [Fig. 1] La [Fig. 8], la [Fig. 10], la [Fig. 12] et la [Fig. 13] diffèrent de ce qui a été décrit dans la [Fig. 6]. Outre les différences ci-après décrites, la description, respectivement de la [Fig. 1] et de la [Fig. 6], s’applique mutatis mutandis à la [Fig. 7], la [Fig. 9], la [Fig. 11] d’une part et à la [Fig. 8], la [Fig. 10], la [Fig.11] differ from what has been described in [Fig. 1] [Fig. 8], [Fig. 10], [Fig. 12] and [Fig. 13] differ from what has been described in [Fig. 6]. In addition to the differences described below, the description, respectively of [FIG. 1] and [Fig. 6], applies mutatis mutandis to [Fig. 7], [Fig. 9], [Fig. 11] on the one hand and in [Fig. 8], [Fig. 10], [Fig.
12], et la [Fig. 13] d’autre part, et l’on pourra s’y reporter pour la compréhension et la mise en œuvre de l’invention. 12], and [Fig. 13] on the other hand, and we can refer to it for the understanding and implementation of the invention.
La [Fig. 7], la [Fig. 8], la [Fig. 9] et la [Fig. 10] montrent des échangeurs de chaleur 1 où la première chambre 47 du premier collecteur 3 a un volume moins important que la deuxième chambre 48 du premier collecteur 3. The [Fig. 7], [Fig. 8], [Fig. 9] and [Fig. 10] show heat exchangers 1 where the first chamber 47 of the first manifold 3 has a smaller volume than the second chamber 48 of the first manifold 3.
Dans l’exemple de la [Fig. 7], la bouche d’entrée 13, la bouche de sortie 14, l’orifice d’entrée 15 et l’orifice de sortie 16 sont équivalents du point de vue dimensionnel. In the example of [Fig. 7], the inlet 13, the outlet 14, the inlet 15 and the outlet 16 are dimensionally equivalent.
Dans l’exemple de la [Fig. 8], l’échangeur de chaleur 1 est vu selon une coupe BB, la coupe BB étant réalisée au travers du premier tube 41 selon un plan parallèle au plan principal P de la zone d’échange de la deuxième plaque 8. La portion d’entrée 45 du premier tube 41 est de dimension plus petite que la portion de sortie 46 du premier tube 41. La nervure 29 est désaxée pour autoriser cette différence. Le premier pied 51 est également désaxé pour coïncider avec la nervure 29 et la languette 30. In the example of [Fig. 8], the heat exchanger 1 is seen along a section BB, the section BB being made through the first tube 41 in a plane parallel to the main plane P of the exchange zone of the second plate 8. The portion d The inlet 45 of the first tube 41 is of smaller dimension than the outlet portion 46 of the first tube 41. The rib 29 is offset to allow this difference. The first foot 51 is also off-center to coincide with the rib 29 and the tongue 30.
Dans l’exemple de la [Fig. 9], la bouche d’entrée 13, l’orifice d’entrée 15 et l’orifice de sortie 16 sont équivalents du point de vue dimensionnel. La bouche de sortie 14 de fluide réfrigérant FR est quant à elle de dimension plus importante. In the example of [Fig. 9], the inlet 13, the inlet 15 and the outlet 16 are dimensionally equivalent. The refrigerant fluid outlet FR 14 for its part is larger.
Dans l’exemple de la [Fig. 10], l’échangeur de chaleur 1 est vu selon la coupe BB, la coupe BB étant réalisée au travers du premier tube 41 selon un plan parallèle au plan principal P de la zone d’échange de la deuxième plaque 8. Le volume du premier collecteurIn the example of [Fig. 10], the heat exchanger 1 is seen along the section BB, the section BB being made through the first tube 41 in a plane parallel to the main plane P of the exchange zone of the second plate 8. The volume of the first collector
3 est plus important que le volume du deuxième collecteur 4, comme le présente une section de passage du premier collecteur 3 issue du plan de coupe BB. 3 is greater than the volume of the second collector 4, as shown by a passage section of the first collector 3 coming from the section plane BB.
En [Fig. 11], [Fig. 12] ou [Fig. 13], le premier collecteur 3 et/ou le deuxième collecteurIn [Fig. 11], [Fig. 12] or [Fig. 13], the first collector 3 and / or the second collector
4 a une section de passage décroissante le long de la direction d’empilement 10 des plaques 7, 8, 9 du corps de chauffe 2. 4 has a section of passage decreasing along the stacking direction 10 of the plates 7, 8, 9 of the heating body 2.
Dans l’exemple de la [Fig. 11], la bouche d’entrée 13, la bouche de sortie 14, l’orifice d’entrée 15 et l’orifice de sortie 16 sont équivalents du point de vue dimensionnel. Le volume du premier collecteur 3 est équivalent au volume du deuxième collecteur 4. In the example of [Fig. 11], inlet 13, outlet 14, inlet 15, and outlet 16 are dimensionally equivalent. The volume of the first collector 3 is equivalent to the volume of the second collector 4.
La [Fig. 12] et la [Fig. 13] sont des vues en coupe de l’échangeur de chaleur 1 de la [Fig. 11], les deux coupes étant parallèles. Une première coupe étant réalisée au travers du premier tube 41 selon un plan parallèle au plan principal P de la zone d’échange de la deuxième plaque 8. La première coupe, passant par le premier tube 41, est inférieure par rapport à une deuxième coupe, passant par le deuxième tube 42 parallèle au plan principal P de la zone d’échange de la deuxième plaque 8. Dans l’exemple de la [Fig. 12] et de la [Fig. 13], la portion d’entrée 45 du premier tube 41 est de dimension équivalente à la portion de sortie 46 du premier tube 41. The [Fig. 12] and [Fig. 13] are sectional views of the heat exchanger 1 of [Fig. 11], the two sections being parallel. A first cut being made through the first tube 41 along a plane parallel to the main plane P of the exchange zone of the second plate 8. The first cut, passing through the first tube 41, is smaller than a second cut , passing through the second tube 42 parallel to the main plane P of the exchange zone of the second plate 8. In the example of [FIG. 12] and [Fig. 13], the inlet portion 45 of the first tube 41 is of equivalent size to the outlet portion 46 of the first tube 41.
Dans l’exemple de la [Fig. 12], la section de passage du premier collecteur 3, issue de la première coupe, est inférieure à la section de passage du premier collecteur 3, issue de la deuxième coupe, présentée en [Fig. 13]. In the example of [Fig. 12], the passage section of the first manifold 3, resulting from the first section, is smaller than the passage section of the first manifold 3, resulting from the second section, presented in [Fig. 13].
On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un échangeur de chaleur à plaques configuré pour faciliter optimiser les échanges de chaleur entre les fluides le parcourant. Cet échangeur de chaleur, destiné notamment à être intégré dans un circuit de fluide réfrigérant et une boucle de liquide caloporteur, a des modes de réalisation modulables ce qui facilite l’industrialisation des éléments le constituant. It will be understood from reading the foregoing that the present invention proposes a plate heat exchanger configured to facilitate optimizing the heat exchanges between the fluids passing through it. This heat exchanger, intended in particular to be integrated into a refrigerant circuit and a coolant liquid loop, has modular embodiments which facilitate the industrialization of the elements constituting it.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la forme de l’échangeur de chaleur peut être modifiée sans nuire à l’invention, dans la mesure où l’échangeur de chaleur, in fine, remplit les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document. The invention should not however be limited to the means and configurations described and illustrated here, and it also extends to any equivalent means or configuration and to any technical combination operating such means. In particular, the shape of the heat exchanger can be changed without harming the invention, since the heat exchanger, in fine, fulfills the same functions as those described in this document.

Claims

REVENDICATIONS
1. Echangeur de chaleur (1) à plaques pour véhicule comprenant un corps de chauffe (2) et au moins un collecteur (3), le corps de chauffe (2) comprenant une pluralité de plaques (7, 8, 9), chaque plaque ayant un périmètre externe (18) qui délimite une zone d’échange de chaleur (17), caractérisé en ce que le collecteur (3) est disposé à l’extérieur de la zone d’échange de chaleur (17) et en ce que les plaques (7, 8, 9) sont imbriquées les unes dans les autres. 1. Plate heat exchanger (1) for a vehicle comprising a heater body (2) and at least one manifold (3), the heater body (2) comprising a plurality of plates (7, 8, 9), each plate having an outer perimeter (18) which delimits a heat exchange zone (17), characterized in that the collector (3) is arranged outside the heat exchange zone (17) and in that that the plates (7, 8, 9) are nested in each other.
2. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 1, dans lequel la zone d’échange de chaleur (17) s’étend selon un plan principal (P), le périmètre externe (18) d’au moins une plaque (7, 8, 9) comprenant un premier bord longitudinal (19) et un deuxième bord longitudinal (20) opposé au premier bord longitudinal (19), le premier bord longitudinal (19) et le deuxième bord longitudinal (20) étant pliés de sorte à s’étendre chacun majoritairement dans un plan sécant au plan principal (P), le premier bord longitudinal (19) et le deuxième bord longitudinal (20) définissant ainsi chacun une zone d’imbrication (34, 35) d’au moins une autre plaque. 2. Heat exchanger (1) according to claim 1, wherein the heat exchange zone (17) extends along a main plane (P), the outer perimeter (18) of at least one plate (7). , 8, 9) comprising a first longitudinal edge (19) and a second longitudinal edge (20) opposite the first longitudinal edge (19), the first longitudinal edge (19) and the second longitudinal edge (20) being folded so as to each extend predominantly in a plane secant to the principal plane (P), the first longitudinal edge (19) and the second longitudinal edge (20) thus each defining an interlocking zone (34, 35) of at least one other plate.
3. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier bord longitudinal (19) et le deuxième bord longitudinal (20) sont pliés tous deux dans un même sens. 3. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein the first longitudinal edge (19) and the second longitudinal edge (20) are both folded in the same direction.
4. Echangeur de chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de plaques (7, 8, 9) comprend une première plaque (7) et une deuxième plaque (8) formant une paire (78), la paire (78) de plaques délimitant un tube (41) comprenant au moins une ouverture (43) débouchant sur le collecteur (3). 4. Heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of plates (7, 8, 9) comprises a first plate (7) and a second plate (8) forming a pair (78). , the pair (78) of plates delimiting a tube (41) comprising at least one opening (43) opening onto the manifold (3).
5. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première plaque (7) et la deuxième plaque (8) sont de conformation identique et disposées tête-bêche. 5. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein the first plate (7) and the second plate (8) are of identical conformation and arranged head-to-tail.
6. Echangeur de chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, dans lequel le périmètre externe (18) de la première plaque (7) comprend une première bordure (21) et une deuxième bordure (22) opposée à la première bordure (21), le périmètre externe (18) de la deuxième plaque (8) comprend un premier flanc (23) et un deuxième flanc (24) opposé au premier flanc (23), la première bordure (21) et la deuxième bordure (22) étant pliées et reliant chacune le premier bord longitudinal (19) et le deuxième bord longitudinal (20) de la première plaque (7), le deuxième flanc (24) et le premier flanc (23) étant pliés et reliant chacun le premier bord longitudinal (19) et le deuxième bord longitudinal (20) de la deuxième plaque (8). 6. Heat exchanger (1) according to any one of claims 4 to 5, wherein the outer perimeter (18) of the first plate (7) comprises a first edge (21) and a second edge (22) opposite to the first edge (21), the outer perimeter (18) of the second plate (8) comprises a first side (23) and a second side (24) opposite to the first flank (23), the first edge (21) and the second edge (22) being folded and each connecting the first longitudinal edge (19) and the second longitudinal edge (20) of the first plate (7) ), the second flank (24) and the first flank (23) being folded and each connecting the first longitudinal edge (19) and the second longitudinal edge (20) of the second plate (8).
7. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première bordure (21) s’étend dans un premier sens (39) et la deuxième bordure (22) s’étend dans un deuxième sens (40) opposé au premier sens (39), le premier flanc (23) s’étend dans le deuxième sens (40) et le deuxième flanc (24) qui s’étend dans le premier sens (39), la deuxième bordure (22) étant au contact du deuxième flanc (24). 7. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein the first edge (21) extends in a first direction (39) and the second edge (22) extends in a second direction (40) opposite to the first direction (39), the first flank (23) extends in the second direction (40) and the second flank (24) which extends in the first direction (39), the second edge (22) being in contact of the second flank (24).
8. Echangeur de chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel la paire (78) de plaques, dite première paire (78) de plaques, comprend la première plaque (7) et la deuxième plaque (8) qui délimitent le tube (41), dit premier tube (41), l’échangeur de chaleur (1) comprenant une troisième plaque (9) qui délimite avec la deuxième plaque (8) un deuxième tube (42). 8. Heat exchanger (1) according to any one of claims 4 to 7, wherein the pair (78) of plates, said first pair (78) of plates, comprises the first plate (7) and the second plate ( 8) which delimit the tube (41), said first tube (41), the heat exchanger (1) comprising a third plate (9) which defines with the second plate (8) a second tube (42).
9. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier tube (41) et le collecteur (3), dit premier collecteur (3), participent à délimiter un premier volume de circulation d’un fluide réfrigérant (38), et le deuxième tube (42) et un deuxième collecteur (4) participent à délimiter un deuxième volume de circulation d’un liquide caloporteur (LC), le premier volume étant distinct du deuxième volume. 9. Heat exchanger (1) according to the preceding claim, wherein the first tube (41) and the manifold (3), said first manifold (3), participate in delimiting a first circulation volume of a refrigerant fluid (38 ), and the second tube (42) and a second manifold (4) participate in delimiting a second circulation volume of a heat transfer liquid (LC), the first volume being separate from the second volume.
10. Echangeur de chaleur (1) selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel chaque plaque (7, 8, 9) comprend une nervure (29) délimitant un profil de circulation en U, l’ouverture (43, 44) de chaque tube (41, 42) étant séparée en une portion d’entrée (45) et une portion de sortie (46). 10. Heat exchanger (1) according to any one of claims 8 to 9, wherein each plate (7, 8, 9) comprises a rib (29) delimiting a U-shaped circulation profile, the opening (43, 44) of each tube (41, 42) being separated into an inlet portion (45) and an outlet portion (46).
PCT/FR2020/050401 2019-02-28 2020-02-28 Plate-type heat exchanger WO2020174200A1 (en)

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