EP1271083A2 - Agencement de tubulures d'entrée et de sortie pour un évaporateur - Google Patents

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EP1271083A2
EP1271083A2 EP02012051A EP02012051A EP1271083A2 EP 1271083 A2 EP1271083 A2 EP 1271083A2 EP 02012051 A EP02012051 A EP 02012051A EP 02012051 A EP02012051 A EP 02012051A EP 1271083 A2 EP1271083 A2 EP 1271083A2
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EP
European Patent Office
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row
chambers
heat exchanger
fluid
plate
Prior art date
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Application number
EP02012051A
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German (de)
English (en)
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EP1271083B1 (fr
EP1271083A3 (fr
Inventor
Frédéric Bousquet
Sylvain Moreau
Patrick Samy
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Valeo Climatisation SA
Original Assignee
Valeo Climatisation SA
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Publication date
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Publication of EP1271083A3 publication Critical patent/EP1271083A3/fr
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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
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0085—Evaporators

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger comprising a multiple pockets mutually stacked in a longitudinal direction and each defining two chambers juxtaposed in a lateral direction so as to make part of a first and second row respectively of rooms, as well as an elementary U-shaped path extending substantially in a plane perpendicular to the direction longitudinal from one to the other of said chambers, for circulating a first fluid in thermal contact with a second fluid, two chambers of the same row, belonging with two pockets adjacent to the stack, being delimited in the longitudinal direction by respective walls applied against each other, some of these walls being provided with openings allowing communication of sealed fluid between the adjacent chambers, the exchanger further comprising an inlet manifold and a manifold outlet for the first fluid, arranged at a first longitudinal end of the exchanger, substantially in the alignment of said first and second rows respectively, and each communicating with one of the bedrooms.
  • Such heat exchangers are used in particular as as evaporators in vehicle air conditioning loops, the first fluid being a circulating refrigerant in the loop, and the second fluid being air intended for the passenger compartment of the vehicle.
  • the object of the invention is to propose an arrangement of inlet and outlet pipes allowing a reduction of the size of the heat exchanger, both when the first fluid circulates in four passes only when it circulates in six passes.
  • the invention relates in particular to a heat exchanger of the kind defined in the introduction, and provides that at least one of said tubes communicates with the corresponding chamber via an end box completing stacking of pockets at said first end.
  • Figure 1 is a top view in section of a first mode for producing an evaporator according to the invention.
  • Figures 2 to 4 are partial perspective views other embodiments of an evaporator according to the invention.
  • FIG. 1 represents an evaporator according to the invention, in section along the plane passing through the axes of the two rows of bedrooms.
  • This evaporator consists essentially of a stack of corrugated pockets and dividers such as described for example in FR 2 747 462 A, which can be see for more details on the structure of this stack.
  • Each pocket 1 is formed of two plates of stamped sheet in the form of bowls 2 and 3. The latter are identical to each other and have their concavities turned towards each other, respectively upwards and towards the bottom of the figure.
  • Each bowl presents, in a plan perpendicular to that of the figure, a peripheral edge 4 and a median junction zone 5 connecting to it at the upper end of the bowl and extending toward the bottom to the vicinity of its lower end.
  • peripheral edges 4 and the junction zones 5 of the two pockets forming a pocket are mutually assembled from fluid tight, for example by soldering, to delimit the interior volume of the pouch.
  • This volume interior includes two rooms 6 and 7, located on the other of zones 5 respectively to the right and to the left of the figure, defined by deep stampings of plates 2, 3, interconnected by an elementary path in U for the refrigerant.
  • Bedrooms 6 and 7 occupy a fraction of the height of the evaporator at the upper part of it, the elementary U-shaped path extending over the rest of the height, behind the plane of the figure, and on a smaller thickness in the direction longitudinal.
  • a neighboring plate 2 and a neighboring plate 3 belonging with two different pockets are in mutual support by their bottoms 8 opposite bedrooms 6 and 7, and separate one from the other, opposite the U-shaped paths, by an interval filled with a corrugated interlayer defining a path elementary for the air to be cooled, parallel to the plane of the figure, according to arrow F1.
  • Funds 8 in mutual contact are brazed together and some of them are crossed by openings 9 making the corresponding rooms.
  • the bottom 8 of the plate 2 located at the end 20 of the stack facing down in Figure 1 is closed so to separate from the outside rooms 6 and 7 adjacent to this plate.
  • a box end 10 is arranged beyond the last pocket 1.
  • the box 10 is formed of two plates, namely a stamped plate 11 and an end plate 12 substantially plane.
  • plates 11 and 12 are tightly connected by annular zones 13 and by vertical median zones 14, delimiting on the side and other of the latter two compartments 15, 16 of the internal volume of the box 10, enveloped by stampings respective of the plate 11 and aligned respectively with the rows formed by chambers 6 and 7.
  • Tubing inlet 17 and outlet manifold 18 from the evaporator are fixed on the plate 12 so as to communicate respectively with compartments 15 and 16.
  • a tube injection 19 extends longitudinally in the row of chambers 6, crossing the openings 9 which connect these between them, while leaving free a part of the surface of these openings.
  • a first end of the tube 19 is located in compartment 15, and its opposite end is located in a room 6 belonging to a space manifold 22 adjacent to the end 20 of the evaporator, formed by a subset of interconnected chambers 6 by openings 9.
  • the collector space 22 is limited by direction of the end 21 by a partition 23 crossed by tightly by the tube 19.
  • the tube 19 passes through sealingly a partition 24 separating the compartment 15 of chamber 6 adjacent to it, this partition being formed by the bottoms of the stamped plates 11 and 3 delimiting this compartment and this room.
  • the bedrooms 6 between partitions 23 and 24 communicate between them by openings 9 to form a collecting space 25.
  • the row of rooms 7 is separated by a partition 26 in a collecting space 27 adjacent to the end 20 and a manifold space 28 between the partition 26 and compartment 16 and communicating with it through the opening 9 of the end plate 3 of the stack and a corresponding opening of the plate 11.
  • the partition 26 is further from the end 20 than the partition 23.
  • the refrigerant entering the evaporator through the inlet manifold 17 first passes into compartment 15, from where the injection tube 19 brings it into the collecting space 22. From the collecting space 22, the fluid travels in parallel the elementary U-shaped paths delimited by the pockets that define it, the branches that communicate with bedrooms 6 and those that communicate with chambers 7 respectively forming a first pass and a second pass, the latter leading to the collector space 27. Likewise, the elementary U-shaped paths of the sleeves included in the longitudinal direction between the partitions 23 and 26 form a third pass and a fourth pass connecting the collecting spaces 27 and 25, and those of pockets between partitions 26 and 24 form a fifth pass and a sixth pass connecting the spaces collectors 25 and 28. Fluid from space collector 28 passes into compartment 16 then leaves the evaporator through the outlet pipe 18.
  • the pipes 17 and 18 are offset from each other in the direction vertical, i.e. in the plane perpendicular to the Fig.
  • This arrangement has several advantages. She reduces the width (or thickness) of the evaporator, for example below 60 mm, for reasons space in this direction while maintaining a sufficient distance between inlet and outlet pipes for avoid assembly difficulties. It also allows, if this is desired to meet the needs of the connection from the evaporator to the rest of the air conditioning loop, bend the inlet and outlet pipes to bring them in the lateral direction, while being arranged one above on the other to limit the space in the longitudinal direction.
  • the injection tube 19 is advantageously offset from the centers of the openings 9 to the right, that is to say downstream of the air flow F1.
  • FIG. 2 schematically represents an evaporator according to the invention in which the refrigerant circulates in four passes.
  • This evaporator includes a stack of pockets and dividers as described above, only a plate 3, belonging to a terminal pocket, and a tab 100 being shown.
  • a stamped plate 111 which forms with a plate substantially flat 112 an end box 110.
  • a tube injection 119 similar to the tube 19 of FIG. 1 is linked from sealingly against an inlet pipe 117 situated opposite from the outer face of the plate 112, the whole through sealingly this plate.
  • An outlet pipe 118 fixed so as to project also on the face plate 112 external, communicates with the interior volume unit 115 of the box 110, which surrounds the tube 119.
  • a partition not shown separates into two collecting spaces the chambers of the row through which the tube 119 passes. however, the bedrooms on the other row all communicate between them to form a single collector space, and are separated from the interior volume 115 by the bottom of the pressed plate 111.
  • the refrigerant entering through the inlet pipe 117 passes directly into the injection tube 119 which brings it in the collector space of the first row most away from the tubing 117.
  • the fluid circulates in the basic U-shaped journeys along a four-pass route which brings it back to the collecting space of the first row adjacent to box 110, from where it gains interior volume 115 by an annular passage defined, around the tube 119, by an opening 109 of the plate 3 adjacent to the plate 111 and an opening 130 of the latter.
  • the fluid leaves volume 115, and the evaporator, via the outlet pipe 118.
  • the plates 111 and 112 extend over the entire height of the evaporator, the part 131 of plate 111 located lower than the interior volume 115 being plane and vertical is attached to the plate 112. These two plates have recesses 132, 133 intended for lighten the evaporator.
  • the evaporator of figure 3 differs from that of figure 2 only by removing the planar portion 131 of the plate 111, below its annular zone of junction with plate 112, which of course does not affect way the operation of the evaporator.
  • Figure 4 shows similar plates 111 and 112 to those of Figure 3, made by cutting, stamping and folding from a single flat sheet.
  • the plate 111 obtained after cutting and stamping, disposed above the plate 112, its edge peripheral 113 being located in the plane of plate 112.
  • the final position of the plate 111 is obtained by a 180 ° rotation around a horizontal fold line, according to arrow F2.
  • the indications relating to the orientation or the position in space of the elements is refer to a particular orientation of the evaporator, and must therefore be adapted if this is changed.

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Abstract

Évaporateur à plaques comprenant un empilement de pochettes (1) formées chacune de deux plaques embouties (2, 3) délimitant entre elles une chambre d'entrée et une chambre de sortie (6, 7) mutuellement juxtaposées. L'une au moins des tubulures d'entrée et de sortie (17, 18), disposées à une même extrémité (21) de l'empilement, communique avec les chambres par l'intermédiaire d'une boíte d'extrémité (10) interposée entre l'empilement et les tubulures. Avantageusement, les dimensions de la boíte d'extrémité permettent un décalage mutuel en hauteur des tubulures (17, 18), facilitant leur mise en place et leur raccordement.

Description

L'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant une multiplicité de pochettes mutuellement empilées dans une direction longitudinale et définissant chacune deux chambres juxtaposées dans une direction latérale de manière à faire partie respectivement d'une première et d'une seconde rangées de chambres, ainsi qu'un trajet élémentaire en U s'étendant sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'une à l'autre desdites chambres, pour faire circuler un premier fluide en contact thermique avec un second fluide, deux chambres d'une même rangée, appartenant à deux pochettes voisines de l'empilement, étant délimitées dans la direction longitudinale par des parois respectives appliquées l'une contre l'autre, certaines de ces parois étant munies d'ouvertures permettant une communication de fluide étanche entre les chambres adjacentes, l'échangeur comprenant en outre une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie pour le premier fluide, disposées à une première extrémité longitudinale de l'échangeur, sensiblement dans l'alignement desdites première et seconde rangées respectivement, et communiquant chacune avec l'une des chambres.
De tels échangeurs de chaleur sont utilisés notamment en tant qu'évaporateurs dans des boucles de climatisation de véhicules, le premier fluide étant un fluide réfrigérant circulant dans la boucle, et le second fluide étant de l'air destiné à l'habitacle du véhicule.
Le but de l'invention est de proposer un agencement des tubulures d'entrée et de sortie permettant une diminution de l'encombrement de l'échangeur de chaleur, aussi bien lorsque le premier fluide circule en quatre passes que lorsqu'il circule en six passes.
L'invention vise notamment un échangeur de chaleur du genre défini en introduction, et prévoit que l'une au moins desdites tubulures communique avec la chambre correspondante par l'intermédiaire d'une boíte d'extrémité complétant l'empilement de pochettes à ladite première extrémité.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après:
  • La boíte d'extrémité définit deux compartiments séparés situés respectivement dans l'alignement des deux rangées, chacune desdites tubulures communiquant avec la chambre correspondante par l'intermédiaire de l'un desdits compartiments.
  • Le compartiment communiquant avec la tubulure d'entrée est relié à l'extrémité amont d'un tube d'injection qui traverse une partie de l'empilement de pochettes, dans la direction longitudinale, pour amener le premier fluide à une chambre de la première rangée éloignée de la première extrémité.
  • Lesdits trajets élémentaires en U définissent une circulation du premier fluide en six passes, les première et cinquième passes partant de chambres de la première rangée, les seconde et sixième passes aboutissant à des chambres de la seconde rangée, la troisième passe partant de chambres de la seconde rangée et la quatrième passe aboutissant à des chambres de la première rangée.
  • La boíte d'extrémité définit un volume intérieur unitaire situé pour partie dans l'alignement de chacune des deux rangées et communiquant directement avec la tubulure de sortie, la tubulure d'entrée étant raccordée à un tube d'injection qui traverse la boíte d'extrémité et une partie de l'empilement de pochettes, dans la direction longitudinale, pour amener le premier fluide à une chambre de la première rangée éloignée de la première extrémité.
  • Ledit volume intérieur communique avec la chambre adjacente de la première rangée par un passage annulaire entourant le tube d'injection.
  • Lesdits trajets élémentaires en U définissent une circulation du premier fluide en quatre passes, la première passe partant de chambres de la première rangée, la seconde passe aboutissant à des chambres de la seconde rangée, la troisième passe partant de chambres de la seconde rangée et la quatrième passe aboutissant à des chambres de la première rangée.
  • Les tubulures d'entrée et de sortie sont mutuellement décalées en hauteur, la boíte d'extrémité s'étendant sur une hauteur plus grande que les chambres, partiellement en regard desdits trajets élémentaires en U.
  • La boíte d'extrémité est formée par une plaque d'extrémité plane et verticale et par une plaque emboutie liée de manière étanche à la face interne de la plaque d'extrémité, à sa périphérie et le cas échéant en une zone médiane séparant les deux compartiments.
  • La plaque d'extrémité, et optionnellement la plaque emboutie, s'étendent sensiblement sur toute la hauteur de l'échangeur.
  • La plaque d'extrémité et la plaque emboutie sont des parties d'une plaque unitaire reliées entre elles par une ligne de pliage.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue de dessus en coupe d'un premier mode de réalisation d'un évaporateur selon l'invention.
Les figures 2 à 4 sont des vues partielles en perspective d'autres modes de réalisation d'un évaporateur selon l'invention.
La figure 1 représente un évaporateur selon l'invention, en coupe selon le plan passant par les axes des deux rangées de chambres. Cet évaporateur est constitué essentiellement par un empilement de pochettes et d'intercalaires ondulés tel que décrit par exemple dans FR 2 747 462 A, auquel on pourra se reporter pour plus de détails sur la structure de cet empilement. Chaque pochette 1 est formée de deux plaques de tôle embouties en forme de cuvettes 2 et 3. Ces dernières sont identiques entre elles et ont leurs concavités tournées l'une vers l'autre, soit respectivement vers le haut et vers le bas de la figure. Chaque cuvette présente, dans un plan perpendiculaire à celui de la figure, un bord périphérique 4 et une zone de jonction médiane 5 se raccordant à celui-ci à l'extrémité supérieure de la cuvette et se prolongeant vers le bas jusqu'au voisinage de son extrémité inférieure. Les bords périphériques 4 et les zones de jonction 5 des deux cuvettes formant une pochette sont mutuellement assemblés de façon étanche au fluide, par exemple par brasage, pour délimiter le volume intérieur de la pochette. Ce volume intérieur comprend deux chambres 6 et 7, situées de part et d'autre des zones 5 respectivement vers la droite et vers la gauche de la figure, définies par des emboutis profonds des plaques 2, 3, reliées entre elles par un trajet élémentaire en U pour le fluide réfrigérant. Les chambres 6 et 7 occupent une fraction minoritaire de la hauteur de l'évaporateur à la partie supérieure de celui-ci, le trajet élémentaire en U s'étendant sur le reste de la hauteur, en arrière du plan de la figure, et sur une plus faible épaisseur dans la direction longitudinale. Une plaque 2 et une plaque 3 voisines appartenant à deux pochettes différentes sont en appui mutuel par leurs fonds 8 en regard des chambres 6 et 7, et séparées l'une de l'autre, en regard des trajets en U, par un intervalle garni d'un intercalaire ondulé définissant un trajet élémentaire pour l'air à refroidir, parallèlement au plan de la figure, selon la flèche F1. Les fonds 8 en contact mutuel sont brasés ensemble et certains d'entre eux sont traversés par des ouvertures 9 faisant communiquer entre elles les chambres correspondantes.
Le fond 8 de la plaque 2 située à l'extrémité 20 de l'empilement tournée vers le bas de la figure 1 est fermé de manière à séparer de l'extérieur les chambres 6 et 7 adjacentes à cette plaque. À l'extrémité opposée 21 de l'empilement de pochettes, c'est-à-dire vers le haut de la figure, une boíte d'extrémité 10 est disposée au-delà de la dernière pochette 1. La boíte 10 est formée de deux plaques, à savoir une plaque emboutie 11 et une plaque d'extrémité 12 sensiblement plane. De même que les plaques 2 et 3, les plaques 11 et 12 sont reliées de manière étanche par des zones annulaires 13 et par des zones médianes verticales 14, délimitant de part et d'autre de ces dernières deux compartiments 15, 16 du volume interne de la boíte 10, enveloppés par des emboutis respectifs de la plaque 11 et alignés respectivement avec les rangées formées par les chambres 6 et 7. Une tubulure d'entrée 17 et une tubulure de sortie 18 de l'évaporateur sont fixées sur la plaque 12 de manière à communiquer respectivement avec les compartiments 15 et 16. Un tube d'injection 19 s'étend longitudinalement dans la rangée des chambres 6, en traversant les ouvertures 9 qui relient celles-ci entre elles, tout en laissant libre une partie de la surface de ces ouvertures. Une première extrémité du tube 19 se situe dans le compartiment 15, et son extrémité opposée est située dans une chambre 6 appartenant à un espace collecteur 22 adjacente à l'extrémité 20 de l'évaporateur, formée par un sous-ensemble de chambres 6 reliées entre elles par des ouvertures 9. L'espace collecteur 22 est limité en direction de l'extrémité 21 par une cloison 23 traversée de manière étanche par le tube 19. De même, le tube 19 traverse de manière étanche une cloison 24 séparant le compartiment 15 de la chambre 6 adjacente à celui-ci, cette cloison étant formée par les fonds des emboutis des plaques 11 et 3 délimitant ce compartiment et cette chambre. Les chambres 6 comprises entre les cloisons 23 et 24 communiquent entre elles par des ouvertures 9 pour former un espace collecteur 25. De même, la rangée des chambres 7 est séparée par une cloison 26 en un espace collecteur 27 adjacent à l'extrémité 20 et un espace collecteur 28 compris entre la cloison 26 et le compartiment 16 et communiquant avec celui-ci par l'ouverture 9 de la plaque terminale 3 de l'empilement et une ouverture correspondante de la plaque 11. La cloison 26 est plus éloignée de l'extrémité 20 que la cloison 23.
Le fluide réfrigérant pénétrant dans l'évaporateur par la tubulure d'entrée 17 passe d'abord dans le compartiment 15, d'où le tube d'injection 19 l'amène dans l'espace collecteur 22. À partir de l'espace collecteur 22, le fluide parcourt en parallèle les trajets élémentaires en U délimités par les pochettes qui le définissent, les branches qui communiquent avec les chambres 6 et celles qui communiquent avec les chambres 7 formant respectivement une première passe et une seconde passe, cette dernière aboutissant à l'espace collecteur 27. De même, les trajets élémentaires en U des pochettes comprises dans la direction longitudinale entre les cloisons 23 et 26 forment une troisième passe et une quatrième passe reliant les espaces collecteurs 27 et 25, et ceux des pochettes comprises entre les cloisons 26 et 24 forment une cinquième passe et une sixième passe reliant les espaces collecteurs 25 et 28. Le fluide provenant de l'espace collecteur 28 passe dans le compartiment 16 puis quitte l'évaporateur par la tubulure de sortie 18.
On voit sur la figure 1 que les tubulures 17 et 18 sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction verticale, c'est-à-dire dans le plan perpendiculaire à la figure. Cette disposition présente plusieurs avantages. Elle permet de réduire la largeur (ou l'épaisseur) de l'évaporateur, par exemple au-dessous de 60 mm, pour des raisons d'encombrement dans cette direction, tout en maintenant un entre-axe suffisant des tubulures d'entrée et de sortie pour éviter des difficultés de montage. Elle permet également, si cela est souhaité pour répondre aux nécessités du raccordement de l'évaporateur au reste de la boucle de climatisation, de couder les tubulures d'entrée et de sortie pour les amener dans la direction latérale, tout en étant disposées l'une au-dessus de l'autre pour limiter l'encombrement dans la direction longitudinale.
Comme montré sur la Figure 1, le tube d'injection 19 est avantageusement décalé par rapport aux centres des ouvertures 9 vers la droite, c'est-à-dire vers l'aval du flux d'air F1.
La figure 2 représente schématiquement un évaporateur selon l'invention dans lequel le fluide réfrigérant circule en quatre passes. Cet évaporateur comprend un empilement de pochettes et d'intercalaires comme décrit plus haut, seule une plaque 3, appartenant à une pochette terminale, et un intercalaire 100 étant représentés. À cette plaque 3 est accolée une plaque emboutie 111 qui forme avec une plaque sensiblement plane 112 une boíte d'extrémité 110. Un tube d'injection 119 analogue au tube 19 de la figure 1 est lié de manière étanche à une tubulure d'entrée 117 située en regard de la face extérieure de la plaque 112, l'ensemble traversant de manière étanche cette plaque. Une tubulure de sortie 118, fixée de manière à faire saillie également sur la face externe de la plaque 112, communique avec le volume intérieur unitaire 115 de la boíte 110, qui entoure le tube 119. Une cloison non représentée sépare en deux espaces collecteurs les chambres de la rangée dans laquelle passe le tube 119. En revanche, les chambres de l'autre rangée communiquent toutes entre elles pour former un seul espace collecteur, et sont séparées du volume intérieur 115 par le fond de l'embouti de la plaque 111.
Le fluide réfrigérant pénétrant par la tubulure d'entrée 117 passe directement dans le tube d'injection 119 qui l'amène dans l'espace collecteur de la première rangée le plus éloigné de la tubulure 117. Le fluide circule dans les trajets élémentaires en U selon un parcours en quatre passes qui le ramène dans l'espace collecteur de la première rangée adjacent à la boíte 110, d'où il gagne le volume intérieur 115 par un passage annulaire défini, autour du tube 119, par une ouverture 109 de la plaque 3 adjacente à la plaque 111 et une ouverture 130 de cette dernière. Enfin, le fluide quitte le volume 115, et l'évaporateur, par la tubulure de sortie 118.
On voit sur la figure 2 que les tubulures 117 et 118, comme les tubulures 17 et 18 de la figure 1, sont mutuellement décalées en hauteur. Ceci implique généralement pour le volume intérieur 115, comme pour les compartiments 15 et 16 de la figure 1, une hauteur plus grande que celle des chambres des pochettes, ce volume intérieur s'étendant donc en partie en regard des trajets élémentaires en U.
Dans l'évaporateur de la figure 2, les plaques 111 et 112 s'étendent sur toute la hauteur de l'évaporateur, la partie 131 de la plaque 111 située plus bas que le volume intérieur 115 étant plane et verticale est accolée à la plaque 112. Ces deux plaques présentent des évidements 132, 133 destinés à alléger l'évaporateur.
L'évaporateur de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 uniquement par la suppression de la partie plane 131 de la plaque 111, au-dessous de sa zone annulaire de jonction avec la plaque 112, ce qui bien entendu n'affecte en aucune manière le fonctionnement de l'évaporateur.
Enfin, la figure 4 montre des plaques 111 et 112 semblables à celles de la figure 3, réalisées par découpage, emboutissage et pliage à partir d'une tôle plane unique. On voit en trait interrompu la plaque 111 obtenue après découpage et emboutissage, disposée au-dessus de la plaque 112, son bord périphérique 113 étant situé dans le plan de la plaque 112. La position définitive de la plaque 111 est obtenue par une rotation de 180° autour d'une ligne de pliage horizontale, selon la flèche F2.
Dans la description ci-dessus, les indications relatives à l'orientation ou à la position dans l'espace des éléments se réfèrent à une orientation particulière de l'évaporateur, et doivent par conséquent être adaptées si celle-ci est modifiée.

Claims (11)

  1. Échangeur de chaleur, notamment évaporateur pour une boucle de climatisation de véhicule, comprenant une multiplicité de pochettes (1) mutuellement empilées dans une direction longitudinale et définissant chacune deux chambres (6, 7) juxtaposées dans une direction latérale de manière à faire partie respectivement d'une première et d'une seconde rangées de chambres, ainsi qu'un trajet élémentaire en U s'étendant sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'une à l'autre desdites chambres, pour faire circuler un premier fluide en contact thermique avec un second fluide, deux chambres d'une même rangée, appartenant à deux pochettes voisines de l'empilement, étant délimitées dans la direction longitudinale par des parois respectives (8) appliquées l'une contre l'autre, certaines de ces parois étant munies d'ouvertures (9) permettant une communication de fluide étanche entre les chambres adjacentes, l'échangeur comprenant en outre une tubulure d'entrée (17) et une tubulure de sortie (18) pour le premier fluide, disposées à une première extrémité longitudinale (21) de l'échangeur, sensiblement dans l'alignement desdites première et seconde rangées respectivement, et communiquant chacune avec l'une des chambres, caractérisé en ce que l'une au moins (17, 18) desdites tubulures communique avec la chambre correspondante par l'intermédiaire d'une boíte d'extrémité (10) complétant l'empilement de pochettes à ladite première extrémité.
  2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel la boíte d'extrémité (10) définit deux compartiments séparés (15, 16) situés respectivement dans l'alignement des deux rangées, chacune desdites tubulures communiquant avec la chambre correspondante par l'intermédiaire de l'un desdits compartiments.
  3. Échangeur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel le compartiment (15) communiquant avec la tubulure d'entrée (17) est relié à l'extrémité amont d'un tube d'injection (19) qui traverse une partie de l'empilement de pochettes, dans la direction longitudinale, pour amener le premier fluide à une chambre de la première rangée éloignée de la première extrémité.
  4. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel lesdits trajets élémentaires en U définissent une circulation du premier fluide en six passes, les première et cinquième passes partant de chambres (6) de la première rangée, les seconde et sixième passes aboutissant à des chambres (7) de la seconde rangée, la troisième passe partant de chambres (7) de la seconde rangée et la quatrième passe aboutissant à des chambres (6) de la première rangée.
  5. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel la boíte d'extrémité (110) définit un volume intérieur unitaire (115) situé pour partie dans l'alignement de chacune des deux rangées et communiquant directement avec la tubulure de sortie (118), la tubulure d'entrée (117) étant raccordée à un tube d'injection (119) qui traverse la boíte d'extrémité et une partie de l'empilement de pochettes, dans la direction longitudinale, pour amener le premier fluide à une chambre de la première rangée éloignée de la première extrémité.
  6. Échangeur de chaleur selon la revendication 5, dans lequel ledit volume intérieur communique avec la chambre adjacente de la première rangée par un passage annulaire (109, 130) entourant le tube d'injection (119).
  7. Échangeur de chaleur selon la revendication 6, dans lequel lesdits trajets élémentaires en U définissent une circulation du premier fluide en quatre passes, la première passe partant de chambres de la première rangée, la seconde passe aboutissant à des chambres de la seconde rangée, la troisième passe partant de chambres de la seconde rangée et la quatrième passe aboutissant à des chambres de la première rangée.
  8. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les tubulures d'entrée et de sortie sont mutuellement décalées en hauteur, la boíte d'extrémité s'étendant sur une hauteur plus grande que les chambres, partiellement en regard desdits trajets élémentaires en U.
  9. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la boíte d'extrémité est formée par une plaque d'extrémité (12) plane et verticale et par une plaque emboutie (11) liée de manière étanche à la face interne de la plaque d'extrémité, à sa périphérie (13) et le cas échéant en une zone médiane (14) séparant les deux compartiments.
  10. Échangeur de chaleur selon la revendication 9, dans lequel la plaque d'extrémité, et optionnellement la plaque emboutie, s'étendent sensiblement sur toute la hauteur de l'échangeur.
  11. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 9 et 10, dans lequel la plaque d'extrémité et la plaque emboutie sont des parties d'une plaque unitaire reliées entre elles par une ligne de pliage.
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