EP2901098B1 - Echangeur thermique de gaz, en particulier des gaz d'echappement d'un moteur - Google Patents

Echangeur thermique de gaz, en particulier des gaz d'echappement d'un moteur Download PDF

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EP2901098B1
EP2901098B1 EP13766112.0A EP13766112A EP2901098B1 EP 2901098 B1 EP2901098 B1 EP 2901098B1 EP 13766112 A EP13766112 A EP 13766112A EP 2901098 B1 EP2901098 B1 EP 2901098B1
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EP
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deflector
exchanger
shell
carcass
refrigerant
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EP13766112.0A
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EP2901098A1 (fr
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Jorge Ibarz Castello
José Antonio De La Fuente Romero
Eva Tomas Herrero
Francisco Lopez Lazaro
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Valeo Termico SA
Original Assignee
Valeo Termico SA
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Publication date
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    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
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    • F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments

Definitions

  • the present invention refers to a gas heat exchanger according to the preamble of claim 1, in particular exhaust gases from an engine.
  • a gas heat exchanger is known from JP 2001 027 158 A .
  • the invention is particularly applicable to exhaust gas recirculation exchangers (EGRC).
  • the two media that exchange heat are separated by a partition.
  • EGR exchangers on the market is a metal heat exchanger typically made of stainless steel or aluminum.
  • EGR heat exchanger There are essentially two types of EGR heat exchanger: a first type consists of a carcass inside which is disposed a bundle of parallel tubes for the passage of gases, the refrigerant flowing through the carcass, outside the tubes, and the second type consists of a series of parallel plates which constitute the heat exchange surfaces, so that the exhaust gases and the refrigerant circulate between two plates, in alternating layers, the heat exchange being able to be improved by the added fins.
  • connection between the tubes and the carcass can be of different types.
  • the tubes are fixed at their ends between two support plates coupled to each end of the carcass, the two support plates having a plurality of orifices for positioning the respective tubes.
  • connection means to the recycling line which may consist of a V-shaped connection or a peripheral flange connection or flange, according to the design of the recycling pipe where is mounted the exchanger.
  • the peripheral rim can be mounted with a gas tank, so that the gas tank is an intermediate piece between the carcass and the rim, or the rim can be mounted directly on the carcass.
  • EGR exchangers In both types of EGR exchangers, their components are mostly metallic, so they are mounted mechanically and then oven-welded or arc-welded or laser-welded to provide the proper seal required for this purpose. application. In some cases, some plastic components may also be included, which may have a single function or various functions integrated in a single room.
  • the main function of the EGR exchangers is the heat exchange between the exhaust gas and the refrigerant, in order to cool the gases.
  • the EGR exchanger must meet other secondary functions to be mounted on the engine block, allow connection with the refrigerant, or allow connection with the exhaust gas circuit, among others.
  • the various components of the exchanger are joined to the carcass by welding in the oven or by arc welding or laser welding.
  • Some existing tube or plate EGR exchangers have deflectors, which are placed inside the refrigerant circuit.
  • the design and number of baffles may vary from application to application, depending on the usage requirements and restrictions of the vehicle manufacturer, in terms of operating conditions or conditioning restrictions of the exchanger.
  • the baffles are used to improve the circulation of the refrigerant around the tubes of gases, thus avoiding the stagnation points that could cause the boiling of the refrigerant inside the exchanger, and to improve the refrigeration of all tubes for better performance of the exchanger.
  • the baffles are included to avoid mechanical problems that may occur in the working conditions of the exchanger in the engine.
  • An EGR exchanger which uses a longitudinal baffle which divides the inside of the carcass into two halves to bypass coolant from one half of the carcass to the other when the inlet and outlet ducts refrigerant outlet are on the same side of the carcass.
  • This deflector is attached to the carcass of the exchanger by welding points and has a length slightly less than the length of the carcass.
  • Spanish patent application no. 200931016 still unpublished, of the same holder as that of the present application, comprises a plurality of deflectors arranged transversely along the inside of the carcass. Each deflector has a surface smaller than the transverse surface of the carcass which allows the partial passage of the refrigerant fluid.
  • Said deflectors are not aligned with each other but placed alternately, leaving the coolant passage zones alternately distributed, thus ensuring a proper distribution of the coolant, in addition to improving the mechanical resistance to vibration.
  • said deflectors are fixed to the carcass by welding in the oven.
  • Licences JP2002292089 and JP2000283666 comprise a plurality of plate-shaped transverse deflectors disposed within a circular cutting carcass.
  • the design of said baffles is very similar to the configuration of the support plates at both ends of the carcass, the diameter of said baffles being equal to the inside diameter of the carcass, and have openings which allow the passage of refrigerant through them. The positions of said passage openings in the different deflectors are distributed alternately.
  • baffles The main problem posed by the use of baffles is to ensure an adequate seal between the two circuits defined in the shell of the exchanger when two types of coolants are used, which is related to the manner of mounting and fixing this deflector inside the carcass, usually by means of welding points, respecting both the mechanical behavior that must present the exchanger to meet the specifications of the vehicle manufacturer.
  • baffle Another problem with this type of baffle is to ensure the proper position and orientation of the deflector when it is mounted in the carcass before welding.
  • the purpose of the gas heat exchanger, in particular the exhaust gases of an engine of the present invention is to overcome the disadvantages of exchangers known in the art, by providing a baffle for improving the distribution of a refrigerant fluid that circulates in the exchanger, or even to separate two different refrigerants without communication between them within the same carcass, allowing a more effective mounting of said baffle inside the exchanger.
  • the gas heat exchanger in particular the exhaust gas of an engine, object of the present invention, is in accordance with claim 1.
  • the deflector includes in its longitudinal edges two folded peripheral fins intended to come into contact with the inner walls of the carcass for its connection by welding.
  • peripheral fins and projecting segments ensures proper positioning and orientation of the deflector within the carcass, prior to its attachment by welding.
  • the deflector comprises a closed surface to prevent communication between the two circuits in the carcass
  • the exchanger comprises two pairs of inlet and outlet ducts provided for the distribution of two different refrigerant fluid streams.
  • the deflector comprises a through opening in its surface capable of communicating two circuits in the carcass.
  • the exchanger comprises a pair of inlet and outlet conduits disposed in the same end of the carcass for dispensing a flow of refrigerant fluid.
  • a heat exchanger 1 which comprises a bundle of tubes (not shown for reasons of clarity) disposed inside a carcass 2, defining an inlet 3 and a gas outlet 4, said tubes being intended for circulation gases with a heat exchange with at least one refrigerant.
  • the tubes are fixed at their ends between two support plates 5 coupled in each end of the carcass 2, the two support plates 5 having a plurality of orifices for positioning the respective tubes.
  • the exchanger 1 comprises deflection means disposed inside the carcass 2 capable of directing the at least one refrigerant fluid in the carcass 2.
  • the deflection means comprise a substantially parallel longitudinal deflector 6 to the bundle of tubes, for dividing the carcass 2 into two circuits.
  • the deflector located in the casing 2 of the exchanger 1 makes it possible to improve the distribution of a refrigerant fluid or even to separate two different fluids, just like oil and a refrigeration fluid, without communication between the two. inside a common carcass 2. Two embodiments of the deflector are shown below.
  • the deflector 6 comprises a closed and homogeneous surface which allows a perfect seal between the circuits of two refrigerants.
  • the purpose of said deflector 6 is to separate two different refrigerants in the interior of the carcass 2, because of their compositions, properties, etc. different.
  • This type of deflector 6 is used in exchangers in which it is necessary to use different refrigerant circuits in the exchanger to produce heat exchange with the exhaust gas flowing in the tubes.
  • an exchanger 1 which uses said deflector 6 to separate two types of refrigerant.
  • two different inlet ducts 7, 7a, and two different outlet ducts 8, 8a are required in the same exchanger 1.
  • an adequate separation of the two refrigerants in the same carcass 2 is achieved.
  • entry and exit the two refrigerants in the carcass 2 and the entry and exit of the gases in the carcass 2 and their change of direction in a gas tank (not shown) are shown.
  • the deflector 6a comprises a through opening 9 in its surface for the passage of a refrigerant from one half to another half of the carcass 2, to optimize the distribution of the refrigerant in the carcass 6.
  • This type 6a deflector is used to increase the yields or improve the distribution of the refrigerant in the carcass 2.
  • FIGs 4 and 5 illustrate an exchanger 1 which uses said deflector 6a, whose input 7 and output 8 conductors are located in the same end of the carcass 2.
  • a figure 4 the inlet and outlet of the refrigerant in the carcass 2 are represented by arrows.
  • the inlet 7 and the outlet 8 of the coolant have to be placed at a short distance from each other or even same end of the carcass 2, which may cause a preferable path for the coolant and affect accordingly the filling of the refrigerant and lead to poor refrigeration of the gas tubes, and also give rise to stagnation points that can cause a phenomenon boiling water may damage the heat exchanger.
  • the deflector 6a provided with its opening 9 improves the circulation of the refrigerant in the exchanger.
  • the configuration of the baffle 6, 6a of the present invention includes peripheral fins bent in its two longitudinal edges, as can be seen in FIG. figure 6 , intended to connect the baffle 6, 6a to two internal walls of the carcass 2, preferably by baking (see FIG. figure 7 ). In this way, the use of welding points between the deflector 6, 6a and the carcass 2 as used with the deflectors known in the state of the art is abolished.
  • the deflector 6, 6a of the present invention includes in its transverse edges two projecting segments 11, as illustrated by FIGS. figures 6 , 8 and 9 , capable of fitting into respective grooves (12) made in the support plates 5 (see Figures 10 and 11 ), allowing the deflector 6, 6a to remain fixed at the appropriate position before welding.
  • the mounting of the deflector 6, 6a is carried out in a manner similar to the process of mounting the tubes with said support plates 5.
  • figures 1 , 12 and 13 respectively illustrate different configurations of exchangers 1 which use two refrigerants, their respective inlet ducts 4, 4a and 8a outlet 8a being arranged at different positions relative to the carcass 2.
  • a closed baffle 6 is used (see figure 2 ) to separate the two refrigerants.
  • figures 4 and 14 respectively show different configurations of exchangers that use the same refrigerant whose pair of inlet ducts 7 and outlet 8 is located in the same end of the carcass 2, said ducts 7, 8 being arranged at different relative positions in the casing 2.
  • a deflector 6a provided with a through opening 9 (see FIG. figure 3 ) to improve the distribution of the coolant is used.
  • the deflector 6, 6a of the invention can be used in exchangers made of stainless steel or aluminum.

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Description

  • La présente invention se réfère à un échangeur thermique de gaz conforme au préambule de la revendication 1, en particulier des gaz d'échappement d'un moteur. Un tel échangeur est connu de JP 2001 027 158 A . L'invention est particulièrement applicable à des échangeurs de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur (EGRC).
    • ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • Dans certains échangeurs thermiques de refroidissement des gaz, par exemple ceux utilisés dans les systèmes de recyclage des gaz d'échappement vers l'admission d'un moteur à explosion, les deux milieux qui échangent de la chaleur sont séparés par une cloison.
  • La configuration actuelle des échangeurs EGR sur le marché correspond à un échangeur thermique métallique fabriqué généralement en acier inoxydable ou en aluminium.
  • Il existe essentiellement deux types d'échangeurs thermiques EGR : un premier type consiste en une carcasse à l'intérieur de laquelle est disposé un faisceau de tubes parallèles pour le passage des gaz, le réfrigérant circulant à travers la carcasse, extérieurement aux tubes, et le second type consiste en une série de plaques parallèles qui constituent les surfaces d'échange thermique, de telle sorte que les gaz d'échappement et le réfrigérant circulent entre deux plaques, en couches alternées, l'échange thermique pouvant être amélioré par l'ajout d'ailettes.
  • Dans le cas des échangeurs thermiques à faisceau de tubes, le raccordement entre les tubes et la carcasse peut être de différents types. Généralement, les tubes sont fixés par leurs extrémités entre deux plaques de support accouplées à chaque extrémité de la carcasse, les deux plaques de support présentant une pluralité d'orifices pour le positionnement des tubes respectifs.
  • Lesdites plaques de support sont fixées à leur tour à des moyens de connexion à la conduite de recyclage, lesquels peuvent consister en une connexion en V ou bien en un rebord périphérique de connexion ou bride, selon la conception de la conduite de recyclage où est monté l'échangeur. Le rebord périphérique peut être monté avec un réservoir de gaz, si bien que le réservoir de gaz est une pièce intermédiaire entre la carcasse et le rebord, ou bien le rebord peut monté directement sur la carcasse.
  • Dans les deux types d'échangeurs EGR, leurs composants sont en majeure partie métalliques, si bien qu'ils sont montés par des moyens mécaniques puis soudés au four ou soudés à l'arc ou au laser pour assurer l'étanchéité adéquate requise pour cette application. Dans certains cas, certains composants de plastique peuvent aussi être inclus, lesquels peuvent avoir une fonction unique ou bien diverses fonctions intégrées dans une seule pièce.
  • La fonction principale des échangeurs EGR est l'échange thermique entre les gaz d'échappement et le fluide réfrigérant, afin de refroidir les gaz. De plus, l'échangeur EGR doit satisfaire d'autres fonctions secondaires de pouvoir être monté sur le bloc moteur, permettre la connexion avec le fluide réfrigérant, ou permettre la connexion avec le circuit de gaz d'échappement, entre autres. Actuellement, les différents composants de l'échangeur sont joints à la carcasse par soudure au four ou par soudure à l'arc ou au laser.
  • Certains échangeurs EGR à tubes ou plaques existant sur le marché comportent des déflecteurs, lesquels sont placés à l'intérieur du circuit du fluide réfrigérant. La conception et le nombre des déflecteurs peuvent varier d'une application à une autre, en fonction des exigences d'usage et des restrictions du constructeur de véhicules, en termes de conditions de fonctionnement ou de restrictions de conditionnement de l'échangeur.
  • Dans la plupart des cas, les déflecteurs sont utilisés afin d'améliorer la circulation du fluide réfrigérant autour des tubes des gaz, évitant ainsi les points de stagnation qui pourraient causer l'ébullition du fluide réfrigérant à l'intérieur de l'échangeur, et afin d'améliorer la réfrigération de tous les tubes pour un meilleur rendement de l'échangeur.
  • Dans d'autres cas, les déflecteurs sont inclus afin d'éviter les problèmes mécaniques qui peuvent apparaître dans les conditions de travail de l'échangeur dans le moteur.
  • On connaît un échangeur EGR qui utilise un déflecteur longitudinal qui divise l'intérieur de la carcasse en deux moitiés pour diriger en mode by-pass le fluide réfrigérant d'une moitié de la carcasse à l'autre quand les conduits d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant se trouvent du même côté de la carcasses. Ce déflecteur est fixé à la carcasse de l'échangeur par des points de soudure et présente une longueur légèrement inférieure à la longueur de la carcasse. La demande de brevet espagnol n° 200931016 , encore non publiée, du même titulaire que celui de la présente demande, comprend une pluralité de déflecteurs disposés transversalement le long de l'intérieur de la carcasse. Chaque déflecteur a une surface inférieure à la surface transversale de la carcasse ce qui permet le passage partiel du fluide réfrigérant. Lesdits déflecteurs ne sont pas alignés les uns avec les autres mais placés de manière alternée, laissant les zones de passage du fluide réfrigérant distribuées alternativement, assurant ainsi une distribution correcte du fluide réfrigérant, en plus d'améliorer la résistance mécanique aux vibrations. De plus lesdits déflecteurs sont fixés à la carcasse par soudure au four.
  • Les brevets JP2002292089 et JP2000283666 comportent une pluralité de déflecteurs transversaux en forme de plaques disposés à l'intérieur d'une carcasse de coupe circulaire. La conception desdits déflecteurs est très semblable à la configuration des plaques de support situées aux deux extrémités de la carcasse, le diamètre desdits déflecteurs étant égal au diamètre intérieur de la carcasse, et comportent des ouvertures qui permettent le passage du fluide réfrigérant à travers eux. Les positions desdites ouvertures de passage dans les différents déflecteurs sont distribuées de façon alternée.
  • En général, l'utilisation de déflecteurs à l'intérieur des échangeurs thermiques se généralise et est plus fréquente ces dernières années suite à la législation environnementale et aux restrictions de conception de certains types d'échangeurs, tels que :
    • les échangeurs thermiques qui permettent l'utilisation de deux circuits de fluide réfrigérant, qu'il s'agisse du même fluide ou non.
    • Les échangeurs thermiques qui doivent refroidir deux fluides chauds, qu'il s'agisse du même fluide ou non.
    • Les échangeurs thermiques dont les conduits d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant se trouvent du même côté de la carcasse.
  • Le problème principal que pose l'usage de déflecteurs est d'assurer une étanchéité adéquate entre les deux circuits définis dans la carcasse de l'échangeur quand deux types de fluides réfrigérants sont employés, laquelle est liée à la manière de monter et de fixer ce déflecteur à l'intérieur de la carcasse, généralement au moyen de points de soudure, en respectant à la fois le comportement mécanique que doit présenter l'échangeur pour satisfaire les spécifications du constructeur de véhicules.
  • Un autre problème que présente ce type de déflecteurs est de pouvoir assurer la position et l'orientation adéquates du déflecteur quand il est monté dans la carcasse avant sa soudure.
    • DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • Le but de l'échangeur thermique de gaz, en particulier des gaz d'échappement d'un moteur de la présente invention est de résoudre les inconvénients que présentent les échangeurs connus dans la technique, en fournissant un déflecteur destiné à améliorer la distribution d'un fluide réfrigérant qui circule dans l'échangeur, ou même à séparer deux fluides réfrigérants différents sans communication entre eux à l'intérieur d'une même carcasse, permettant un montage plus efficace dudit déflecteur à l'intérieur de l'échangeur.
  • L'échangeur thermique de gaz, en particulier des gaz d'échappement d'un moteur, objet de la présente invention, est conforme à la revendication 1.
  • De cette façon, un positionnement et un montage plus simples du déflecteur sont réalisés à l'intérieur de la carcasse, ainsi qu'une meilleure fixation de celui-ci grâce à son raccordement par soudure. De préférence la soudure au four est employée, évitant ainsi le recours aux points de soudure comme pour les déflecteurs connus dans l'art de la technique.
  • Avantageusement, le déflecteur inclut dans ses bords longitudinaux deux ailettes périphériques pliées destinées à venir en contact avec les parois intérieures de la carcasse pour son raccordement par soudure.
  • L'utilisation desdites ailettes périphériques et des segments saillants garantit un positionnement et une orientation adéquats du déflecteur à l'intérieur de la carcasse, avant sa fixation par soudure.
  • Selon une première réalisation, le déflecteur comprend une surface fermée pour éviter la communication entre les deux circuits dans la carcasse ;
  • Dans ce cas, l'échangeur comporte deux paires de conduits d'entrée et de sortie prévus pour la distribution de deux flux de fluide réfrigérant différents.
  • Selon une seconde réalisation, le déflecteur comprend une ouverture traversante dans sa surface capable de mettre en communication deux circuits dans la carcasse.
  • Dans cet autre cas, l'échangeur comporte une paire de conduits d'entrée et de sortie disposés dans une même extrémité de la carcasse pour la distribution d'un flux de fluide réfrigérant.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Afin de faciliter la description de ce qui a été susmentionné, nous joignons des dessins qui représentent, schématiquement et uniquement à titre d'exemple non limitatif, un cas pratique de réalisation de l'échangeur thermique de gaz, en particulier des gaz d'échappement d'un moteur de l'invention, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective et partiellement en coupe de l'échangeur thermique de l'invention, montrant l'emplacement du déflecteur et les deux circuits par lesquels circulent respectivement deux fluides réfrigérants ;
    • la figure 2 est une vue en perspective du déflecteur selon une première réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est une vue en perspective du déflecteur selon une seconde réalisation de l'invention ;
    • la figure 4 est une vue en perspective d'un type d'échangeur qui utilise un même type de fluide réfrigérant avec ses conduits d'entrée et de sortie situés dans une même extrémité de la carcasse ;
    • la figure 5 est une vue en coupe de l'échangeur de la figure 4, montrant le déflecteur utilisé et le parcours du fluide réfrigérant ;
    • la figure 6 est une vue en perspective d'un déflecteur montrant les ailettes longitudinales de fixation ;
    • la figure 7 est une vue partielle en perspective de la carcasse de l'échangeur, montrant le déflecteur monté et fixé aux parois internes de la carcasse grâce aux ailettes longitudinales ;
    • les figures 8 et 9 sont des vues en perspective et en plan respectivement d'une extrémité du déflecteur selon l'invention, montrant un segment saillant prévu pour l'emboîtement avec une plaque de support des tubes ;
    • la figure 10 est une vue en perspective d'une plaque de support, montrant une rainure d'emboîtement destinée à recevoir le segment saillant du déflecteur ;
    • la figure 11 est une vue en perspective du déflecteur monté dans la plaque de support illustrée à la figure 10 ;
    • les figures 12 et 13 sont respectivement des vues en perspective de deux configurations d'échangeurs thermiques qui utilisent deux types de fluides réfrigérants différents, montrant l'emplacement des paires respectives de conduits d'entrée et de sortie des deux fluides réfrigérants ; et
    • la figure 14 est une vue en coupe et en perspective d'un échangeur thermique qui utilise un fluide réfrigérant unique, montrant l'emplacement de la paire de conducteurs d'entrée et de sortie situés dans une même extrémité de la carcasse.
    DESCRIPTION D'UNE REALISATION PRÉFÉRÉE
  • A la figure 1 est représenté partiellement un échangeur thermique 1 qui comprend un faisceau de tubes (non représentés pour raisons de clarté) disposés à l'intérieur d'une carcasse 2, définissant une entrée 3 et une sortie 4 de gaz, lesdits tubes étant destinés à la circulation des gaz avec un échange thermique avec au moins un fluide réfrigérant. Les tubes sont fixés par leurs extrémités entre deux plaques de support 5 accouplées dans chaque extrémité de la carcasse 2, les deux plaques de support 5 présentant une pluralité d'orifices pour le positionnement des tubes respectifs.
  • Ainsi, l'échangeur 1 comporte des moyens de déviation disposés à l'intérieur de la carcasse 2 susceptibles de diriger l'au moins un fluide réfrigérant dans la carcasse 2. Dans ce cas, les moyens de déviation comprennent un déflecteur longitudinal 6 sensiblement parallèle au faisceau de tubes, destiné à diviser la carcasse 2 en deux circuits.
  • Le déflecteur situé dans la carcasse 2 de l'échangeur 1 permet d'améliorer la distribution d'un fluide réfrigérant ou même de séparer deux fluides différents, tout comme de l'huile et un fluide de réfrigération, sans communication entre les deux à l'intérieur d'une carcasse 2 commune. Deux réalisations du déflecteur sont montrées ci-après.
  • Selon une première réalisation montrée à la figure 2, le déflecteur 6 comprend une surface fermée et homogène qui permet une parfaite étanchéité entre les circuits de deux fluides réfrigérants. La finalité dudit déflecteur 6 est de séparer deux fluides réfrigérants différents à l'intérieur de la carcasse 2, en raison de leurs compositions, propriétés, etc. différentes. Ce type de déflecteur 6 est utilisé dans des échangeurs dans lesquels il est nécessaire d'utiliser différents circuits de fluide réfrigérant dans l'échangeur pour produire l'échange thermique avec les gaz d'échappement qui circulent dans les tubes.
  • A la figure 1 est illustré un échangeur 1 qui utilise ledit déflecteur 6 pour séparer deux types de fluide réfrigérant. Dans ce cas, deux conduits d'entrée différents 7, 7a, et deux conduits de sortie différents 8, 8a sont nécessaires dans un même échangeur 1. De cette façon, une séparation adéquate des deux fluides réfrigérants dans une même carcasse 2 est réalisée. A la figure 1, l'entrée et la sortie des deux fluides réfrigérants dans la carcasse 2, ainsi que l'entrée et la sortie des gaz dans la carcasse 2 et leur changement de sens dans un réservoir de gaz (non représenté) sont représentées.
  • Selon une seconde réalisation montrée à la figure 3, le déflecteur 6a comprend une ouverture passante 9 dans sa surface pour le passage d'un fluide réfrigérant depuis une moitié jusqu'à une autre moitié de la carcasse 2, afin d'optimiser la distribution du fluide réfrigérant dans la carcasse 6. Ce type de déflecteur 6a est donc utilisé pour incrémenter les rendements ou améliorer la distribution du fluide réfrigérant dans la carcasse 2.
  • Les figures 4 et 5 illustrent un échangeur 1 qui utilise ledit déflecteur 6a, dont les conducteurs d'entrée 7 et de sortie 8 sont situés dans un même extrême de la carcasse 2. A la figure 4 l'entrée et la sortie du fluide réfrigérant dans la carcasse 2 sont représentés par des flèches.
  • En raison des restrictions de conditionnement ou des impératifs du constructeur de véhicules, il est possible que les conducteurs d'entrée 7 et de sortie 8 du fluide réfrigérant aient à être placés à une courte distance l'un de l'autre ou même dans la même extrémité de la carcasse 2, ce qui peut occasionner un trajet préférable pour le fluide réfrigérant et affecter en conséquence le remplissage du fluide réfrigérant et entraîner une mauvaise réfrigération des tubes de gaz, et donner également lieu à des points de stagnation pouvant provoquer un phénomène d'ébullition risquant d'endommager l'échangeur. Dans ce cas, le déflecteur 6a pourvu de son ouverture 9 permet d'améliorer la circulation du fluide réfrigérant dans l'échangeur.
  • La configuration du déflecteur 6, 6a de la présente invention inclut des ailettes périphériques pliées 10 dans ses deux bords longitudinaux, comme on le peut le voir à la figure 6, destinées à raccorder le déflecteur 6, 6a à deux cloisons internes de la carcasse 2 de préférence par soudure au four (voir la figure 7). De cette façon, le recours à des points de soudure entre le déflecteur 6, 6a et la carcasse 2 tels qu'utilisés avec les déflecteurs connus dans l'état de l'art est aboli.
  • Ainsi, le déflecteur 6, 6a de la présente invention inclut dans ses bords transversaux deux segments saillants 11, comme l'illustrent les figures 6, 8 et 9, susceptible de s'emboîter dans des rainures respectives (12) pratiquées dans les plaques de support 5 (voir les figures 10 et 11), permettant au déflecteur 6, 6a de rester fixé à la position appropriée avant sa soudure. Dans ce cas, le montage du déflecteur 6, 6a est réalisé d'une façon semblable au processus de montage des tubes avec lesdites plaques de support 5.
  • A titre d'exemple, les figures 1, 12 et 13 illustrent respectivement des configurations distinctes d'échangeurs 1 qui utilisent deux fluides réfrigérants, leurs conduits respectifs d'entrée 4, 4a et de sortie 8, 8a étant disposés à différentes positions relativement à la carcasse 2. Dans ce cas, un déflecteur 6 fermé est utilisé (voir la figure 2) pour séparer les deux fluides réfrigérants.
  • D'autre part, les figures 4 et 14 montrent respectivement différentes configurations d'échangeurs qui utilisent un même fluide réfrigérant dont la paire de conduits d'entrée 7 et de sortie 8 est située dans la même extrémité de la carcasse 2, lesdits conduits 7, 8 étant disposés à différentes positions relatives dans la carcasse 2. Dans ce cas, un déflecteur 6a pourvu d'une ouverture passante 9 (voir la figure 3) pour améliorer la distribution du fluide réfrigérant est utilisé.
  • Le déflecteur 6, 6a de l'invention peut être utilisé dans des échangeurs fabriqués en acier inoxydable ou en aluminium.

Claims (6)

  1. Echangeur thermique (1) de gaz, en particulier des gaz d'échappement d'un moteur, qui comprend un faisceau de tubes disposés à l'intérieur d'une carcasse (2), destinés à la circulation des gaz avec un échange thermique avec au moins un flux de fluide réfrigérant, lesdits tubes étant fixés par leurs extrémités entre deux plaques de support (5) accouplées dans chaque extrémité de la carcasse (2), et des moyens de déviation disposés à l'intérieur de la carcasse (2) susceptibles de diriger l'au moins un flux de fluide réfrigérant à l'intérieur de la carcasse (2), les moyens de déviation comprenant un déflecteur longitudinal (6, 6a) sensiblement parallèle au faisceau de tubes, destiné à diviser la carcasse (2) en deux circuits, ledit déflecteur (6, 6a) étant fixé par ses bords longitudinaux aux parois internes de la carcasse (2) et par ses bords transversaux aux deux plaques de support (5) par soudure, caractérisé en ce que le déflecteur (6, 6a) inclut dans ses bords transversaux deux segments saillants (11) susceptibles de s'emboîter dans des rainures (12) respectives pratiquées dans les plaques de support (5) pour son raccordement par soudure.
  2. Echangeur (1) selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur (6, 6a) inclut dans ses bords longitudinaux deux ailettes périphériques pliées (10) destinées à venir en contact avec les parois intérieures de la carcasse (2) pour son raccordement par soudure.
  3. Echangeur (1) selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur (6) comprend une surface fermée pour éviter la communication entre les deux circuits dans la carcasse (2).
  4. Echangeur (1) selon la revendication 3, lequel inclut deux paires de conduits d'entrée (7, 7a) et de sortie (8, 8a) prévus pour la distribution de deux flux de fluide réfrigérant différents.
  5. Echangeur (1) selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur (6a) comprend une ouverture traversante (9) dans sa surface capable de mettre en communication les deux circuits dans la carcasse (2).
  6. Echangeur (1) selon la revendication 5, lequel comporte une paire de conduits d'entrée (7) et de sortie (8) disposés dans une même extrémité de la carcasse (2) pour la distribution d'un flux de fluide réfrigérant.
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