(19) |
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(11) |
EP 1 265 045 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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13.10.2004 Bulletin 2004/42 |
(22) |
Date de dépôt: 31.05.2002 |
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(54) |
Evaporateur de puissance frigorifique élevée pour boucle de climatisation de véhicule
Verdampfer mit hoher Kälteleistung für Kraftfahrzeugklimaanlage
High refrigeration power evaporator for vehicle air conditioning system
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
(30) |
Priorité: |
07.06.2001 FR 0107452
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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11.12.2002 Bulletin 2002/50 |
(73) |
Titulaire: VALEO CLIMATISATION |
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78321 La Verrière (FR) |
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(72) |
Inventeurs: |
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- Bousquet, Frédéric
72210 La Suze/Sarthe (FR)
- Moreau, Sylvain
72700 Spay (FR)
- Bouzon, Jean-Michel
72000 Le Mans (FR)
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(74) |
Mandataire: Rolland, Jean-Christophe |
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Valeo Thermique Moteur,
Propriété Industrielle,
8, rue Louis-Lormand 78321 La Verrière 78321 La Verrière (FR) |
(56) |
Documents cités: :
GB-A- 2 298 038 US-A- 5 355 947
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GB-A- 2 351 800
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention concerne un échangeur de chaleur définissant un trajet combiné pour un
premier fluide formé d'une multiplicité de premiers trajets élémentaires et un trajet
combiné pour un second fluide formé d'une multiplicité de seconds trajets élémentaires,
les premiers et seconds trajets élémentaires étant disposés en alternance dans une
première direction de manière que chaque trajet élémentaire pour l'un des fluides
soit en contact thermique avec au moins un trajet élémentaire adjacent pour l'autre
fluide, chaque premier trajet élémentaire ayant une configuration en U dont les deux
branches s'étendent dans une seconde direction et sont décalées l'une par rapport
à l'autre dans une troisième direction, les première, seconde et troisième directions
étant sensiblement perpendiculaires les unes aux autres, chaque second trajet élémentaire
s'étendant dans la troisième direction d'une face d'entrée de l'échangeur, proche
d'une première branche des premiers trajets élémentaires, à une face de sortie, proche
de la seconde branche des premiers trajets élémentaires, les deux branches de chaque
premier trajet élémentaire débouchant dans des espaces collecteurs respectifs, les
espaces collecteurs reliés auxdites premières branches et ceux reliés auxdites secondes
branches étant alignés dans la première direction en des première et seconde rangées
respectivement, et les espaces collecteurs communiquant deux à deux de manière à établir
un trajet combiné s'étendant d'un espace collecteur d'entrée à un espace collecteur
de sortie situés respectivement à des extrémités opposées de l'échangeur dans la première
direction.
[0002] 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.
[0003] On connaît en particulier des évaporateurs dans lesquels le fluide réfrigérant circule
selon un trajet combiné en six passes, un premier sous-ensemble de premiers trajets
élémentaires définissant une première passe partant d'un premier espace collecteur
appartenant à la seconde rangée et une seconde passe aboutissant à un second espace
collecteur appartenant à la première rangée, un second sous-ensemble de premiers trajets
élémentaires définissant une troisième passe partant d'un troisième espace collecteur,
voisin du second espace collecteur dans la première rangée et communiquant avec celui-ci,
et une quatrième passe aboutissant à un quatrième espace collecteur voisin du premier
espace collecteur dans la seconde rangée et séparé de celui-ci par une cloison, et
un troisième sous-ensemble de premiers trajets élémentaires définissant une cinquième
passe partant d'un cinquième espace collecteur voisin du quatrième espace collecteur
dans la seconde rangée et communiquant avec celui-ci et une sixième passe aboutissant
à un sixième espace collecteur voisin du troisième espace collecteur dans la première
rangée et séparé de celui-ci par une cloison.
[0004] Ainsi, de la première passe à la seconde passe, et de la cinquième passe à la sixième
passe, le fluide réfrigérant circule de la seconde face vers la première face de l'évaporateur,
c'est-à-dire à contre-courant de l'air, tandis qu'il circule de la première face vers
la seconde face, c'est-à-dire dans le même sens que l'air, entre la troisième passe
et la quatrième passe. Un tel évaporateur est connu par le document US-5,355,947.
[0005] L'invention a notamment pour but d'améliorer les caractéristiques frigorifiques de
l'évaporateur, tant en termes de puissance frigorifique qu'en termes d'homogénéité
de la température de l'air refroidi d'un second trajet élémentaire à l'autre.
[0006] L'invention vise notamment un échangeur de chaleur du genre défini en introduction,
et prévoit qu'au moins un passage de transition est ménagé entre deux espaces collecteurs
appartenant respectivement aux deux rangées, de telle sorte que, dans les premiers
trajets élémentaires communiquant directement avec ces deux espaces collecteurs, le
fluide circule d'une branche à l'autre dans le même sens par rapport à la troisième
direction.
[0007] Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution,
sont énoncées ci-après:
- Dans les premiers trajets élémentaires communiquant directement avec lesdits deux
espaces collecteurs, le fluide circule de la seconde branche à la première branche.
- Un seul passage de transition est ménagé qui mène du quatrième espace collecteur,
appartenant à la première rangée, au cinquième espace collecteur, appartenant à la
seconde rangée.
- L'échangeur de chaleur comprend une multiplicité de pochettes empilées dans la première
direction, comportant chacune une région de corps délimitant l'un des premiers trajets
élémentaires et deux régions de tête, de plus forte épaisseur que la région de corps,
juxtaposées à celle-ci dans la seconde direction et juxtaposées entre elles dans la
troisième direction, les régions de tête de deux pochettes voisines de l'empilement
présentant des parois respectives appliquées les une contre les autres, tandis que
leurs régions de corps délimitent entre elles un second trajet élémentaire, chaque
espace collecteur étant formé par le volume intérieur d'une région de tête ou par
les volumes intérieurs de régions de tête de plusieurs pochettes communiquant entre
elles par des ouvertures ménagées dans lesdites parois, chaque passage de transition
étant défini par un insert de transition interposé entre deux pochettes de l'empilement,
communiquant d'une part avec le volume intérieur d'une région de tête de l'une de
ces deux dernières pochettes, appartenant à la première rangée, d'autre part avec
le volume intérieur d'une région de tête de l'autre pochette, appartenant à la seconde
rangée.
- Il est prévu au moins un insert d'entrée ou de sortie pour le premier fluide, interposé
entre deux pochettes de l'empilement, définissant une tubulure d'entrée ou de sortie
en saillie sur l'une desdites faces d'entrée et de sortie de l'échangeur, qu'il fait
communiquer avec les volumes intérieurs des régions de tête de ces deux dernières
pochettes appartenant à l'une desdites rangées, et faisant communiquer entre eux les
volumes intérieurs des régions de tête des mêmes pochettes appartenant à l'autre rangée.
- Des perforations sont ménagées dans au moins une cloison séparant entre eux deux espaces
collecteurs voisins d'une même rangée, pour créer un chemin de fuite pour le premier
fluide en dérivation du ou des premiers trajets élémentaires interposés entre ces
deux espaces collecteurs.
- Lesdites perforations sont ménagées dans une paroi de l'insert de transition.
- Ledit chemin de fuite est créé entre les troisième et cinquième espaces collecteurs.
- La surface totale des perforations ménagées dans une cloison est comprise entre 3
et 10 %, et de préférence entre 4 et 6 %, de la section de passage entre deux espaces
collecteurs communiquant directement entre eux.
- Lesdites perforations ont un diamètre compris entre 1 et 3 mm.
[0008] Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans
la description ci-après, en se référant aux dessins annexés.
[0009] La figure 1 est une vue de dessus en coupe d'un évaporateur selon l'invention.
[0010] La figure 2 est un graphique montrant les performances frigorifiques respectives
d'un évaporateur selon l'invention et d'un évaporateur à circuitage classique.
[0011] La figure 1 représente un évaporateur selon l'invention, en coupe selon le plan passant
par les axes des deux rangées d'espaces collecteurs. 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
la droite et vers la gauche de la figure. Chaque cuvette présente un bord périphérique
4 situé dans un plan perpendiculaire à celui de la figure, et les bords périphériques
4 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.
Chaque pochette présente deux régions de tête 5 et 6, situées respectivement vers
le bas et vers le haut de la figure, définies par des emboutis profonds des plaques
2, 3. Les régions de tête 5 et 6 occupent une fraction minoritaire de la hauteur de
l'évaporateur à la partie supérieure de celui-ci, le reste de la hauteur, en arrière
du plan de la figure, étant occupé par une région de corps de plus faible épaisseur.
Les volumes intérieurs des régions 5 et 6 de chaque pochette sont séparés l'un de
l'autre par une zone de jonction étanche 7 entre les deux cuvettes à mi-largeur de
la pochette, cette zone de jonction se prolongeant vers le bas jusqu'au voisinage
de l'extrémité inférieure de la pochette de façon à définir dans la région de corps
de celle-ci un trajet élémentaire en U pour le fluide réfrigérant entre ces deux volumes.
Une plaque 2 et une plaque 3 voisines appartenant à deux pochettes différentes sont
en appui mutuel par leurs fonds 8 dans les régions 5 et 6, et séparées l'une de l'autre,
dans la région de corps, 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 eux les
volumes intérieurs correspondants.
[0012] De manière connue, l'évaporateur comprend un insert d'entrée de fluide 10 et un insert
de sortie de fluide 11 qui sont empilés avec les pochettes 1, chaque insert étant
interposé entre les régions 5 et 6 d'une pochette d'une part et les régions 5 et 6
d'une autre pochette d'autre part. Les inserts 10 et 11 sont par exemple du type décrit
dans FR 2 757 618 A. Les inserts 10 et 11 sont tous deux identiques et définissent
chacun une tubulure d'entrée ou de sortie 12 faisant saillie par rapport à la face
d'entrée 13 de l'évaporateur, c'est-à-dire la face par laquelle pénètre le flux d'air
F1, et un volume intérieur divisé par une cloison 14 en une partie 15 qui communique
avec les volumes intérieurs des régions 5 des pochettes voisines et une partie 16
qui communique avec les volumes intérieurs des régions 6 de ces pochettes.
[0013] Le fluide réfrigérant pénétrant dans l'évaporateur par la tubulure d'entrée 12 de
l'insert 10 se répartit, par l'intermédiaire du volume 15, entre les volumes intérieurs
des régions 5 compris entre une extrémité 20 de l'évaporateur, située à gauche de
la figure, et une cloison 17 formée par les fonds de deux cuvettes non munis d'ouverture
9, ces volumes intérieurs formant un premier espace collecteur 21. A partir de l'espace
collecteur 21, le fluide parcourt en parallèle les trajets élémentaires en U délimités
par les pochettes qui le définissent, les branches proches de la face 13 et les branches
proches de la face opposée ou face de sortie 18 formant respectivement une première
passe et une seconde passe, cette dernière aboutissant à un second espace collecteur
22 formé par les volumes intérieurs des régions 6 des mêmes pochettes qui forment
l'espace collecteur 21. L'espace collecteur 22 communique par des ouvertures 9-1 avec
un troisième espace collecteur 23, lequel est relié à son tour à un quatrième espace
collecteur 24, séparé de l'espace 21 par la cloison 17, par l'intermédiaire de trajets
élémentaires en U formant une troisième passe et une quatrième passe.
[0014] Selon l'invention, un insert de transition 27 est interposé dans l'empilement de
pochettes, à la suite des pochettes définissant les espaces collecteurs 23 et 24.
L'insert 27 définit un volume intérieur unitaire 28 s'étendant sur toute la largeur
de l'évaporateur, ne communiquant pas avec l'extérieur de celui-ci, séparé de l'espace
23 par une paroi 29 et communiquant avec l'espace 24. De même, le volume 28 communique
avec un espace collecteur 25 formé par les volumes intérieurs des régions 6 des pochettes
situées à droite de l'insert 27 et jusqu'à l'extrémité droite 30 de l'évaporateur,
et est séparé par une paroi 31 d'un espace collecteur 26 formé par les régions 5 des
mêmes pochettes. Ainsi, l'insert 27 fait passer le fluide du quatrième espace collecteur
24, situé dans la rangée proche de la face 13, au cinquième espace collecteur 25,
situé dans la rangée proche de la face 18, d'où il parvient, par l'intermédiaire de
trajets élémentaires en U formant des cinquième et sixième passes, au sixième espace
collecteur 26, lequel communique avec la tubulure de sortie 12 par l'intermédiaire
du volume 15 de l'insert de sortie 11.
[0015] Grâce à l'insert de transition 27, le fluide réfrigérant circule deux fois de suite
en sens inverse de l'air selon la flèche F2, à savoir entre les troisième et quatrième
passes et entre les cinquième et sixième passes, la circulation s'effectuant dans
le même sens que l'air, selon la flèche F1, seulement entre les deux premières passes.
Ce circuitage améliore la puissance frigorifique de l'évaporateur par rapport au circuitage
classique dans lequel le fluide réfrigérant circule en sens inverse de l'air entre
les deux premières passes et entre les deux dernières passes, et dans le même sens
que celui-ci entre les troisième et quatrième passes. C'est ce que montre la figure
2, dans laquelle la courbe en trait plein et la courbe en trait interrompu représentent
la variation de la puissance frigorifique produite en fonction du débit d'air, respectivement
pour un évaporateur selon l'invention et pour un évaporateur analogue à circuitage
classique.
[0016] On constate également une amélioration de l'homogénéité de la température de l'air
refroidi d'une extrémité à l'autre de l'évaporateur.
[0017] Ces caractéristiques de fonctionnement peuvent encore être améliorées en prévoyant
dans la paroi 29 des trous 32 créant un chemin de fuite entre les espaces collecteurs
23 et 25. Avantageusement, la surface totale des trous 32 est comprise entre 3 et
10 %, et de préférence entre 4 et 6 %, de la surface des ouvertures 9 reliant entre
eux deux volumes appartenant à un même espace collecteur, ou faisant communiquer entre
eux deux espaces collecteurs.
[0018] Bien que l'évaporateur ait été décrit ci-dessus en supposant que les régions de tête
des pochettes se situent à la partie supérieure, il peut également être orienté différemment.
[0019] L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier,
l'échangeur de chaleur selon l'invention peut comporter plus d'un insert de transition.
L'insert d'entrée et/ou l'insert de sortie peuvent être supprimés en fonction de l'implantation
des tubulures d'entrée et de sortie. Le nombre de passes peut être différent de six.
L'échangeur de chaleur peut exercer une autre fonction que celle d'un évaporateur
de climatisation de véhicule, et peut être réalisé selon une autre technologie que
celle des pochettes empilées.
1. Échangeur de chaleur, notamment évaporateur pour une boucle de climatisation de véhicule,
définissant un trajet combiné pour un premier fluide formé d'une multiplicité de premiers
trajets élémentaires et un trajet combiné pour un second fluide formé d'une multiplicité
de seconds trajets élémentaires, les premiers et seconds trajets élémentaires étant
disposés en alternance dans une première direction de manière que chaque trajet élémentaire
pour l'un des fluides soit en contact thermique avec au moins un trajet élémentaire
adjacent pour l'autre fluide, chaque premier trajet élémentaire ayant une configuration
en U dont les deux branches s'étendent dans une seconde direction et sont décalées
l'une par rapport à l'autre dans une troisième direction, les première, seconde et
troisième directions étant sensiblement perpendiculaires les unes aux autres, chaque
second trajet élémentaire s'étendant dans la troisième direction d'une face d'entrée
(13) de l'échangeur, proche d'une première branche des premiers trajets élémentaires,
à une face de sortie (18), proche de la seconde branche des premiers trajets élémentaires,
les deux branches de chaque premier trajet élémentaire débouchant dans des espaces
collecteurs respectifs, les espaces collecteurs (21, 24, 26) reliés auxdites premières
branches et ceux (22, 23, 25) reliés auxdites secondes branches étant alignés dans
la première direction en des première et seconde rangées respectivement, et les espaces
collecteurs communiquant deux à deux de manière à établir un trajet combiné s'étendant
d'un espace collecteur d'entrée (21) à un espace collecteur de sortie (26) situés
respectivement à des extrémités opposées (20, 30) de l'échangeur dans la première
direction, caractérisé en ce qu'au moins un passage de transition (28) est ménagé entre deux espaces collecteurs (24,
25) appartenant respectivement aux deux rangées, de telle sorte que, dans les premiers
trajets élémentaires communiquant directement avec ces deux espaces collecteurs, le
fluide circule d'une branche à l'autre dans le même sens (F2) par rapport à la troisième
direction.
2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel, dans les premiers trajets
élémentaires communiquant directement avec lesdits deux espaces collecteurs, le fluide
circule de la seconde branche à la première branche.
3. Échangeur de chaleur selon la revendication 2, comprenant six espaces collecteurs
parcourus successivement par le premier fluide et définissant pour celui-ci un trajet
combiné en six passes, partant d'un premier espace collecteur (21) appartenant à la
première rangée et aboutissant à un sixième espace collecteur (26) appartenant à la
première rangée, et dans lequel est ménagé un seul passage de transition (28) qui
mène du quatrième espace collecteur (24), appartenant à la première rangée, au cinquième
espace collecteur (25), appartenant à la seconde rangée.
4. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, comprenant une multiplicité
de pochettes (1) empilées dans la première direction, comportant chacune une région
de corps délimitant l'un des premiers trajets élémentaires et deux régions de tête
(5, 6), de plus forte épaisseur que la région de corps, juxtaposées à celle-ci dans
la seconde direction et juxtaposées entre elles dans la troisième direction, les régions
de tête de deux pochettes voisines de l'empilement présentant des parois respectives
(8) appliquées les une contre les autres, tandis que leurs régions de corps délimitent
entre elles un second trajet élémentaire, chaque espace collecteur étant formé par
le volume intérieur d'une région de tête ou par les volumes intérieurs de régions
de tête de plusieurs pochettes communiquant entre elles par des ouvertures (9) ménagées
dans lesdites parois, chaque passage de transition étant défini par un insert de transition
(27) interposé entre deux pochettes de l'empilement, communiquant d'une part avec
le volume intérieur d'une région de tête (5) de l'une de ces deux dernières pochettes,
appartenant à la première rangée, d'autre part avec le volume intérieur d'une région
de tête (6) de l'autre pochette, appartenant à la seconde rangée.
5. Échangeur de chaleur selon la revendication 4, dans lequel est prévu au moins un insert
d'entrée ou de sortie (10, 11) pour le premier fluide, interposé entre deux pochettes
de l'empilement, définissant une tubulure (12) d'entrée ou de sortie en saillie sur
l'une desdites faces d'entrée et de sortie de l'échangeur, qu'il fait communiquer
avec les volumes intérieurs des régions de tête (5) de ces deux dernières pochettes
appartenant à l'une desdites rangées, et faisant communiquer entre eux les volumes
intérieurs des régions de tête (6) des mêmes pochettes appartenant à l'autre rangée.
6. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des perforations
(32) sont ménagées dans au moins une cloison (29) séparant entre eux deux espaces
collecteurs voisins (23, 25) d'une même rangée, pour créer un chemin de fuite pour
le premier fluide en dérivation du ou des premiers trajets élémentaires interposés
entre ces deux espaces collecteurs.
7. Échangeur de chaleur selon la revendication 6, rattachée à la revendication 4, dans
lequel lesdites perforations sont ménagées dans une paroi (29) de l'insert de transition
(27).
8. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 6 et 7, rattachée à la revendication
3, dans lequel ledit chemin de fuite est créé entre les troisième et cinquième espaces
collecteurs.
9. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel la surface
totale des perforations ménagées dans une cloison est comprise entre 3 et 10 %, et
de préférence entre 4 et 6 %, de la section de passage (9) entre deux espaces collecteurs
communiquant directement entre eux.
10. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel lesdites perforations
ont un diamètre compris entre 1 et 3 mm.
1. Wärmetauscher, insbesondere Verdampfer für eine Fahrzeug-Klimaregelungsschleife, der
eine von einer Vielzahl von ersten Elementarbahnen gebildete, kombinierte Bahn für
ein erstes Fluid und eine von einer Vielzahl von zweiten Elementarbahnen gebildete,
kombinierte Bahn für ein zweites Fluid definiert, wobei die ersten und zweiten Elementarbahnen
in einer ersten Richtung abwechselnd angeordnet sind, so dass jede Elementarbahn für
eines der Fluide mit mindestens einer benachbarten Elementarbahn für das andere Fluid
in Thermokontakt steht, wobei jede erste Elementarbahn U-förmig ausgebildet ist und
die beiden Zweige des U in einer zweiten Richtung verlaufen und zueinander in einer
dritten Richtung versetzt sind, wobei die erste, zweite und dritte Richtung im wesentlichen
senkrecht zueinander sind, wobei jede zweite Elementarbahn sich in der dritten Richtung
von einer Eingangsfläche (13) des Wärmetauschers nahe einem ersten Zweig der ersten
Elementarbahnen zu einer Ausgangsfläche (18) nahe dem zweiten Zweig der ersten Elementarbahnen
erstreckt, wobei die beiden Zweige jeder ersten Elementarbahn in jeweiligen Kollektorräumen
münden, wobei die Kollektorräume (21, 24, 26), die mit den ersten Zweigen verbunden
sind, und diejenigen (22, 23, 25), die mit den zweiten Zweigen verbunden sind, in
der ersten Richtung in ersten bzw. zweiten Reihen fluchtend angeordnet sind, und die
Kollektorräume paarweise miteinander in Verbindung stehen, um eine kombinierte Bahn
zu erzeugen, die sich von einem Eingangskollektorraum (21) zu einem Ausgangskollektorraum
(26) erstreckt, die sich an entgegengesetzten Enden (20, 30) des Wärmetauschers in
der ersten Richtung befinden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Übergangsdurchlass (28) zwischen zwei Kollektorräumen (24, 25) ausgebildet
ist, die zu je einer der beiden Reihen gehören, so dass in den direkt mit diesen beiden
Kollektorräumen in Verbindung stehenden ersten Elementarbahnen das Fluid von einem
Zweig zum anderen bezüglich der dritten Richtung in gleicher Richtung (F2) fließt.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem in den ersten Elementarbahnen, die direkt mit
den beiden Kollektorräumen in Verbindung stehen, das Fluid vom zweiten Zweig zum ersten
Zweig fließt.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, der sechs Kollektorräume aufweist, die nacheinander
vom ersten Fluid durchflossen werden und für dieses eine kombinierte Bahn mit sechs
Durchgängen definieren, ausgehend von einem ersten Kollektorraum (21), der zur ersten
Reihe gehört, und mündend in einem sechsten Kollektorraum (26), der zur ersten Reihe
gehört, und bei dem ein einziger Übergangsdurchlass (28) ausgebildet ist, der vom
vierten Kollektorraum (24), der zur ersten Reihe gehört, zum fünften Kollektorraum
(25) führt, der zur zweiten Reihe gehört.
4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Vielzahl von in der
ersten Richtung gestapelten Taschen (1) aufweist, die je einen Körperbereich, der
eine der ersten Elementarbahnen definiert, und zwei Kopfbereiche (5, 6) größerer Dicke
als der Körperbereich aufweisen, die diesem in der zweiten Richtung benachbart und
einander in der dritten Richtung benachbart sind, wobei die Kopfbereiche von zwei
benachbarten Taschen des Stapels je Wände (8) aufweisen, die gegeneinander angelegt
sind, während ihre Körperbereiche zwischen sich eine zweite Elementarbahn begrenzen,
wobei jeder Kollektorraum vom Innenvolumen eines Kopfbereichs oder von den Innenvolumen
von Kopfbereichen mehrerer Taschen gebildet wird, die miteinander über in den Wänden
ausgebildete Öffnungen (9) in Verbindung stehen, wobei jeder Übergangsdurchlass von
einem Übergangseinsatz (27) definiert wird, der zwischen zwei Taschen des Stapels
eingefügt ist und einerseits mit dem Innenvolumen eines Kopfbereichs (5) einer dieser
beiden letzteren Taschen, die zur ersten Reihe gehört, und andererseits mit dem Innenvolumen
eines Kopfbereichs (6) der anderen Tasche in Verbindung steht, die zur zweiten Reihe
gehört.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, bei dem mindestens ein Eingangs- oder Ausgangseinsatz
(10, 11) für das erste Fluid vorgesehen ist, der zwischen zwei Taschen des Stapels
eingefügt ist und einen Eingangs- oder Ausgangs-Rohransatz (12) definiert, der auf
einer der Eingangs- und Ausgangsflächen des Wärmetauschers vorsteht, die er mit den
Innenvolumen der Kopfbereiche (5) dieser beiden letzteren Taschen in Verbindung setzt,
die zu einer der Reihen gehören, und die Innenvolumen der Kopfbereiche (6) der gleichen
Taschen miteinander in Verbindung setzt, die zur anderen Reihe gehören.
6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Perforationen (32)
in mindestens einer Trennwand (29) ausgebildet sind, die zwei benachbarte Kollektorräume
(23, 25) einer gleichen Reihe voneinander trennt, um einen Fluchtweg für das erste
Fluid in Ableitung von der oder den ersten Elementarbahn(en) zu erzeugen, die zwischen
diesen beiden Kollektorräumen eingefügt sind.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6 in Zusammenhang mit Anspruch 4, bei dem die Perforationen
in einer Wand (29) des Übergangseinsatzes (27) ausgebildet sind.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 und 7 in Zusammenhang mit Anspruch 3, bei
dem der Fluchtweg zwischen dem dritten und dem fünften Kollektorraum erzeugt wird.
9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Gesamtfläche der in einer
Trennwand ausgebildeten Perforationen zwischen 3 und 10 % und vorzugsweise zwischen
4 und 6 % des Durchlassquerschnitts (9) zwischen zwei Kollektorräumen liegt, die direkt
miteinander in Verbindung stehen.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Perforationen einen Durchmesser
zwischen 1 und 3 mm haben.
1. Heat exchanger, especially an evaporator for a vehicle air-conditioning loop, defining
a combined path for a first fluid formed by a multiplicity of first elementary paths
and a combined path for a second fluid formed by a multiplicity of second elementary
paths, the first and second elementary paths being arranged in alternating fashion
in a first direction in such a way that each elementary path for one of the fluids
is in thermal contact with at least one adjacent elementary path for the other fluid,
each first elementary path having a U-shaped configuration in which the two branches
of the U extend in a second direction and are offset relative to one another in a
third direction, the first, second and third directions being substantially perpendicular
to one another, each second elementary path extending in the third direction from
an inlet face (13) of the exchanger, close to a first branch of the first elementary
paths, to an outlet face (18), close to the second branch of the first elementary
paths, the two branches of each first elementary path opening into respective collecting
spaces, the collecting spaces (21, 24, 26) connected to the said first branches and
those (22, 23, 25) connected to the said second branches being aligned in the first
direction in first and second rows respectively, and the collecting spaces communicating
in pairs in such a way as to establish a combined path extending from an inlet collecting
space (21) to an outlet collecting space (26) which are respectively situated at opposite
ends (20, 30) of the exchanger in the first direction, characterized in that at least one transition passage (28) is formed between two collecting spaces (24,
25) respectively belonging to the two rows, such that, in the first elementary paths
communicating directly with these two collecting spaces, the fluid circulates from
one branch to the other in the same direction (F2) with respect to the third direction.
2. Heat exchanger according to Claim 1, in which, in the first elementary paths communicating
directly with the said two collecting spaces, the fluid circulates from the second
branch to the first branch.
3. Heat exchanger according to Claim 2, comprising six collecting spaces traversed successively
by the first fluid and defining for the latter a combined path in six passes, starting
from a first collecting space (21) belonging to the first row and ending at a sixth
collecting space (26) belonging to the first row, and in which there is formed a single
transition passage (28) which leads from the fourth collecting space (24), belonging
to the first row, to the fifth collecting space (25), belonging to the second row.
4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, comprising a multiplicity
of pockets (1) stacked in the first direction, each including a body region delimiting
one of the first elementary paths and two head regions (5, 6), of greater thickness
than the body region, which are juxtaposed with the latter in the second direction
and juxtaposed with one another in the third direction, the head regions of two adjacent
pockets of the stack having respective walls (8) placed against one another, while
their body regions delimit between them a second elementary path, each collecting
space being formed by the inner volume of a head region or by the inner volumes of
head regions of several pockets communicating with one another by means of openings
(9) made in the said walls, each transition passage being defined by a transition
insert (27) interposed between two pockets of the stack, communicating on the one
hand with the inner volume of a head region (5) of one of these two latter pockets,
belonging to the first row, and on the other hand with the inner volume of a head
region (6) of the other pocket, belonging to the second row.
5. Heat exchanger according to Claim 4, in which there is provided at least one inlet
or outlet insert (10, 11) for the first fluid, interposed between two pockets of the
stack, defining an inlet or outlet pipe (12) projecting from one of the said inlet
and outlet faces of the exchanger, which it brings into communication with the inner
volumes of the head regions (5) of these two latter pockets belonging to one of the
said rows, and bringing into communication with one another the inner volumes of the
head regions (6) of the same pockets belonging to the other row.
6. Heat exchanger according to one of the preceding claims, in which perforations (32)
are formed in at least one partition (29) separating from one another two adjacent
collecting spaces (23, 25) of the same row, in order to create an escape path for
the first fluid bypassing the first elementary path or paths interposed between these
two collecting spaces.
7. Heat exchanger according to Claim 6, in connection with Claim 4, in which the said
perforations are made in a wall (29) of the transition insert (27).
8. Heat exchanger according to either of Claims 6 and 7, in connection with Claim 3,
in which the said escape path is created between the third and fifth collecting spaces.
9. Heat exchanger according to one of Claims 6 to 8, in which the total area of the perforations
made in a partition is between 3 and 10%, and preferably between 4 and 6%, of the
passage section (9) between two collecting spaces communicating directly with one
another.
10. Heat exchanger according to one of Claims 6 to 9, in which the said perforations have
a diameter of between 1 and 3 mm.