Echangeur thermique interne pour circuit de climatisation de véhicule automobile, un tel circuit et procédé de raccordement de deux connecteurs à cet échangeur

Description

[0001] La présente invention concerne un échangeur thermique interne de type tubulaire coaxial pour un circuit de climatisation de véhicule automobile, un tel circuit de climatisation incorporant cet échangeur et un procédé de raccordement de deux connecteurs femelles haute et basse pression à l'une au moins des extrémités de cet échangeur.

[0002] Dans certains circuits de climatisation pour véhicules automobiles, notamment ceux utilisant le dioxyde de carbone comme fluide frigorigène, il est nécessaire de réaliser un échange ou transfert thermique entre le fluide de la portion haute pression du circuit que l'on cherche à refroidir et le même fluide issu de la portion basse pression de ce circuit qui sert de source froide et qui est réchauffé en échange, pour améliorer le rendement du circuit. On utilise à cet effet un échangeur thermique dit interne, du fait qu'il ne recherche pas d'échange avec l'air extérieur au véhicule ni avec l'air de l'habitacle.

[0003] De manière connue, un échangeur thermique est de type métallique et est connecté aux conduites correspondantes du circuit de climatisation qui comprennent en particulier des flexibles, via des connecteurs montés à chacune des extrémités de l'échangeur, lequel peut être par exemple de type à plaque, étant constitué d'un empilement de tubes plats et réalisant l'échange thermique tant par convection avec l'air extérieur à l'échangeur que par conduction, ou bien de type à multitubes qui dans sa version la plus simple est de type tubulaire coaxial à contre-courant, réalisant alors l'échange thermique sans la convection précitée.

[0004] Dans ce dernier cas, cet échangeur coaxial définit généralement au moins un canal radialement interne destiné à véhiculer le fluide issu de la portion haute pression du circuit et au moins un canal radialement externe compris entre la paroi définissant ce canal interne, laquelle est usuellement pourvue d'ailettes longitudinales réparties sur sa circonférence, et l'enveloppe externe de l'échangeur. On utilise alors généralement deux connecteurs femelles pour l'extrémité concernée de l'échangeur que l'on soude ou brase de manière axialement séparée, à la fois sur la paroi du canal interne et sur l'enveloppe externe de l'échangeur, via trois lignes de soudure ou brasure, de sorte que ces connecteurs définissent respectivement des conduits de passage pour le fluide communiquant de manière étanche avec ces canaux interne et externe.

[0005] Le document de Brevet WO-A1-2007/013439 présente un tel échangeur thermique interne qui est équipé de deux connecteurs femelles via trois lignes de soudure à l'extrémité correspondante de l'échangeur, et dont les axes de symétrie des conduits de passage du fluide formés dans ces connecteurs sont respectivement radial pour le connecteur basse pression et axial pour le connecteur haute pression.

[0006] Un inconvénient majeur de ces échangeurs internes coaxiaux équipés de connecteurs femelles réside dans la proximité mutuelle des lignes de soudure ou de brasure générées qui, notamment pour des brasages successifs, génèrent des risques de refusion de la brasure antérieure, et également dans la nécessité de réaliser ces soudures ou brasures en aveugle avec des risques de non-étanchéité à la jonction et/ou de pénétration de la brasure dans le canal interne ou externe correspondant pouvant entraîner de ce fait des pertes de charge, une pollution voire une obturation de ces canaux.

[0007] Un autre inconvénient de ces échangeurs internes coaxiaux équipés de connecteurs femelles réside dans leur manque de compacité, notamment en raison de la connectique précitée qui est relativement encombrante.

[0008] Un but de la présente invention est de proposer un échangeur thermique interne de type tubulaire coaxial pour un tel circuit de climatisation comportant deux portions respectivement de haute pression et basse pression parcourues par un fluide frigorigène, l'échangeur définissant au moins un canal radialement interne pour le fluide issu de la portion haute pression et au moins un canal radialement externe pour le fluide issu de la portion basse pression, l'une au moins des deux extrémités de l'échangeur étant équipée de deux connecteurs femelles haute pression et basse pression séparés et adjacents qui sont soudés ou brasés sur l'échangeur et qui définissent en cette extrémité deux conduits de passage pour le fluide communiquant de manière étanche avec le ou chaque canal interne et le ou chaque canal externe, respectivement, qui permette de remédier à cet inconvénient.

[0009] A cet effet, un échangeur selon l'invention est tel que lesdits connecteurs sont soudés ou brasés entre eux, chacun desdits conduits admettant un axe de symétrie radial par rapport audit ou à chaque canal interne / externe correspondant, de sorte que l'on puisse positionner lesdits connecteurs sur l'échangeur angulairement l'un par rapport à l'autre avant leur soudage ou brasage sur l'échangeur.

[0010] On notera que cette configuration pour le montage des deux connecteurs femelles sur l'échangeur permet de limiter le nombre d'opérations d'assemblage par soudage ou brasage, tout en minimisant l'encombrement de la connectique ainsi obtenue.

[0011] On notera également que cette configuration radiale des conduits de passage des connecteurs par rapport aux canaux interne(s) et externe(s) correspondants permet d'orienter de manière adéquate, en fonction des connexions à réaliser, les entrées/ sorties du fluide l'une par rapport à l'autre avant soudure ou brasure, en faisant par exemple tourner le connecteur haute pression de 90° autour du canal interne.

[0012] Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit canal interne est délimité par une paroi tubulaire interne et ledit ou chaque canal externe est délimité intérieurement par ladite paroi et extérieurement par une enveloppe tubulaire pour l'échangeur, ladite paroi interne se prolongeant axialement très au-delà de l'extrémité de ladite enveloppe, et l'échangeur selon l'invention est tel que ces deux connecteurs sont respectivement soudés ou brasés sur l'échangeur exclusivement au moyen de deux lignes circonférentielles de soudure ou de brasure concentriques et non coplanaires, dont une première ligne solidarise lesdits connecteurs à la fois l'un avec l'autre et avec ladite paroi tubulaire interne et dont une seconde ligne solidarise ledit connecteur basse pression avec ladite enveloppe en ladite extrémité de l'échangeur.

[0013] Par l'expression « ligne circonférentielle de soudure ou de brasure », on entendra d'une manière générale dans la présente description une zone circonférentielle de soudure ou de brasure d'épaisseur axiale variable et pouvant être continue ou non, par exemple une zone de type « multilignes » telle qu'une ligne doublée.

[0014] De préférence, on utilise un soudage pour réaliser l'assemblage de ces deux connecteurs entre eux, ce qui permet d'éviter toute pollution à l'intérieur des canaux interne(s) et externe(s) et d'augmenter en outre la résistance de l'assemblage ainsi obtenu.

[0015] On notera toutefois qu'un brasage est également utilisable pour l'obtention de ces deux lignes de jonction circonférentielles, et que la configuration précitée selon l'invention permet avantageusement de limiter le risque de pénétration de la brasure dans les canaux interne(s) et externe(s), grâce notamment au fait que ladite paroi interne se prolonge axialement très au-delà de l'extrémité de l'enveloppe externe de l'échangeur.

[0016] Quant au matériau utilisable pour réaliser cet échangeur, il peut par exemple s'agir, dans le cas où le fluide frigorigène utilisé est du dioxyde de carbone, d'un matériau métallique en un alliage base aluminium ou en acier ou bien, dans le cas de l'utilisation d'un autre fluide frigorigène, d'un matériau plastique approprié.

[0017] Avantageusement, ladite première ligne peut être localisée dans un creux circonférentiel sensiblement en forme de « V » vu en section longitudinale, ledit creux étant défini entre deux collerettes circonférentielles immédiatement adjacentes desdits connecteurs qui s'étendent axialement l'une vers l'autre à angle droit par rapport aux axes respectifs desdits conduits de passage.

[0018] Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite paroi tubulaire interne peut être pourvue sur sa circonférence d'une pluralité d'ailettes longitudinales qui s'étendent radialement à l'intérieur de ladite enveloppe et axialement en retrait de l'extrémité de l'enveloppe, de telle sorte que l'espace dudit canal externe axialement compris entre lesdites ailettes et ladite extrémité d'enveloppe forme, en liaison avec ledit conduit basse pression, une chambre collectrice de l'écoulement dudit fluide qui réalise un volume acoustique au sein dudit connecteur basse pression.

[0019] Pour le choix de la forme et de l'agencement de ces ailettes, on pourra par exemple se reporter aux documents US-A-2 551 710 et US-B1-6 434 972, à titre non limitatif.

[0020] Avantageusement, l'échangeur selon l'invention peut comporter un tube interne formé par ladite paroi tubulaire interne à ailettes qui est inséré, par coulissement axial, à l'intérieur d'un tube externe formé par ladite enveloppe, de sorte à définir ledit canal externe de section transversale annulaire autour dudit canal interne en pouvant ajuster le retrait précité des ailettes par rapport à l'extrémité de l'enveloppe pour le réglage dudit volume acoustique.

[0021] Un circuit de climatisation pour véhicule automobile selon l'invention est tel qu'il comporte un échangeur thermique interne tel que défini ci-dessus, cet échangeur intégrant au moins un volume acoustique pour l'atténuation du bruit dans ledit circuit.

[0022] On notera que cette intégration d'un volume acoustique formant silencieux dans l'échangeur thermique interne, au sein du circuit de climatisation, permet avantageusement de remédier à l'inconvénient usuel de l'art antérieur selon lequel un tel volume acoustique est typiquement séparé de l'échangeur thermique interne, en procurant ainsi une compacité améliorée pour l'exercice des deux fonctions d'échange thermique interne et d'atténuation de bruit au sein de l'échangeur lui-même.

[0023] On notera également que cette intégration d'un volume acoustique dans l'échangeur thermique interne selon l'invention peut être réalisée tant sur la ligne haute pression, que sur la ligne basse pression.

[0024] Selon un exemple préférentiel de l'invention indiqué ci-dessus, ce volume acoustique intégré à l'échangeur peut être réalisé par le retrait axial précité desdites ailettes par rapport à l'extrémité de l'enveloppe de l'échangeur, en sorte que l'espace dudit canal externe axialement compris entre ces ailettes et l'extrémité d'enveloppe forme, en liaison avec ledit conduit basse pression, une chambre collectrice de l'écoulement du fluide.

[0025] Selon d'autres exemples de l'invention, ce volume acoustique pourrait également être obtenu par un dimensionnement approprié des conduits de passage basse et/ou haute pression formés à l'intérieur desdits connecteurs femelles correspondants, en combinaison avec le retrait précité desdites ailettes ou même en l'absence de telles ailettes.

[0026] Un procédé de raccordement selon l'invention de deux connecteurs femelles haute et basse pression séparés et adjacents à l'une au moins des deux extrémités d'un échangeur thermique interne de type tubulaire coaxial pour un circuit de climatisation de véhicule à moteur comportant deux portions respectivement de haute pression et basse pression parcourues par un fluide frigorigène, l'échangeur définissant au moins un canal radialement interne pour ledit fluide issu de ladite portion haute pression et au moins un canal radialement externe pour ledit fluide issu de ladite portion basse pression, ce procédé étant mis en oeuvre par soudage ou brasage desdits connecteurs sur l'échangeur pour que ces derniers définissent en ladite extrémité deux conduits de passage pour ledit fluide communiquant de manière étanche avec ledit ou chaque canal interne et ledit ou chaque canal externe, respectivement, est tel qu'il comprend les étapes successives suivantes :

a) on positionne ledit connecteur haute pression autour dudit ou de chaque canal interne et ledit connecteur basse pression autour dudit ou de chaque canal externe, de telle manière que l'axe de symétrie de chacun desdits conduits soit disposé radialement par rapport audit ou à chaque canal interne / externe correspondant,

b) on ajuste la position angulaire du connecteur haute pression par rapport à celle du connecteur basse pression, via une rotation appliquée audit connecteur haute pression autour dudit ou de chaque canal interne, puis

c) on soude ou l'on brase sur l'échangeur ledit connecteur haute pression dans sa position angulaire ajustée en b), au contact dudit connecteur basse pression.

[0027] Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit canal interne étant délimité par une paroi tubulaire interne et ledit ou chaque canal externe étant délimité intérieurement par ladite paroi et extérieurement par une enveloppe tubulaire pour l'échangeur, ce procédé est tel que l'on soude ou brase lesdits deux connecteurs sur l'échangeur à l'étape c) exclusivement au moyen de deux lignes circonférentielles de soudure ou de brasure concentriques et non coplanaires, respectivement, dont une première ligne solidarise lesdits connecteurs à la fois l'un avec l'autre et avec ladite paroi tubulaire interne et dont une seconde ligne solidarise ledit connecteur basse pression avec ladite enveloppe en ladite extrémité de l'échangeur.

[0028] Avantageusement selon ce procédé de l'invention, ladite première ligne de soudure ou brasure peut être localisée dans un creux circonférentiel sensiblement en forme de « V » vu en section longitudinale, ledit creux étant alors défini entre deux collerettes circonférentielles immédiatement adjacentes desdits connecteurs qui s'étendent axialement l'une vers l'autre à angle droit par rapport aux axes respectifs desdits conduits de passage.

[0029] Egalement avantageusement, ladite paroi tubulaire interne peut être pourvue sur sa circonférence d'une pluralité d'ailettes longitudinales qui s'étendent radialement à l'intérieur de ladite enveloppe et axialement en retrait de l'extrémité de cette enveloppe, de telle sorte que l'espace dudit canal externe axialement compris entre lesdites ailettes et ladite extrémité d'enveloppe forme, en liaison avec ledit conduit basse pression, une chambre collectrice de l'écoulement dudit fluide qui réalise un volume acoustique au sein dudit connecteur basse pression, cette chambre collectrice pouvant être obtenue par insertion axiale d'un tube interne formé par ladite paroi tubulaire interne à ailettes à l'intérieur d'un tube externe formé par ladite enveloppe.

[0030] D'une manière générale, on notera que le circuit de climatisation selon l'invention peut fonctionner dans les plages usuelles de température et de pression relatives au fluide frigorigène utilisé, i.e. par exemple à des allant de plusieurs dizaines de bars à environ 150 bars pour du dioxyde de carbone.

[0031] D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif, ladite description étant réalisée en référence avec les dessins joints, parmi lesquels :

la figure 1 est une vue schématique d'un circuit de climatisation pour véhicule automobile incorporant un échangeur thermique interne selon l'invention,

la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un échangeur thermique interne équipé de deux connecteurs femelles à l'une de ses extrémités, selon un exemple de réalisation de l'invention,

la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un échangeur thermique interne selon l'invention selon une première variante de la figure 2,

la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un échangeur thermique interne selon l'invention selon une seconde variante de la figure 2,

la figure 5 est une en coupe transversale selon le plan V-V de la figure 2 d'un échangeur thermique interne selon un premier mode de réalisation de l'invention illustrant les deux tubes séparés radialement interne et externe de cet échangeur,

les figures 6a et 6b sont deux vues en coupe transversale respectivement dans des parties axialement centrales et d'extrémité de raccordement d'un échangeur thermique interne selon un second mode de réalisation de l'invention illustrant une structure monobloc pour cet échangeur,

la figure 7 est une vue de dessous en perspective de l'échangeur de la figure 2 équipé desdits connecteurs,

la figure 8 est une vue de dessus en perspective du même échangeur de la figure 2, et

la figure 9 est une vue de dessous en perspective d'un échangeur thermique interne équipé desdits connecteurs selon une autre variante de réalisation de l'invention.

[0032] Le circuit de climatisation 1 illustré à la figure 1 est de manière connue un circuit fermé ou « boucle » qui comprend, outre un échangeur thermique interne E, plusieurs éléments répartis à l'intérieur du compartiment moteur du véhicule, notamment un compresseur 2, un refroidisseur ou condenseur 3 et un évaporateur 4, et dans lequel circule un fluide frigorigène sous pression, tel que du dioxyde de carbone, à titre non limitatif. Tous ces éléments sont reliés entre eux par des lignes rigides ou flexibles constitués par des portions tubulaires rigides et/ou souples, qui présentent en chacune de leurs extrémités des moyens de raccordement étanches.

[0033] Plus précisément, le circuit 1 comporte :

• une ligne basse pression BP destinée à véhiculer le fluide frigorigène (tel que du CO₂ à l'état gazeux) entre le l'évaporateur 4 et le compresseur 2, à travers l'échangeur E via une entrée e_BP de fluide basse pression à réchauffer (par exemple de 30 à 40° C pour le CO₂ et une sortie S_BP de ce fluide ainsi réchauffé, et
• une ligne haute pression HP destinée à véhiculer ce même fluide (à l'état supercritique pour du CO₂) en aval du compresseur 2 et du refroidisseur 3 via une entrée e_HP de fluide haute pression à refroidir (par exemple de 13 à 16° C pour le CO₂) et une sortie S_HP de ce fluide ainsi refroidi, une valve de détente 5 étant agencée en aval de cette sortie S_HP et en amont de l'évaporateur 4.

[0034] L'échangeur E selon un exemple de réalisation de l'invention qui est illustré à la figure 2 est de type coaxial à contre-courant, et il est destiné à refroidir le fluide issu de la ligne haute pression HP par conduction au contact du même fluide issu de la ligne basse pression BP qui est réchauffé en échange. A cet effet, cet échangeur E est dans cet exemple constitué d'un tube radialement interne métallique 10 qui délimite dans son espace intérieur un canal interne 11 pour le fluide issu de la ligne haute pression HP et qui est inséré axialement à l'intérieur d'un tube radialement externe 20 également métallique délimitant avec le tube 20 un canal externe 21 de section transversale annulaire pour le fluide issu de la ligne basse pression BP.

[0035] En l'une au moins des extrémités E1 de l'échangeur E qui est illustré à la figure 2 sont assemblés deux connecteurs femelles 30 et 40 séparés et adjacents comprenant un connecteur haute pression 30 et un connecteur basse pression 40 qui sont soudés ou brasés sur l'échangeur E et qui définissent en cette extrémité deux conduits de passage 31 et 41 pour le fluide frigorigène communiquant de manière étanche avec le canal interne 11 et le canal externe 21, respectivement. Comme visible à la figure 2, les connecteurs 30 et 40 sont disposés autour de l'échangeur E de manière que chacun des conduits 31, 41 admette un axe de symétrie 32, 42 radial par rapport au canal interne 11 ou externe 21 correspondant, ce qui permet de positionner ces connecteurs 30 et 40 sur l'échangeur E angulairement l'un par rapport à l'autre avant leur soudage ou brasage sur celui-ci.

[0036] Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les deux connecteurs 30 et 40 sont soudés ou brasés entre eux en une ligne commune de jonction circonférentielle 50 formée sur une portion de dépassement 12 du tube interne 10 qui est coaxiale à ce dernier (i.e. une ligne 50 de soudure ou de brasure orthoradiale par rapport à cette portion cylindrique 12) et qui se prolonge axialement très au-delà de l'extrémité E1 du tube externe 20. Selon l'invention, cette ligne commune 50 de soudure ou brasure est la seule utilisée pour solidariser le connecteur haute pression 30 avec le tube interne 10.

[0037] Plus précisément, la ligne commune de jonction 50 est localisée dans un creux circonférentiel formé entre les deux connecteurs 30 et 40 et présentant sensiblement une forme de « V » vu en section longitudinale, ce creux étant défini par l'interstice annulaire entre deux collerettes circonférentielles 33 et 43 des connecteurs 30 et 40 qui s'étendent axialement l'une vers l'autre à angle droit par rapport aux axes respectifs des conduits de passage 31 et 41.

[0038] De préférence, on utilise le soudage pour réaliser cette ligne de jonction commune 50, ce qui permet avantageusement de limiter toute pollution à l'intérieur des canaux 11 et 21 et d'augmenter en outre la résistance de l'assemblage obtenu.

[0039] On voit en outre à la figure 2 que le connecteur basse pression 40 est également solidarisé avec l'extrémité du tube externe 20 par soudage ou brasage, via une seconde ligne de jonction 60 propre à ce connecteur 40 qui est concentrique et non coplanaire par rapport à la ligne de jonction commune 50.

[0040] Comme illustré à cette figure 2 en relation avec la figure 5, le tube interne 10 peut être pourvu sur sa circonférence d'une pluralité d'ailettes 14 longitudinales qui s'étendent radialement à l'intérieur du tube externe 20 et se terminent axialement en retrait de l'extrémité de ce dernier, de telle sorte que l'espace du canal externe 21 axialement compris entre les ailettes 14 et cette extrémité du tube externe 20 forme, en liaison avec le conduit basse pression 31, une chambre collectrice de l'écoulement du fluide frigorigène qui réalise un volume acoustique au sein du connecteur basse pression 30.

[0041] Les deux échangeurs thermiques internes E' et E" selon les première et seconde variantes de l'invention qui sont respectivement illustrées aux figures 3 et 4 se différencient essentiellement de celui de la figure 2, en ce que :

• le connecteur femelle haute pression 30' de l'échangeur E' de la figure 3 forme un conduit 31' de volume augmenté en comparaison de celui de la figure 2, ce conduit 31' formant ainsi un volume acoustique supplémentaire (en plus du volume acoustique formé par le conduit basse pression 40' en liaison avec le retrait axial des ailettes 14, comme indiqué en référence à la figure 2), et en ce que
• le connecteur femelle basse pression 40" de l'échangeur E" selon la figure 4 forme un conduit 41" de volume augmenté en comparaison de celui de la figure 2 (le connecteur haute pression 30" étant inchangé), ce conduit 41" formant ainsi un volume acoustique augmenté par rapport à celui formé par le conduit basse pression 41 combiné au retrait des ailettes 14 à la figure 2 (on notera en outre que l'on a amélioré encore la fonction d'atténuation du bruit de cet échangeur E" de la figure 4 en accentuant le retrait axial des ailettes 14 par rapport à l'extrémité E"1 du tube externe 20).

[0042] L'échangeur thermique interne E"' illustré aux figures 6a et 6b constitue un second mode de réalisation de l'invention pour le corps de l'échangeur, qui est ici monobloc et dépourvu d'ailettes.

[0043] Comme illustré à la figure 6a, cet échangeur E"' présente une pluralité de perforations longitudinales traversantes formant, d'une part, un canal interne 111 de section transversale circulaire pour le fluide haute pression et, d'autre part, une pluralité de canaux externes 121 pour le fluide basse pression de section également circulaires qui sont répartis à égale distance autour de ce canal interne 111. De plus et comme illustré à la figure 6b, on a usiné transversalement et axialement cet échangeur E"' de telle sorte que la paroi du canal interne 111 présente une portion de dépassement se terminant au-delà du plan contenant les extrémités respectives des canaux externes 121, en l'extrémité de raccordement de l'échangeur E' destinée à recevoir les deux connecteurs femelles 30, 30' et 40, 40'. De cette manière, on obtient un espace axialement compris entre ces extrémités des canaux externes 121 et le conduit du connecteur basse pression 40, 40' qui forme également une chambre collectrice de l'écoulement du fluide frigorigène, réalisant ainsi un volume acoustique au sein de ce connecteur 40, 40'.

[0044] Les figures 7 et 8 illustrent en perspective les deux seules lignes de jonctions précitées 50 et 60 réalisant le soudage ou brasage des connecteurs 30 et 40 sur l'échangeur E selon la figure 2, ainsi que les deux paires d'orifices de connexion 34, 35 et 44, 45 respectivement formées sur ces deux connecteurs 30 et 40 pour la fixation de brides mâles (non représentées), pour le raccordement de l'échangeur ainsi équipé au reste du circuit 1.

[0045] L'échangeur thermique interne Ebis selon une autre variante de l'invention qui est illustrée à la figure 9 se différencie uniquement de celui des figures 7 et 8, en ce que l'un des deux connecteurs, par exemple le connecteur haute pression 30, a l'axe 32 de son conduit de passage 31 (et donc de son branchement externe) qui est positionné angulairement à 90° par rapport à celui du conduit de passage 41 du connecteur basse pression 40.

Revendications

1. Echangeur thermique interne (E, E', E", E"', Ebis) de type tubulaire coaxial pour un circuit de climatisation (1) de véhicule automobile comportant deux portions respectivement de haute pression (HP) et basse pression (BP) parcourues par un fluide frigorigène, l'échangeur définissant au moins un canal radialement interne (11, 111) pour ledit fluide issu de ladite portion haute pression et au moins un canal radialement externe (21, 121) pour ledit fluide issu de ladite portion basse pression, l'une au moins des deux extrémités (E1, E"1) de l'échangeur étant équipée de deux connecteurs femelles haute pression (30, 30', 30") et basse pression (40, 40', 40") séparés et adjacents qui sont soudés ou brasés sur l'échangeur et qui définissent en ladite extrémité deux conduits de passage (31, 31' et 41, 41 ") pour ledit fluide communiquant de manière étanche avec ledit ou chaque canal interne et ledit ou chaque canal externe, respectivement, caractérisé en ce que lesdits connecteurs sont soudés ou brasés entre eux, chacun desdits conduits admettant un axe de symétrie (32, 42) radial par rapport audit ou à chaque canal interne / externe correspondant, de sorte que l'on puisse positionner lesdits connecteurs sur l'échangeur angulairement l'un par rapport à l'autre avant leur soudage ou brasage sur l'échangeur.

2. Echangeur thermique interne (E, E', E", Ebis) selon la revendication 1, dans lequel ledit canal interne (11) est délimité par une paroi tubulaire interne (10) et ledit ou chaque canal externe (21) est délimité intérieurement par ladite paroi et extérieurement par une enveloppe tubulaire (20) pour l'échangeur, ladite paroi interne se prolongeant axialement au-delà de l'extrémité de ladite enveloppe, caractérisé en ce que lesdits deux connecteurs (30, 30', 30" et 40, 40', 40") sont respectivement soudés ou brasés sur l'échangeur exclusivement au moyen de deux lignes circonférentielles de soudure ou de brasure (50 et 60) concentriques et non coplanaires, dont une première ligne (50) solidarise lesdits connecteurs à la fois l'un avec l'autre et avec ladite paroi tubulaire interne et dont une seconde ligne (60) solidarise ledit connecteur basse pression avec ladite enveloppe en ladite extrémité (E1, E"1) de l'échangeur.

3. Echangeur thermique interne (E, E', E", Ebis) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première ligne (50) est localisée dans un creux circonférentiel sensiblement en forme de « V » vu en section longitudinale, ledit creux étant défini entre deux collerettes circonférentielles (33 et 43) immédiatement adjacentes desdits connecteurs (30, 30', 30" et 40, 40', 40") qui s'étendent axialement l'une vers l'autre à angle droit par rapport aux axes respectifs (32 et 42) desdits conduits de passage (31, 31' et 41, 41").

4. Echangeur thermique interne (E, E', E", Ebis) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire interne (10) est pourvue sur sa circonférence d'une pluralité d'ailettes longitudinales (14) qui s'étendent radialement à l'intérieur de ladite enveloppe (20) et axialement en retrait de l'extrémité (E1, E"1) de l'enveloppe (20), de telle sorte que l'espace dudit canal externe (21) axialement compris entre lesdites ailettes et ladite extrémité d'enveloppe forme, en liaison avec ledit conduit basse pression (41, 41"), une chambre collectrice de l'écoulement dudit fluide qui réalise un volume acoustique au sein dudit connecteur basse pression (40, 40', 40").

5. Echangeur thermique interne (E, E', E", Ebis) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un tube interne (10) formé par ladite paroi tubulaire interne à ailettes (14) qui est inséré à l'intérieur d'un tube externe (20) formé par ladite enveloppe, de sorte à définir ledit canal externe (21) de section transversale annulaire autour dudit canal interne (11) en ajustant le retrait desdites ailettes par rapport à l'extrémité d'enveloppe pour l'obtention dudit volume acoustique.

6. Circuit de climatisation (1) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur thermique interne (E, E', E", E"', Ebis) selon une des revendications précédentes, ledit échangeur thermique interne intégrant au moins un volume acoustique pour l'atténuation du bruit dans ledit circuit.

7. Procédé de raccordement de deux connecteurs femelles haute et basse pression (30, 30', 30" et 40, 40', 40") séparés et adjacents à l'une au moins des deux extrémités (E1, E"1) d'un échangeur thermique interne (E, E', E", E"', Ebis) de type tubulaire coaxial pour un circuit de climatisation (1) de véhicule à moteur comportant deux portions respectivement de haute pression (HP) et basse pression (BP) parcourues par un fluide frigorigène, l'échangeur définissant au moins un canal radialement interne (11, 111) pour ledit fluide issu de ladite portion haute pression et au moins un canal radialement externe (21, 121) pour ledit fluide issu de ladite portion basse pression, ce procédé étant mis en oeuvre par soudage ou brasage desdits connecteurs sur l'échangeur pour que ces derniers définissent en ladite extrémité deux conduits de passage (31, 31' et 41, 41") pour ledit fluide communiquant de manière étanche avec ledit ou chaque canal interne et ledit ou chaque canal externe, respectivement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes :

a) on positionne ledit connecteur haute pression (30, 30', 30") autour dudit ou de chaque canal interne (11, 111) et ledit connecteur basse pression (40, 40', 40") autour dudit ou de chaque canal externe (21, 121), de telle manière que l'axe de symétrie (32, 42) de chacun desdits conduits (31, 31' et 41, 41") soit disposé radialement par rapport audit ou à chaque canal interne / externe correspondant,

b) on ajuste la position angulaire du connecteur haute pression par rapport à celle du connecteur basse pression, via une rotation appliquée audit connecteur haute pression autour dudit ou de chaque canal interne, puis

c) on soude ou l'on brase sur l'échangeur ledit connecteur haute pression dans sa position angulaire ajustée en b), au contact dudit connecteur basse pression.

8. Procédé de raccordement selon la revendication 7, dans lequel ledit canal interne (11) est délimité par une paroi tubulaire interne (10) et ledit ou chaque canal externe (21) est délimité intérieurement par ladite paroi et extérieurement par une enveloppe tubulaire (20) pour l'échangeur (E, E', E", Ebis), caractérisé en ce que l'on soude ou brase lesdits deux connecteurs (30, 30', 30" et 40, 40', 40") sur l'échangeur à l'étape c) exclusivement au moyen de deux lignes circonférentielles de soudure ou de brasure (50 et 60) concentriques et non coplanaires, respectivement, dont une première ligne (50) solidarise lesdits connecteurs à la fois l'un avec l'autre et avec ladite paroi tubulaire interne et dont une seconde ligne (60) solidarise ledit connecteur basse pression (40) avec ladite enveloppe en ladite extrémité (E1, E"1) de l'échangeur.

9. Procédé de raccordement selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite première ligne de soudure ou brasure (50) est localisée dans un creux circonférentiel sensiblement en forme de « V » vu en section longitudinale, ledit creux étant défini entre deux collerettes circonférentielles (33 et 43) immédiatement adjacentes desdits connecteurs (30, 30', 30" et 40, 40', 40") qui s'étendent axialement l'une vers l'autre à angle droit par rapport aux axes respectifs (32 et 42) desdits conduits de passage (31, 31' et 41, 41 ").

10. Procédé de raccordement selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire interne (10) est pourvue sur sa circonférence d'une pluralité d'ailettes longitudinales (14) qui s'étendent radialement à l'intérieur de ladite enveloppe (20) et axialement en retrait de l'extrémité (E1, E"1) de cette enveloppe, de telle sorte que l'espace dudit canal externe (21) axialement compris entre lesdites ailettes et ladite extrémité d'enveloppe forme, en liaison avec ledit conduit basse pression (41, 41"), une chambre collectrice de l'écoulement dudit fluide qui réalise un volume acoustique au sein dudit connecteur basse pression (40, 40', 40"), cette chambre collectrice étant obtenue par insertion axiale d'un tube interne formé par ladite paroi tubulaire interne à ailettes à l'intérieur d'un tube externe formé par ladite enveloppe.

Claims

1. Internal heat exchanger (E, E', E",E"', Ebis) of the coaxial tube type for an air conditioning circuit (1) of a motor vehicle, comprising two high pressure (HP) and low pressure (BP) portions respectively through which a refrigerant circulates, which exchanger defines at least one radially internal channel (11, 111) for said fluid leaving said high pressure portion and at least one radially external channel (21, 121) for said fluid leaving said low pressure portion, at least one of the two ends (E1, E"1) of the exchanger being fitted with two separate and adjacent high pressure (30, 30', 30") and low pressure (40, 40', 40") female connectors which are welded or soldered onto the exchanger and which define two passage ducts (31,31' and 41, 41 ") at said end for said fluid sealingly communicating with said or each internal channel and with said or each external channel respectively, characterised in that said connectors are welded or soldered to one another, each of said ducts forming a radial axis of symmetry (32, 42) with respect to said or each corresponding internal / external channel so that said connectors can be positioned on the exchanger at an angle with respect to one another before they are welded or soldered onto the exchanger.

2. Internal heat exchanger (E, E', E", Ebis) as claimed in claim 1, in which said internal channel (11) is bounded by an internal tubular wall (10) and said or each external channel (21) is bounded on the inside by said wall and on the outside by a tubular casing (20) for the exchanger, said internal wall extending axially beyond the end of said casing, characterised in that said two connectors (30, 30', 30" and 40, 40', 40") are respectively soldered or welded onto the exchanger exclusively by means of two concentric and non-coplanar circumferential welded or soldered lines (50 and 60), of which a first line (50) joins said connectors both to one another and to said internal tubular wall, and of which a second line (60) joins said low pressure connector to said casing at said end (E1, E"1) of the exchanger.

3. Internal heat exchanger (E, E', E", Ebis) as claimed in claim 2, characterised in that said first line (50) is disposed in an essentially V-shaped circumferential hollow as viewed in longitudinal section, said hollow being defined between two circumferential collars (33 and 43) immediately adjacent to said connectors (30, 30', 30" and 40, 40', 40") which extend axially towards one another at a right angle with respect to the respective axes (32 and 42) of said passage ducts (31, 31' and 41, 41 ").

4. Internal heat exchanger (E, E', E", Ebis) as claimed in claim 2 or 3, characterised in that said internal tubular wall (10) is provided with a plurality of longitudinal fins (14) around its circumference which extend radially inside said casing (20) and axially offset from the end (E1, E"1) of the casing (20) so that the space of said external channel (21) disposed axially between said fins and said casing end forms a flow collecting chamber in conjunction with said low pressure duct (41, 41") for circulating said fluid, which constitutes an acoustic volume within said low pressure connector (40, 40', 40").

5. Internal heat exchanger (E, E', E", Ebis) as claimed in claim 4, characterised in that it has an internal tube (10) formed by said internal tubular wall incorporating fins (14), which is inserted inside an external tube (20) formed by said casing so as to define said external channel (21) with an annular cross-section around said internal passage (11) by adjusting the offset of said fins relative to the casing end in order to obtain said acoustic volume.

6. Air conditioning circuit (1) for a motor vehicle, characterised in that it has an internal heat exchanger (E, E', E", E"', Ebis) as claimed in one of the preceding claims, which internal heat exchanger has at least one integrated acoustic volume for attenuating noise in said circuit.

7. Method of connecting two separate and adjacent female high and low pressure connectors (30, 30', 30" and 40, 40', 40") to at least one of the two ends (E1, E"1) of an internal heat exchanger (E, E', E", E"', Ebis) of the coaxial tubular type for an air conditioning circuit (1) of a motor vehicle, comprising two higher pressure (HP) and low pressure (BP) portions respectively through which a refrigerant circulates, and the exchanger defines at least one radially internal channel (11, 111) for said fluid leaving said high pressure portion and at least one radially external channel (21,121) for said fluid leaving said low pressure portion, this method being implemented by welding or soldering said connectors onto the exchanger so that the latter define two passage ducts (31, 31' and 41, 41 ") at said end for said fluid which sealingly communicate with said or each internal passage and said or each external passage respectively, characterised in that it comprises the following successive steps:

a) said high pressure connector (30, 30', 30") is placed around said or each internal channel (11, 111) and said low pressure connector (40, 40', 40") is placed around said or each external channel (21, 121) so that the axis of symmetry (32, 42) of each of said ducts (31, 31' and 41, 41") is disposed radially with respect to said or each corresponding internal / external channel,

b) the angular position of the high pressure connector is adjusted relative to that of the low pressure connector by rotating said high pressure connector around said or each internal channel, then

c) said high pressure connector is welded or soldered onto the exchanger in the angular position to which it was adjusted at b), in contact with said low pressure connector.

8. Connecting method as claimed in claim 7, in which said internal channel (11) is bounded by an internal tubular wall (10) and said or each external channel (21) is bounded on the inside by said wall and on the outside by a tubular casing (20) for the exchanger (E, E', E", Ebis), characterised in that said two connectors (30, 30', 30" and 40, 40', 40") are welded or soldered onto the exchanger at step c) exclusively by means of two concentric and non-coplanar circumferential welded or soldered lines (50 and 60) respectively, of which a first line (50) joins said connectors both to one another and to said internal tubular wall, and of which a second line (60) joins said low pressure connector (40) to said casing at said end (E1, E"1) of the exchanger.

9. Connecting method as claimed in claim 8, characterised in that said first welded or soldered line (50) is disposed in an essentially V-shaped circumferential hollow as viewed in longitudinal section, said hollow being defined between two circumferential collars (33 and 43) immediately adjacent to said connectors (30, 30', 30" and 40, 40', 40") which extend axially towards one another at a right angle with respect to the respective axes (32 and 42) of said passage ducts (31, 31' and 41, 41 ").

10. Connecting method as claimed in claim 8 or 9, characterised in that said internal tubular wall (10) is provided with a plurality of longitudinal fins (14) around its circumference, which extend radially inside said casing (20) and axially offset from the end (E1, E"1) of this casing so that the space of said external channel (21) disposed axially between said fins and said casing end forms a flow collecting chamber in conjunction with said low pressure duct (41, 41") for circulating said fluid, which constitutes an acoustic chamber within said low pressure connector (40, 40', 40"), this header chamber being obtained by axially inserting an internal tube formed by said internal tubular wall incorporating fins inside an external tube formed by said casing.

Ansprüche

1. Interner Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) vom Koaxial-Rohrtyp für einen Klimatisierungskreis (1) eines Kraftfahrzeugs, der zwei Abschnitte, einen Hochdruckabschnitt (HP) bzw. einen Niederdruckabschnitt (BP) aufweist, die durch ein kälteerzeugendes Fluid durchlaufen werden, wobei der Tauscher zumindest einen radial inneren Kanal (11, 111) für das Fluid, das den Hochdruckabschnitt verlassen hat, und zumindest einen radial äußeren Kanal (21, 121) für das Fluid, das den Unterdruckabschnitt verlassen hat, definiert, wobei zumindest einer der zwei Endabschnitte (E1, E"1) des Tauschers mit zwei Innenverbindungseinrichtungen, einer Hochdruckinnenverbindungseinrichtungen (30, 30', 30") und einer Niederdruckinnenverbindungseinrichtung (40, 40', 40") versehen ist, die getrennt und benachbart sind, die an den Tauscher gelötet oder geschweißt sind und die in dem Endabschnitt zwei Durchgangsleitungen (31, 31' und 41, 41") für das Fluid definieren, die in abgedichteter Weise mit dem oder jedem Innenkanal bzw. dem oder jedem Außenkanal kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen miteinander verlötet oder verschweißt sind, wobei jede der Leitungen eine radiale Symmetrieachse (32, 42) in Bezug auf den oder jeden entsprechenden Innen-/Außenkanals in der Weise einnimmt, dass es möglich ist, die Verbindungseinrichtungen an dem Tauscher im Winkel eine in Bezug auf die andere vor ihrem Löten oder Schweißen an den Tauscher zu positionieren.

2. Interner Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) nach Anspruch 1, wobei der Innenkanal (11) durch eine innere Rohrwand (10) begrenzt ist und der oder jeder Innenkanal (21) innen durch die Wand und außen durch eine Rohrumhüllung (20) für den Tauscher begrenzt ist, wobei sich die Innenwand axial über den Endabschnitt der Umhüllung hinaus fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verbindungseinrichtung (30, 30', 30" und 40, 40', 40") an den Tauscher ausschließlich vermittels zwei konzentrischen und nicht koplanaren Schweiß- oder Lötumfangslinien (50 oder 60) jeweils geschweißt oder gelötet sind, von denen eine erste Linie (50) die Verbindungseinrichtungen gleichzeitig miteinander und mit der inneren Rohrwand fest verbindet und eine zweite Linie (60) die Niederdruckverbindungseinrichtung mit der Umhüllung in dem Endabschnitt (E1, E"1) des Tauscher fest verbindet.

3. Interner Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Linie (50) in einem Umfangshohlraum im Wesentlichen im Längsschnitt in V-Form befindet, wobei der Hohlraum zwischen zwei Umfangsflanschen (33, 34) definiert ist, die unmittelbar benachbart zu den Verbindungseinrichtungen (30, 30', 30" und 40, 40', 40") sind und die sich in Axialrichtung einer zu dem anderen in rechtem Winkel in Bezug auf jeweilige Achsen (32 und 42) der Durchgangsleitungen (31, 31' und 41, 41 ") erstrecken.

4. Interner Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Rohrwand (10) an ihrem Umfang mit einer Vielzahl von Längsrippen (14) versehen ist, die sich radial im Inneren der Umhüllung (20) und axial zurückgezogen von dem Endabschnitt (E1, E"1) der Umhüllung (20) befinden, in einer solchen Weise, dass der Raum des Außenkanals (21), der sich axial zwischen den Rippen und dem Endabschnitt der Umhüllung befindet, in Verbindung mit dem Niederdruckleitung (41, 41 ") eine Abflusssammelkammer des Fluids bildet, die ein akustisches Volumen inmitten der Unterdruckverbindungseinrichtung (40, 40', 40") umsetzt.

5. Interner Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Innenrohr (10) aufweist, das durch die inneren Rohrwand mit Rippen (14) gebildet ist, die in des Inneren eines Außenrohres (20) eingeführt ist, das durch die Umhüllung gebildet wird, in der Weise, dass der Außenkanal (21) mit ringförmigem Querschnitt um den Innenkanal (11) definiert wird, indem das Zurückziehen der Rippen in Bezug auf den Endabschnitt der Umhüllung eingestellt wird, um das akustische Volumen zu erlangen.

6. Klimatisierungskreis (1) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen inneren Wärmetauscher (E, E', E", E"', Ebis) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei der innere Wärmetauscher zumindest ein akustisches Volumen zur Abschwächung des Geräusches in dem Kreis einbezieht.

7. Verfahren zum Verbinden von zwei Innenverbindungseinrichtungen, einer Hochdruckinnenverbindungseinrichtung und einer Niederdruckinnenverbindungseinrichtung (30, 30', 30" und 40, 40', 40"), die an zumindest einem der zwei Endabschnitte (E1; E"1) eines inneren Wärmetauschers (E, E', E", E"', Ebis) vom Koaxial-Rohrtyp für einen Klimatisierungskreis (1) eines Motorfahrzeugs getrennt und benachbart sind, der zwei Abschnitte, einen Hochdruckabschnitt (HP) und einen Niederdruckabschnitt (BP) aufweist, die durch ein kälteerzeugendes Fluid durchlaufen werden, wobei der Tauscher zumindest einen radial inneren Kanal (11, 111) für das Fluid, das den Hochdruckabschnitt verlassen hat, und zumindest einen radial äußeren Kanal (21, 121) für das Fluid, das den Niederdruckabschnitt verlassen hat, definiert, wobei das Verfahren durch Löten oder Schweißen der Verbindungseinrichtungen an den Tauscher umgesetzt wird, damit die letztgenannten in dem Endabschnitt zwei Durchgangsleitungen (31, 31' und 41, 41") für das Fluid definieren, die in abgedichteter Weise mit dem oder jedem Innenkanal bzw. dem oder jedem Außenkanal kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die aufeinanderfolgenden folgenden Schritte aufweist:

a) Positionieren der Hochdruckverbindungseinrichtung (30, 30', 30") um den oder jeden Innenkanal (11, 111) und der Niederdruckverbindungseinrichtung (40, 40', 40") um den oder jeden Außenkanal (21, 121) in einer solchen Weise, dass die Symmetrieachse (32, 42) von jeder der Leitungen (31, 31' und 41, 41 ") radial in Bezug auf den oder jeden entsprechenden Innen-/Außenkanal angeordnet ist,

b) Einstellen der Winkelposition der Hochdruckverbindungseinrichtung in Bezug auf die der Niederdruckverbindungseinrichtung über eine Rotation, die auf die Hochdruckverbindungseinrichtung um den oder jeden Innenkanal aufgebracht wird, dann

c) Löten oder Schweißen der Hochdruckverbindungseinrichtung in der in b) eingestellten Winkelposition an den Tauscher in Berührung mit der Niederdruckverbindungseinrichtung.

8. Verbindungsverfahren nach Anspruch 7, bei dem der Innenkanal (11) durch eine innere Rohrwand (10) begrenzt ist und der oder jeder Außenkanal (21) innen durch die Wand und außen durch eine rohrförmige Umhüllung (20) für den Tauscher (E, E', E", Ebis) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verbindungseinrichtungen (30, 30', 30" und 40, 40', 40") an den Tauscher in Schritt (c) ausschließlich vermittels zwei konzentrischen und nicht koplanaren Schweiß- oder Löt-Umfangslinien (50 und 60) gelötet bzw. geschweißt werden, von denen eine erste Linie (50) die Verbindungseinrichtungen gleichzeitig miteinander und mit der inneren Rohrwand fest verbindet und eine zweite Linie (60) die Niederdruckverbindungseinrichtung (40) mit der Umhüllung in dem Endabschnitt (E1, E"1) des Tauscher fest verbindet.

9. Verbindungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Löt- oder Schweißlinie (50) in einem Umfangshohlraum im Wesentlichen in V-Form im Längsschnitt befindet, wobei der Hohlraum zwischen zwei Umfangsflanschen (33 und 43) definiert ist, die unmittelbar benachbart zu den Verbindungseinrichtungen (30, 30', 30" und 40, 40', 40") sind und die sich axial zueinander in einem rechten Winkel in Bezug auf die jeweiligen Achsen (32 und 42) der Durchgangsleitungen (31, 31' und 41, 41") erstrecken.

10. Verbindungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Rohrwand (10) an ihrem Umfang mit einer Vielzahl von Längsrippen (14) versehen ist, die sich radial im Inneren der Umhüllung (20) und axial zurückgezogen von dem Endabschnitt (E1, E"1) dieser Umhüllung erstrecken, in einer solchen Weise, dass der Raum des Außenkanals (21), der sich axial zwischen den Rippen und dem Endabschnitt der Umhüllung befindet, in Verbindung mit der Niederdruckleitung (41, 41'*') eine Ablaufsammelkammer des Fluids bildet, die ein akustisches Volumen inmitten der Niederdruckverbindungseinrichtung (40, 40', 40") umsetzt, wobei diese Sammelkammer durch axiales Einfügen von einem durch die innere Rohrwand mit Rippen gebildeten Innenrohr an das Innere eines durch die Umhüllung gebildeten Außenrohrs erhalten wird.

Dessins