FR2790825A1 - Echangeur de chaleur a circulations multiples du type a empilement - Google Patents
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- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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Abstract
L'invention concerne un échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement (1).L'échangeur est constitué d'un noyau échangeur de chaleur qui comprend plusieurs tubes et ailettes de transfert de chaleur et deux réservoirs (10, 11) disposés aux deux extrémités de la direction longitudinale desdits tubes de transfert de chaleur, lesdits tubes et réservoirs étant séparés respectivement en côté amont (27, 10a, 11a) et côté aval (28, 10b, 11b) par rapport au sens du flux d'air, un milieu d'échange de chaleur étant introduit d'un côté desdits réservoirs latéraux aval (10b, 11b) et évacué de l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont (10a, 11a), le nombre de trajets (27a, 27b, 27c) formés par les tubes de transfert de chaleur disposés du côté amont étant supérieur au nombre de trajets (28a, 28b) formés par les tubes de transfert de chaleur (28) disposés du côté aval.
Description
ECHANGEUR DE CHALEUR A CIRCULATIONS MULTIPLES DU TYPE
A EMPILEMENT.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement, et plus particulièrement un échangeur de chaleur qui convient à une utilisation dans un climatiseur pour véhicules.
2. Description de l'art antérieur.
Un échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement est utilisé par exemple en tant que condenseur ou qu'évaporateur pour un climatiseur destiné à des véhicules. Dans un tel échangeur de chaleur, de la chaleur est échangée entre un milieu échangeur de chaleur, par exemple un réfrigérant en circulation dans un tube de transfert de chaleur et de l'air qui traverse un noyau échangeur de chaleur formé d'une pluralité de tubes et d'ailettes de transfert de chaleur empilés en alternance. Habituellement, le réfrigérant est fourni dans un état tel que les phases gazeuse et liquide
sont mélangées ensemble.
Toutefois, le réfrigérant a tendance à se séparer en zones de phase liquide et zones de phase gazeuse en raison de la pesanteur et de la force d'inertie pendant la circulation du réfrigérant à travers le noyau échangeur de chaleur. Par conséquent, il s'établit un différentiel de température allant de la zone de phase gazeuse à la zone de phase
liquide du noyau échangeur de chaleur.
Par le brevet japonais mis à l'inspection publique HEI 9-318195, on connaît un échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement qui résoud ce problème. Cet échangeur de chaleur est représenté sur la figure 6. L'échangeur de chaleur 100 comprend un noyau échangeur de chaleur construit à partir d'une pluralité de tubes et d'ailettes de transfert de chaleur empilés en alternance, à savoir des tubes latéraux amont 101 et des tubes latéraux aval 102 par rapport à un sens du flux d'air. Les tubes amont 101 débouchent dans des réservoirs 103, 104 disposés à leurs extrémités supérieure et inférieure selon la direction longitudinale. De façon similaire, lesdits tubes aval 102 débouchent dans des réservoirs 105, 106 disposés à leurs
extrémités supérieure et inférieure selon la direction longitudinale.
Dans l'échangeur de chaleur 100, un milieu échangeur de chaleur, tel qu'un réfrigérant, est introduit dans le réservoir latéral aval 106 par un passage d'introduction de réfrigérant 107 et il est évacué du réservoir latéral amont 103 par un passage d'évacuation de réfrigérant 108 après avoir circulé selon un trajet représenté par des lignes en gras sur la figure 6. Le réfrigérant est fourni dans un état tel que les phases gazeuse et liquide sont mélangées ensemble. Le réfrigérant a tendance à se séparer en phases gazeuse et liquide à l'intérieur du passage d'introduction de réfrigérant 107, c'est-à-dire dans les tubes latéraux aval 102, parce que la vitesse d'un fluide en circulation est faible lorsque la vitesse d'évaporation du réfrigérant est faible (la vitesse de condensation est élevée). Au contraire, il est difficile de séparer le réfrigérant en phases gazeuse et liquide à l'intérieur du passage d'évacuation de réfrigérant 108, c'est-à-dire dans les tubes latéraux amont 101, parce que la vitesse d'un fluide en circulation est augmentée lorsque la vitesse d'évaporation du réfrigérant est élevée (la vitesse de condensation est faible). Pour cette raison, on rend le nombre de trajets formés à partir de la pluralité de tubes de transfert de chaleur 101 et disposés du côté amont, plus faible que le nombre de trajets formés à partir de la pluralité de tubes de transfert de chaleur 102 disposés du côté aval. En disposant des cloisons 109, 110, 111 dans les réservoirs aval 105, 106, on crée un nombre de passages faible pour chaque trajet formé dans la pluralité des tubes de transfert de chaleur 102 disposés du côté aval. En conséquence, on augmente la vitesse d'un fluide en circulation en augmentant le nombre de trajets formés à partir de la pluralité des tubes de transfert 102 disposés du côté amont et on empêche ainsi une séparation du réfrigérant en zones de phase
gazeuse et de phase liquide.
Toutefois, du côté du passage d'introduction de réfrigérant, à savoir des tubes latéraux aval, la vitesse de la phase liquide est élevée parce que le réfrigérant est refroidi dans un condenseur, non représenté sur la figure, qui est relié au passage d'introduction 107 de l'échangeur de chaleur. Inversement, du côté du passage d'évacuation de réfrigérant, à savoir des tubes latéraux amont, la vitesse de la phase gazeuse est
élevée parce que le réfrigérant se réchauffe dans l'échangeur de chaleur.
Habituellement, le réfrigérant a tendance à être davantage affecté par la pesanteur et la force d'inertie pendant la circulation du réfrigérant à travers le noyau échangeur de chaleur dans un état o la vitesse d'évaporation est élevée (la vitesse de condensation est faible), que dans un état o la vitesse d'évaporation est faible (la vitesse de condensation est élevée). En conséquence, le réfrigérant circulant dans les tubes latéraux amont a tendance à se séparer davantage en phases gazeuse et
liquide que le réfrigérant circulant dans les tubes latéraux aval.
RESUME DE L'INVENTION
L'objet de la présente invention est de proposer une structure améliorée d'échangeur de chaleur haute performance à circulations multiples du type à empilement, qui peut empêcher une séparation du réfrigérant en des zones de phase gazeuse et de phase liquide, du fait de la pesanteur et de la force d'inertie pendant que le réfrigérant traverse le noyau échangeur de chaleur. Une telle structure peut augmenter le facteur d'utilité d'un échange de chaleur en empêchant qu'un différentiel de température ne s'établisse de la zone de phase gazeuse à
la zone de phase liquide dans le noyau échangeur de chaleur.
Pour réaliser cet objet, on propose la structure d'échangeur de chaleur à circulations multiples à empilement selon la présente invention. Cet échangeur de chaleur comprend un noyau échangeur de chaleur, qui est constitué d'une pluralité de tubes et d'ailettes de transfert de chaleur empilés en alternance, et de réservoirs disposés aux extrémités de la direction longitudinale des tubes de transfert de chaleur, le noyau échangeur de chaleur étant formé à partir des tubes et ailettes de transfert de chaleur empilés, disposés perpendiculairement au sens du flux d'air, les tubes et les réservoirs de transfert de chaleur étant séparés respectivement en côté amont et en côté aval par rapport au sens du flux d'air, un milieu d'échange de chaleur étant introduit d'un côté des réservoirs latéraux aval et évacué à l'autre côté des réservoirs latéraux amont. L'échangeur de chaleur possède une constitution telle que le nombre de trajets formés à partir de la pluralité des tubes de transfert de chaleur disposés du côté amont est supérieur au nombre de trajets formés à partir de la pluralité des
tubes de transfert de chaleur disposés du côté aval.
Un réservoir latéral est disposé d'un côté du noyau échangeur de chaleur et un collecteur de communication est disposé du côté opposé du noyau échangeur de chaleur, le réservoir latéral se composant d'un passage d'introduction du fluide en communication avec un des côtés des réservoirs latéraux amont, et le collecteur de communication permettant une communication entre l'un des côtés des réservoirs
latéraux aval et l'autre côté des réservoirs latéraux amont.
Dans l'échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement, les tubes de transfert de chaleur sont formés à partir d'une paire de plaques tubulaires, les réservoirs sont formés d'un seul tenant avec les tubes de transfert de chaleur et les tubes et réservoirs de transfert de chaleur sont séparés du côté amont et du côté aval par une
cloison disposée à l'intérieur de la paire de plaques tubulaires.
La présente invention propose une autre structure améliorée
d'échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement.
Cet échangeur de chaleur comprend un noyau échangeur de chaleur se composant d'une pluralité de tubes et d'ailettes de transfert de chaleur empilés en alternance et de réservoirs disposés aux extrémités de la direction longitudinale des tubes de transfert de chaleur. Le noyau échangeur de chaleur est formé à partir des tubes et ailettes de transfert de chaleur empilés, disposés perpendiculairement au sens du flux d'air et des éléments de réservoir, formés d'un seul tenant avec les tubes de transfert de chaleur, sont disposés aux extrémités de la direction longitudinale des tubes de transfert de chaleur, et un passage pour fluide formé à l'intérieur desdits tubes de transfert de chaleur est constitué entre lesdits éléments de réservoir situés des deux côtés. Les éléments de réservoir et le passage pour fluide sont formés à partir de deux plaques tubulaires reliées entre elles, dans lesquelles des portions creuses saillantes viennent de fabrication, de façon que lesdits éléments de réservoir et lesdites portions creuses saillantes se trouvent aux extrémités de la direction longitudinale desdites plaques tubulaires. Des portions formant passage sont définies à l'intérieur des plaques de tube afin de former le passage pour fluide, lesdites portions formant passage étant disposées entre lesdites portions creuses saillantes qui se trouvent aux extrémités. Les tubes et réservoirs de transfert de chaleur sont séparés respectivement en côté amont et en côté aval par rapport au sens du flux d'air, et les tubes et réservoirs de transfert de chaleur du côté amont et du côté aval sont séparés par une cloison. Le milieu d'échange de chaleur est introduit d'un côté des réservoirs latéraux aval et il est évacué de l'autre côté des réservoirs latéraux amont. Le réservoir latéral est disposé d'un côté du noyau échangeur de chaleur et un collecteur de communication est disposé du côté opposé du noyau échangeur de chaleur. Le réservoir latéral comprend un passage d'introduction du fluide en communication avec un des côtés des réservoirs latéraux aval et un passage d'évacuation de fluides en communication avec l'autre côté des réservoirs latéraux amont. Le collecteur de communication permet une communication entre l'un des côtés des réservoirs latéraux aval et l'autre côté des réservoirs latéraux amont. L'échangeur de chaleur a une telle constitution que le nombre de trajets formés par la pluralité de tubes de transfert de chaleur disposés du côté amont par rapport au sens du flux d'air est supérieur au nombre de trajets formés par la pluralité de tubes de transfert de
chaleur disposés du côté aval par rapport au sens du flux d'air.
Sur les figures, les trajets seront représentés par des flèches, chaque trajet représentant un groupe de tubes voisins dans lesquels le
réfrigérant circule dans le même sens.
Dans l'échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement selon la présente invention, le nombre de trajets formés dans la pluralité des tubes de transfert de chaleur disposés du côté amont est supérieur au nombre de trajets formés dans la pluralité des tubes de transfert de chaleur disposés du côté aval. En conséquence, puisque le nombre de passages (c'est-à-dire le nombre de tubes) pour un trajet est inférieur du côté amont, on augmente la vitesse du fluide qui s'écoule dans ce passage. On empêche ainsi dans une mesure plus large une séparation du milieu d'échange de chaleur en phases gazeuse
et liquide.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente
invention ressortiront de la description détaillée suivante des formes de
réalisation préférées de la présente invention en référence aux dessins annexés dans lesquels:
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur selon une première forme de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective éclatée du tube de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure i; la figure 3 est une vue schématique en perspective de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 1, montrant le mode de circulation du milieu d'échange de chaleur; la figure 4 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention; la figure 5 est une vue schématique en perspective de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 4, montrant le mode de circulation du milieu d'échange de chaleur; La figure 6 est une vue schématique en perspective d'un échangeur de chaleur connu, montrant le mode de circulation du milieu d'échange
de chaleur.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES DE REALISATION
PREFEREES
En se référant aux figures 1 à 3, on décrira un échangeur de chaleur de la présente invention selon une première forme de réalisation. L'échangeur de chaleur 1 est construit sous la forme d'un
échangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement.
Sur les figures 1 à 3, l'échangeur de chaleur 1 comprend un noyau échangeur de chaleur 8 se composant d'une pluralité de tubes 2 et d'ailettes de transfert de chaleur 3, empilés en alternance et disposés perpendiculairement à la direction du flux d'air. Le noyau échangeur de chaleur 8 comprend deux plaques latérales 12, 13 disposées des deux côtés de la direction d'empilement des tubes 2 et des ailettes 3. Un réservoir latéral 4 comprenant un passage d'introduction de réfrigérant 29 et un passage d'évacuation de réfrigérant 30 est disposé du côté de la plaque latérale 12. Le réservoir latéral 4 est relié à une bride 5, laquelle est reliée à une soupape de dilatation (non représentée sur
cette figure).
Comme le montre la figure 2, chaque tube 2 est formé à partir de deux plaques de tube 6, 7 reliées entre elles. Des portions creuses saillantes 15, 16, 17 et 18 (19, 20, 21 et 22) viennent de fabrication aux extrémités respectives des plaques de tube 6 (7). Des portions formant passage 23, 24 (25, 26) s'étendant parallèlement l'une à l'autre dans la direction longitudinale de la plaque de tube 6 (7), sont disposées entre les portions creuses saillantes 15 et 16, 17 et 18 (19 et 20, 21 et 22) et sont formées à l'intérieur de la plaque de tube 6 (7). Les portions formant passage 23 et 25 (24 et 26) s'étendent respectivement verticalement dans le tube de transfert de chaleur 2. Les portions creuses saillantes 15 et 17, 16 et 18 (19 et 21, 20 et 22) et les portions formant passage 23 et 24 (25 et 26) sont séparées respectivement par une cloison 14. La cloison 14 vient de fabrication avec la plaque de tube 6 (7). En reliant respectivement les portions formant passage 23 et 25 (24 et 26), on forme un passage de réfrigérant 33 (32). En reliant les portions creuses saillantes 15 et 19, 16 et 20 (17 et 21, 18 et 22), on forme des éléments de réservoir 9a, 9b (9c, 9d) et en empilant une pluralité d'éléments de réservoir 9a, 9b (9c, 9d) dans une direction horizontale, on forme un réservoir 10 (11). Le réservoir 10 (11) est séparé par la cloison 14 en un réservoir latéral amont lOa (1 la) et en un réservoir latéral aval lOb (1 lb) par rapport au sens du flux d'air. Les passages du réfrigérant 33 et 32 sont également séparés en côté amont et en côté aval, par la cloison 14. Les tubes de transfert de chaleur 2 comprennent donc des tubes latéraux amont 27 et des tubes latéraux aval 28. Le réservoir latéral amont lOa communique avec le réservoir latéral amont 1 la par le passage de réfrigérant 32. Le réservoir latéral aval lOb communique avec le réservoir latéral aval 1 lb par le passage de réfrigérant 33. Le passage de réfrigérant 33 (32) peut comprendre une ailette interne pour renforcer le tube de transfert de chaleur 2. Le passage de réfrigérant 33 (32) peut comprendre également une pluralité de nervures d'un seul tenant à l'intérieur en vue de renforcer le tube de
transfert de chaleur 2.
Le réservoir latéral amont 10a est séparé en chambres 35 et 36 par une cloison 34. Le réservoir latéral amont 1 la est séparé en chambres 38 et 39 par une cloison 37. Le réservoir latéral aval 1 lb est séparé en chambres 41 et 42 par une cloison 40. La chambre 41 du réservoir latéral aval 1 lb communique avec la chambre 38 du réservoir latéral amont lia par le collecteur de communication 31. Un passage d'introduction de réfrigérant 29 du réservoir latéral 4 communique avec la chambre 42 du réservoir latéral aval 1 lb, mais pas avec le réservoir latéral aval lOb en raison de la présence d'une cloison (non représentée sur cette figure). Le réfrigérant pénètre uniquement dans le réservoir latéral amont 1 lb par le passage d'introduction 29. Le passage d'évacuation de réfrigérant 30 du réservoir latéral 4 communique avec la chambre 36 du réservoir latéral amont 10a, mais pas avec le réservoir latéral amont 1 la en raison de la présence d'une cloison (non représentée sur cette figure). Le passage d'évacuation 30 du réservoir latéral 4 communique uniquement avec la chambre 36 du réservoir
latéral amont 10a.
Dans l'échangeur de chaleur 1 de la présente invention, la circulation du réfrigérant est représentée par la ligne en gras sur la figure 3. Le réfrigérant introduit à partir du passage d'introduction de réfrigérant 29 du réservoir latéral 4 par l'intermédiaire de la bride 5 est introduit dans la chambre 42, qui est une chambre du réservoir latéral aval 1 lb subdivisé par la cloison 40. Le réfrigérant de la chambre 42 est ensuite envoyé vers l'intérieur du réservoir latéral aval 0lb à travers la section 28a des tubes latéraux aval 28, par rapport au flux d'air A. Après pénétration du réfrigérant dans le réservoir latéral aval lOb, le réfrigérant est envoyé vers l'autre chambre 41 du réservoir latéral aval l lb à travers la section 28b des tubes latéraux aval 28. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 41 vers la chambre 38, qui constitue une chambre du réservoir latéral amont 1 la subdivisé par la cloison 37, à travers le collecteur de communication 31. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 38 à la chambre 35, qui constitue une chambre du réservoir latéral amont 10a subdivisé par la cloison 34, à travers la section 27a des tubes latéraux amont 27. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 35 à la chambre 39 à travers la section 27b des tubes latéraux amont 27. Ensuite le réfrigérant est envoyé de la chambre 39 à la chambre 36 à travers la section 27c des tubes latéraux amont 27. Finalement, le réfrigérant est envoyé de la chambre 36 vers le passage d'évacuation de réfrigérant 30 du réservoir latéral 4 et évacué
par la bride 5.
Dans l'échangeur de chaleur 1 de la présente invention, le réservoir latéral aval 1 lb est subdivisé en une chambre 42 et une chambre 41
par la cloison 40, mais le réservoir latéral aval lO0b n'est pas subdivisé.
En conséquence, les tubes latéraux aval 28 sont subdivisés en une section 28a disposée entre la chambre 42 et le réservoir latéral aval lOb, et une section 28b disposée entre le réservoir latéral aval lOb et la
chambre 41. Ainsi, le nombre de trajets du tube latéral aval est de deux.
D'autre part, le réservoir latéral amont lOa est subdivisé en une chambre 35 et une chambre 36 par la cloison 34 et le réservoir latéral amont 1 la est subdivisé en une chambre 38 et une chambre 39 par la cloison 37. Les tubes latéraux amont 27 sont donc subdivisés en une section 27a disposée entre la chambre 38 et la chambre 35, une section 27b disposée entre la chambre 35 et la chambre 39 et une section 27c disposée entre la chambre 39 et la chambre 36. Ainsi, le nombre de trajets du tube latéral amont est de trois. En conséquence, le nombre de trajets formés à partir de la pluralité de tubes de transfert de chaleur 27 disposés du côté amont par rapport à un sens du flux d'air est supérieur au nombre de trajets formés à partir de la pluralité de tubes de transfert de chaleur 28 disposés du côté aval par rapport à un sens du flux d'air. Il en résulte que la vitesse d'un fluide en circulation dans chacun des passages (c'est-à-dire des tubes) est augmentée dans les tubes latéraux amont, et que l'on empêche dans une large mesure le réfrigérant de se séparer en phases gazeuse et liquide, du fait que le nombre de passages pour un trajet des tubes latéraux amont 27 est inférieur au nombre de passages pour un trajet des tubes latéraux aval 28. Par conséquent, on empêche qu'un différentiel de température ne s'établisse dans le noyau échangeur de chaleur 8. De plus, du fait que le réfrigérant circule dans les tubes latéraux aval 28 dans un état o la vitesse d'évaporation est faible (vitesse de condensation élevée), le réfrigérant ne se sépare pas en phases gazeuse et liquide dans une mesure o l'efficacité de l'échangeur de chaleur 1 diminue d'une
manière significative.
Les figures 4 et 5 représentent un échangeur de chaleur 50 selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention. La structure de l'échangeur de chaleur 50, hormis un passage d'introduction du réfrigérant, un passage d'évacuation du réfrigérant de réservoir latéral et un réservoir latéral, est sensiblement identique à celle de l'échangeur de chaleur 1 de la première forme de réalisation. En conséquence, les parties de l'échangeur de chaleur 50, à l'exception de la portion d'un passage d'introduction pour le réfrigérant et d'un passage d'évacuation du réfrigérant de réservoir latéral, et le réservoir latéral, portent les mêmes références que celles figurant dans la
première forme de réalisation et on en omettra une explication détaillée.
Dans cette forme de réalisation, on ne dispose pas d'un passage d'introduction du réfrigérant, d'un passage d'évacuation du réfrigérant d'un réservoir latéral et d'un réservoir latéral comme ceux de l'échangeur de chaleur 1 de la première forme de réalisation, mais plutôt d'un tuyau d'introduction de réfrigérant 51 et d'un tuyau d'évacuation de réfrigérant 52 se trouvant d'un côté du noyau échangeur de chaleur 8. Le tuyau d'introduction de réfrigérant 51 communique avec la chambre 42 du réservoir latéral aval 1 lb. Le tuyau d'évacuation de réfrigérant 52 communique avec la chambre 36 du
réservoir latéral amont 10a.
Dans cette forme de réalisation, la circulation du réfrigérant est représentée par la ligne en gras sur la figure 5. Le réfrigérant introduit à partir du tuyau d'introduction du réfrigérant 51 pénètre dans la chambre 42, qui est une chambre du réservoir latéral aval 1 lb subdivisé par la cloison 40. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 42 à l'intérieur du réservoir latéral aval lOb à travers la section 28a des tubes latéraux aval 28, par rapport au flux d'air A. Après pénétration du réfrigérant dans le réservoir latéral aval lOb, le réfrigérant est envoyé vers l'autre chambre 41 du réservoir latéral aval 1 lb à travers la section 28b des tubes latéraux aval 28. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 41 à la chambre 38, qui est une chambre du réservoir latéral amont 1 la subdivisé par la cloison 37, à travers le collecteur de communication 31. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 38 à la chambre 35, qui est une chambre du réservoir latéral amont lOa subdivisé par la cloison 34, à travers la section 27a des tubes latéraux amont 27. Le réfrigérant est ensuite envoyé de la chambre 35 à la chambre 39 à travers la section 27b des tubes latéraux amont 27. Ensuite, le réfrigérant est envoyé de la chambre 39 à la chambre 36 à travers la section 27c des tubes latéraux amont 27. Finalement, le réfrigérant est évacué de la chambre 36 vers le
tuyau d'évacuation de réfrigérant 52.
Dans cette forme de réalisation, le réservoir latéral aval 1 lb est subdivisé en une chambre 42 et une chambre 41 par une cloison 40, mais le réservoir latéral aval lOb n'est pas subdivisé. En conséquence, les tubes latéraux aval 28 sont subdivisés en une section 28a disposée entre la chambre 42 et le réservoir latéral aval 10b, et une section 28b disposée entre le réservoir latéral aval lOb et la chambre 41. Ainsi, le nombre de trajets du tube latéral aval est de deux. D'autre part, le réservoir latéral amont 10a est subdivisé en une chambre 35 et une chambre 36 par une cloison 34, et le réservoir latéral amont 1 la est subdivisé en une chambre 38 et une chambre 39 par une cloison 37. En conséquence, les tubes latéraux amont 27 sont subdivisés en une section 27a disposée entre la chambre 38 et la chambre 35, une section 27b disposée entre la chambre 35 et la chambre 39 et une section 27c disposée entre la chambre 39 et la chambre 36. Ainsi, le nombre de trajets du tube latéral amont est de trois. Le nombre de trajets formés par la pluralité de tubes de transfert de chaleur 27 disposés du côté amont est donc supérieur au nombre de trajets formés par la pluralité de tubes de transfert de chaleur 28 disposés du côté aval. La vitesse d'un fluide en circulation dans chacun des passages (c'est-à-dire des tubes) se trouvant du côté amont augmente et l'on empêche ainsi dans une plus large mesure la séparation du réfrigérant en phases gazeuse et liquide, puisque le nombre de passages pour un trajet des tubes latéraux amont 27 est inférieur au nombre de passages pour un trajet des tubes latéraux aval 28. Par conséquent, on empêche qu'un différentiel de température ne s'établisse dans le noyau échangeur de
chaleur 8.
Bien que l'on ait décrit en détail plusieurs formes de réalisation de
la présente invention, la portée de l'invention ne se limite pas à celles-ci.
L'homme de métier saura leur apporter diverses modifications sans s'écarter du champ de l'invention. Les formes de réalisation décrites ne
sont donc que des exemples.
Claims (6)
1. Echangeur de chaleur à circulations multiples du type à empilement (1), constitué d'un noyau échangeur de chaleur (8), qui comprend une pluralité de tubes (2) et d'ailettes de transfert de chaleur (3), empilés en alternance et des réservoirs (10, 11) disposés aux deux extrémités de la direction longitudinale desdits tubes de transfert de chaleur (2), lesdits tubes et réservoirs étant disposés perpendiculairement au sens du flux d'air et étant séparés respectivement en côté amont (27, 10a, 1 la) et côté aval (28, lOb, 1 lb), par rapport au sens du flux d'air, un milieu d'échange de chaleur étant introduit d'un côté desdits réservoirs latéraux aval (lOb, 1 lb) et évacué de l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont ( lOa, 1 la), caractérisé en ce que: le nombre de trajets (27a, 27b, 27c) -un trajet étant formé par les tubes voisins dans lesquels ledit milieu d'échange de chaleur circule dans le même sens- formés par les tubes de transfert de chaleur disposés du côté amont est supérieur au nombre de trajets (28a, 28b)
formés par les tubes de transfert de chaleur (28) disposés du côté aval.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel un réservoir latéral (4) est disposé d'un côté du noyau échangeur de chaleur (8) et un collecteur de communication (31) est disposé du côté opposé dudit noyau, ledit réservoir latéral (4) se composant d'un passage d'introduction du fluide (29) qui communique avec un côté desdits réservoirs latéraux aval (l lb) et d'un passage d'évacuation du fluide (30) qui communique avec l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont (10a), ledit collecteur de communication (31) permettant une communication entre ledit côté desdits réservoirs latéraux aval et l'autre
côté desdits réservoirs latéraux amont.
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tube de transfert de chaleur (2) est formé à partir de deux
plaques de tube (6,7).
4. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits réservoirs sont formés d'un seul tenant avec lesdits tubes de
transfert de chaleur (2, 27, 28).
5. Echangeur de chaleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits tubes de transfert de chaleur (2) et réservoirs (4, 10, 11) sont séparés en côté amont et côté aval par une cloison (14) constituée à
l'intérieur de la paire de plaques de tube (6,7).
6. Echangeur de chaleur comprenant un noyau échangeur de chaleur (8) constitué d'une pluralité de tubes (2) et d'ailettes de transfert de chaleur (3) empilés en alternance et de réservoirs (10, 11) disposés aux extrémités de la direction longitudinale desdits tubes de transfert de chaleur (2), lesdits tubes et réservoirs étant disposés perpendiculairement au sens du flux d'air, dans lequel des éléments de réservoir (9a, 9b, 9c, 9d) formés d'un seul tenant avec lesdits tubes de transfert de chaleur (2) sont disposés aux extrémités de la direction longitudinale desdits tubes de transfert de chaleur (2), et un passage pour fluide (23, 24, 25, 26) formé à l'intérieur dudit tube de transfert de chaleur (2) est ménagé entre lesdits éléments de réservoir des deux côtés, dans lequel lesdits éléments de réservoir (9a, 9b, 9c, 9d) et lesdits passages pour fluide sont formés à partir d'une paire de plaques de tube (6, 7) reliées l'une à l'autre, dans lequel des portions creuses saillantes (15 à 22) sont formées d'un seul tenant avec lesdites plaques de tubes afin de constituer lesdits éléments de réservoir (9a, 9b, 9c, 9d), et lesdites portions creuses saillantes (15 à 22) sont disposées aux deux extrémités de la direction longitudinale desdites plaques de tube (6, 7), dans lequel une portion formant passage (23 à 26) est définie à l'intérieur de chaque plaque de tube (6,7) pour former ledit passage pour fluide, ladite portion formant passage étant disposée entre lesdites portions creuses saillantes, dans lequel lesdits tubes de transfert de chaleur (2) et lesdits réservoirs (10, 11) sont séparés respectivement en côté amont (27, lOa, 1 la) et côté aval (28, lOb, 1 lb) par rapport au sens du flux d'air, en ce que lesdits tubes de transfert de chaleur du côté amont (27) et lesdits tubes de transfert de chaleur du côté aval (28) et lesdits réservoirs (10, 11) sont séparés par une cloison (14) se trouvant à l'intérieur de chacun desdits tubes de transfert de chaleur, dans lequel un milieu d'échange de chaleur est introduit d'un côté desdits réservoirs latéraux aval (lOb, 1 lb) et évacué de l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont (O10a, 1 la), dans lequel un réservoir latéral (4) est disposé d'un côté du noyau échangeur de chaleur (8) et un collecteur de communication (31) est disposé du côté opposé dudit noyau échangeur de chaleur (8), dans lequel ledit réservoir latéral (4) comprend un passage d'introduction de fluide (29; 51) en communication avec ledit côté desdits réservoirs latéraux aval (lOb, 1 lb) et un passage d'évacuation de fluide (30; 52) en communication avec l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont (10a, 1 la), et dans lequel ledit collecteur de communication permet la communication entre ledit côté desdits réservoirs latéraux aval (lob, 1 lb) et l'autre côté desdits réservoirs latéraux amont (10a, 1 la), ledit échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que le nombre de trajets (27a, 27b, 27c) -un trajet comprenant les tubes voisins dans
lesquels le milieu d'échange de chaleur circule dans le même sens-
formés par les tubes de transfert de chaleur (27) disposés du côté amont est supérieur au nombre de trajets (28a, 28b) formés par les
tubes de transfert de chaleur disposés du côté aval.
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