FR2850743A1 - Unite de raccordement pour echangeur de chaleur a canaux multiples et echangeur de chaleur correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à une unité de raccordement pour des échangeurs de chaleur à canaux multiples (1) comportant des canaux à haute pression (3) et des canaux à basse pression (2), comprenant une unité de raccordement (5) comportant un réservoir à haute pression agencé axialement (7) et un réservoir à basse pression agencé radialement (6) avec un raccordement (11, 12) pour les lignes de raccordement dans chaque cas.L'extrémité axiale (1.1) de l'échangeur (1) est limitée par un élément de terminaison (10), qui comporte des trous de passage axiaux (10.1) pour la circulation à haute pression vers le réservoir (7), et à l'extrémité (1.1) de l'échangeur (1) dans la région du réservoir (6), il existe des fentes longitudinales (4) à travers lesquelles la circulation à basse pression circule radialement du canal (2) vers le réservoir (6).L'invention trouve notamment application dans les systèmes de conditionnement d'air de véhicules.

Description

DESCRIPTION

L'invention se rapporte à un échangeur de chaleur à canaux multiples comportant des canaux à haute pression et des canaux à basse pression et à une unité de raccordement destinée au raccordement de l'échangeur de chaleur à canaux multiples à d'autres composants, par exemple, à une unité de conditionnement d'air dans une pompe à chaleur. 5 Ci-dessous, un échangeur de chaleur est appelé échangeur de chaleur à canaux multiples lorsque les fluides caloporteurs circulent par des canaux séparés. Les canaux sont agencés à l'intérieur et en direction de l'extension longitudinale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples cylindrique, qui est fabriqué de préférence par extrusion et utilisé par exemple, en tant qu'échangeur de chaleur intérieur avec une unité de 10 raccordement appropriée dans un processus de réfrigération.

Les échangeurs de chaleur intérieurs sont utilisés, par exemple, dans une unité de conditionnement d'air de véhicule, de manière à améliorer l'efficacité du processus de réfrigération. Le principe de l'échangeur de chaleur intérieur consiste à transférer la chaleur depuis le réfrigérant présentant la pression la plus élevée vers le réfrigérant 15 présentant la pression la plus basse. La réduction ou l'augmentation impliquée, respectivement, de l'enthalpie permet d'obtenir une capacité de réfrigération plus élevée.

En raison de l'espace limité dans un véhicule à moteur, on souhaite également concevoir les composants de l'unité de conditionnement d'air du véhicule de même que l'échangeur de chaleur intérieur de sorte qu'ils nécessitent le plus petit espace possible. 20 Ceci implique également que les surfaces disponibles pour le transfert de chaleur doivent être optimisées par rapport à la taille de l'échangeur de chaleur intérieur.

Si du C02 est utilisé en tant que réfrigérant, les sections transversales des lignes et des canaux de réfrigérant dans les échangeurs de chaleur doivent être petites en raison de la haute pression du réfrigérant. De ce fait il est nécessaire, en fonction de la conception 25 structurelle de l'échangeur de chaleur intérieur, en particulier des sections transversales radiales, de réaliser des unités de raccordement appropriées, qui peuvent être utilisées pour raccorder très facilement, par exemple, les lignes de tubes à des canaux à haute pression et des canaux à basse pression.

Le document US 6 098 704 décrit un échangeur de chaleur coaxial optimisé en ce 30 qui concerne l'espace pour le chauffage de l'air de l'intérieur d'un véhicule, o un tube intérieur à ailettes est inséré dans un tube extérieur à ailettes. De cette manière, la paroi extérieure du tube intérieur touche directement et indirectement les ailettes radiales du tube extérieur. Les fluides utilisés pour le transfert de chaleur, un mélange eau-glycol et un réfrigérant, circulent dans le tube intérieur et dans les interstices entre les ailettes du tube extérieur. En raison de cet agencement coaxial des tubes, une pluralité de petits canaux radiaux est créée, ce qui résulte en un bon transfert de chaleur. Pour séparer les 5 écoulements de fluide, un dispositif de raccordement de tube disposé sur le périmètre entier du tube intérieur est utilisé en limitant ainsi axialement le tube extérieur. De ce fait, le réfrigérant peut circuler depuis le tube extérieur dans le dispositif de raccordement de tube, être recueilli et être dirigé ensuite orthogonalement par rapport à l'extension longitudinale de l'échangeur de chaleur intérieur. L'inconvénient de l'échangeur de 10 chaleur est qu'en raison de la conception à ailettes des tubes intérieur et extérieur, l'échangeur de chaleur ne peut pas être mis en oeuvre avec les hautes pressions se produisant, par exemple, dans les unités de conditionnement d'air avec du C02 en tant que réfrigérant, pour des raisons de résistance mécanique et de sécurité.

A partir du document US 2002/0 046 830 Ai, un échangeur de chaleur intérieur 15 est connu, lequel est constitué d'un seul tube et comporte un canal intérieur et plusieurs canaux extérieurs. Les canaux extérieurs sont séparés les uns des autres par des parois de séparation ou des ailettes, respectivement, les ailettes étant agencées radialement par rapport à l'axe principal du tube. Les canaux extérieurs sont reliés à d'autres tubes par des éléments de raccordement spéciaux. Pour cela, l'élément de raccordement cylindrique 20 enferme le tube extérieur et limite de ce fait les extrémités axiales des canaux extérieurs.

Cet élément de raccordement est relié à l'échangeur de chaleur par l'intermédiaire de joints toriques ou des raccords de coupe guidés dans des rainures. En outre, cet élément de raccordement est muni d'une aiguille creuse, à travers laquelle la circulation du fluide du canal axial sort de l'échangeur de chaleur. Le type de fixation et la conception 25 structurelle de l'élément de raccordement sont très coteux.

Un échangeur de chaleur cylindrique non pressurisé en tant qu'unité à courants inversés dans lequel l'eau et un gaz de chauffage traversent des canaux séparés, est connu à partir du document US 4 368 777. La chambre annulaire du canal extérieur conduit l'eau et est fermée à son extrémité axiale par des régions de terminaison annulaires. L'eau est 30 fournie par l'intermédiaire de rebords qui sont situés orthogonalement à l'extension longitudinale de l'échangeur de chaleur à l'extérieur de la région de chambre extérieure.

Le tube intérieur conduit le gaz de chauffage et sur son extension longitudinale il est muni d'ailettes radiales espacées également sur ses côtés intérieur et extérieur pour améliorer le transfert de chaleur. Les ailettes extérieures sont situées dans l'espacement prolongé 35 imaginaire entre deux ailettes intérieures. Dans les directions de circulation de l'eau et du gaz de chauffage, respectivement, les ailettes extérieure et intérieure, respectivement, sont linéairement agrandies, de manière à empêcher que l'échangeur de chaleur soit surchauffé ou détruit en cours de fonctionnement. Des tubes d'échangeur de chaleur à ailettes permettent un bon transfert de chaleur dans certaines applications, mais ne sont pas 5 appropriés pour le transfert de chaleur interne d'un processus de réfrigération en raison des hautes pressions de fonctionnement et des diamètres de canaux résultants. En outre, la fabrication de tubes à ailettes au niveau des côtés intérieur et extérieur, avec des ailettes qui augmentent ou diminuent linéairement, respectivement, dans la direction de circulation apparaît comme étant très complexe et coteuse.

Ce dont les fabricants des unités de conditionnement d'air de véhicule ont besoin est, par-dessus tout, en liaison avec l'utilisation de réfrigérants sous hautes pressions telles que du C02, d'être capables de concevoir les échangeurs de chaleur résistant à de hautes pressions avec un élément de raccordement, qui sont appropriés pour différentes géométries d'échangeurs de chaleur à canaux multiples et, en outre, peuvent être 15 facilement reliés les uns aux autres.

Sur la base de cet état de la technique, l'invention satisfait ces besoins en réalisant une unité de raccordement et un échangeur de chaleur qui sont appropriés pour des hautes pressions dans des processus de réfrigération, en particulier pour des unités de conditionnement d'air de véhicule mis en oeuvre avec du C02, et qui peuvent facilement 20 être fabriqués. En outre, l'invention présente de petites dimensions de montage et elle est appropriée pour des échangeurs de chaleur à canaux multiples géométriquement complexes.

Conformément à la présente invention, il est ainsi prévu une unité de raccordement destinée à un échangeur de chaleur à canaux multiples comportant des 25 canaux à haute pression et des canaux à basse pression. Cette unité consiste en une unité de raccordement comportant un réservoir à haute pression agencé axialement et un réservoir à basse pression agencé radialement avec un raccordement dans chaque cas pour les lignes de raccordement. L'extrémité axiale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples est limitée par un élément de terminaison, qui comporte des trous de passage 30 axiaux pour la circulation à haute pression vers le réservoir à haute pression et, à l'extrémité axiale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples dans la région de réservoir à basse pression, des fentes longitudinales sont prévues à travers lesquelles la circulation à basse pression circule radialement du canal à basse pression vers le réservoir à basse pression.

De façon préférée, la profondeur de pénétration de l'échangeur de chaleur à canaux multiples comportant l'élément de terminaison dans l'unité de raccordement est limitée par une butée.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'unité de raccordement destinée 5 à un échangeur de chaleur à canaux multiples consiste en une unité de raccordement présentant un réservoir à haute pression agencé axialement et un réservoir à basse pression agencé radialement, le réservoir à basse pression étant relié à une chambre concentrique conçue parallèlement au réservoir à haute pression et la sortie de chambre comportant un raccordement de sorte que la circulation à haute pression et la circulation à 10 basse pression sont évacuées dans la direction axiale.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'unité de raccordement destinée à un échangeur de chaleur à canaux multiples consiste en une unité de raccordement cylindrique comportant un réservoir à haute pression agencé axialement avec un raccordement pour des lignes de raccordement, le réservoir à haute pression suivant 15 directement l'extrémité axiale des canaux à haute pression, dans la direction de circulation, et l'unité de raccordement cylindrique comportant un trou de passage axial pour les canaux tubulaires à basse pression.

L'invention concerne également un échangeur à canaux multiples dans lequel les canaux à haute pression sont répartis concentriquement de façon homogène sur la 20 périphérie et un canal à basse pression est agencé axialement, lequel dans la région de l'unité de raccordement est relié par au moins une fente longitudinale au réservoir à basse pression.

Ainsi, le concept de l'invention prévoit que l'unité de raccordement, de préférence agencée à l'extrémité d'un échangeur de chaleur à canaux multiples crée des réservoirs 25 axial et radial dans lesquels les fluides à haute pression et à basse pression sont recueillis et dirigés vers les lignes de raccordement par l'intermédiaire des raccordements au niveau des réservoirs respectifs.

De cette manière, le fluide à basse pression circule dans le réservoir radial tandis que le fluide à haute pression circule dans le réservoir axial.

L'extrémité axiale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples est limitée par un élément de terminaison qui comporte des passages axiaux pour que le fluide à haute pression circule vers le réservoir à haute pression. La géométrie de ces passages est identique à celle des canaux à haute pression, les passages étant agencés de façon concentrique dans l'élément de terminaison.

Conformément à l'invention, le fluide à basse pression circule à travers des fentes longitudinales du canal à basse pression vers le réservoir à basse pression. Ces fentes sont uniquement disposées dans la plage du réservoir à basse pression et sont agencées radialement.

Les fentes sont de préférence réalisées par des traits de scie, ce qui par comparaison au fraisage des fentes de la technique antérieure résulte en une production à cot plus faible de l'échangeur de chaleur à canaux multiples conformément à l'invention.

En débutant à partir de l'extrémité axiale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples, ces fentes sont réalisées le long du diamètre et de préférence de façon symétrique sur la 10 section transversale. L'avantage d'une découpe par sciage par rapport au fraisage est que le travail pour fabriquer un échangeur de chaleur à canaux multiples pourra être significativement réduit.

L'unité de raccordement est fixée à l'échangeur de chaleur à canaux multiples de préférence par brasage. L'alignement et la profondeur de pénétration de l'échangeur de 15 chaleur à canaux multiples avec l'élément de terminaison peuvent être limités au moyen d'une butée. La butée peut être réalisée dans l'unité de raccordement elle-même ou bien à l'extérieur de l'échangeur de chaleur à canaux multiples.

L'échangeur de chaleur à canaux multiples est de préférence conçu sous la forme d'un cylindre circulaire et comporte au moins un canal à basse pression et une pluralité de 20 canaux circulaires, elliptiques ou cunéiformes agencés concentriquement sur la périphérie, o circule le réfrigérant à haute pression. Le canal à basse pression pratiquement façonné en cylindre circulaire comporte des protubérances radiales dans la direction longitudinale de l'échangeur de chaleur, lesquelles agissent pour agrandir la surface de transfert de chaleur. Ces protubérances sont de préférence disposées entre deux 25 canaux à haute pression agencés concentriquement.

Les raccordements réalisés au niveau des réservoirs à haute pression et à basse pression fonctionnent chacun pour relier les lignes de raccordement. Ils sont conçus de façon efficace sous la forme de manchons ou de douilles.

Conformément à un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité de 30 raccordement comporte un seul réservoir à haute pression agencé axialement qui dans le sens de la circulation, suit directement l'extrémité axiale des canaux à haute pression. Le réfrigérant à basse pression circule donc dans au moins un canal tubulaire qui est acheminé à travers le réservoir à haute pression et un trou de passage axial dans l'unité de raccordement. Le réservoir à haute pression est relié par l'intermédiaire d'une ouverture 35 dans la paroi latérale du réservoir.

Pour des applications sélectionnées de l'échangeur de chaleur à canaux multiples comportant l'unité de raccordement de l'invention, deux canaux à basse pression sont disposés sur le diamètre de l'échangeur de chaleur cylindrique à canaux multiples et dans la plage de l'unité de raccordement, reliés l'un à l'autre et avec le réservoir à basse pression par l'intermédiaire d'une fente longitudinale le long du diamètre.

Un autre mode de réalisation avantageux de l'unité de raccordement de l'invention est constitué d'un réservoir axial et d'un réservoir radial, d'o il résulte que le réservoir radial à la place d'une douille comporte une chambre concentrique et de ce fait cylindrique agencée parallèlement au réservoir axial. L'avantage est que la circulation à 10 basse pression et la circulation à haute pression peuvent être évacuées séparément mais néanmoins conjointement dans la direction axiale et l'espace de montage limité disponible peut être utilisé de façon efficace.

De manière à éviter ces contraintes thermiques, l'échangeur de chaleur à canaux multiples, l'unité de raccordement et l'élément de terminaison sont constitués du même 15 matériau, de préférence de l'aluminium. L'aluminium est particulièrement approprié au transfert de la chaleur en raison de son coefficient de conduction de chaleur élevé.

L'homme de l'art se rendra facilement compte à partir d'une telle présentation que l'extrémité axiale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples ne se rapporte pas exclusivement à une extrémité, mais que la conception conforme à l'invention comprend 20 les deux extrémités axiales.

Les avantages significatifs de l'invention sont essentiellement: l'aptitude pour des hautes pressions de fonctionnement dans des processus de réfrigération, - la fabrication simple et rentable, - le montage des unités de raccordement en optimisant l'encombrement, - les unités de raccordement sont appropriées pour des échangeurs de chaleur à canaux multiples géométriquement complexes.

Ci-dessous, l'invention est décrite de manière plus détaillée, mais non limitativement, par des exemples par les dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente un circuit de réfrigération d'une unité de conditionnement d'air de véhicule, La figure 2 représente une section transversale radiale d'un échangeur de chaleur coaxial conformément à un mode de réalisation préféré, La figure 3 représente une section transversale axiale de l'élément de 35 raccordement de tube de l'échangeur de chaleur de la figure 2, La figure 4 représente une section transversale radiale d'un échangeur de chaleur coaxial conformément à un second mode de réalisation, La figure 5 représente une section transversale axiale de l'élément de raccordement de tubes de l'échangeur de chaleur de la figure 4, La figure 6 représente une section transversale radiale d'un échangeur de chaleur coaxial conformément à un troisième mode de réalisation, La figure 7 représente une section transversale axiale de l'élément de raccordement de tubes de l'échangeur de chaleur de la figure 6, La figure 8 représente une section transversale radiale d'un échangeur de chaleur 10 coaxial conformément à un quatrième mode de réalisation, La figure 9 représente une section transversale axiale de l'élément de raccordement de tubes de l'échangeur de chaleur de la figure 8.

La figure 1 représente le circuit de réfrigération d'une unité de conditionnement d'air de véhicule caractéristique. La région de basse pression du processus de réfrigération 15 13 s'étend depuis la sortie de la soupape de détente 13.2 vers le côté d'aspiration du compresseur 13.5 et la région à haute pression s'étend depuis la sortie du compresseur 13. 5 vers l'entrée de la soupape de détente 13.2. L'échangeur de chaleur à canaux multiples intérieur 1 est de ce fait simultanément traversé par un réfrigérant à haute pression et un réfrigérant à basse pression.

Dans l'évaporateur 13.3, le réfrigérant se dilate et son enthalpie est augmentée.

Dans le sens de la circulation entre l'évaporateur 13.3 et l'échangeur de chaleur à canaux multiples intérieur 1, un dispositif de recueil de réfrigérant 13.4 comportant un dispositif de séchage est agencé de manière à recueillir l'humidité du réfrigérant et à sécher le réfrigérant. Dans l'échangeur de chaleur à canaux multiples intérieur 1 agencé directement 25 en aval, la chaleur est transférée vers le réfrigérant à basse pression, ce qui résulte en une augmentation de l'enthalpie du réfrigérant. Dans le compresseur 13.5, la vapeur de réfrigérant est comprimée. Le réfrigérant après compression, ayant la température finale de compression, est refroidi dans le condenseur/dispositif de refroidissement de gaz 13.1 et dirigé vers l'échangeur de chaleur à canaux multiples intérieur 1 en vue d'un 30 refroidissement continu. Avec la détente qui suit du réfrigérant à haute pression dans la soupape de détente 13.2 et son écoulement vers l'évaporateur 13.3, le circuit de réfrigérant est fermé.

Les figures 2 et 3 représentent les sections axiale et radiale d'un premier mode de réalisation préféré de l'invention. A l'extrémité de l'échangeur de chaleur à canaux 35 multiples 1, une unité de raccordement 5 est agencée, laquelle comporte un réservoir à haute pression agencé axialement 7 et un réservoir à basse pression agencé radialement 6.

L'extrémité axiale 1.1 de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 est limitée par un élément de terminaison 10, qui comporte des trous de passage 10.1 axiaux pour le fluide à haute pression. L'élément de terminaison 10 vient en contact avec la butée 8 qui limite la 5 profondeur de pénétration de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 dans l'unité de raccordement 5. Les trous de passages axiaux 10.1 présentent de préférence une géométrie identique à celle des canaux à haute pression 3. Six canaux à haute pression 3 concentriquement agencés sur une périphérie et conçus sous la forme de cylindres circulaires sont disposés à travers le réservoir à basse pression 6 et se déchargent dans les 10 trous de passage axiaux 10.1 de l'élément de terminaison 10. Le canal à basse pression 2 comporte six protubérances radiales 15 qui sont conçues pour s'étendre dans la direction longitudinale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1. Au niveau de l'extrémité axiale 1.1 de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1, les protubérances 15 sont radialement mises en forme, en direction de la surface circonférentielle de l'échangeur de 15 chaleur à canaux multiples 1, sous la forme de six fentes longitudinales 4. Chacune de ces fentes 4 est située entre deux canaux à haute pression adjacents 3.

De cette façon, le canal à basse pression 2 est relié au réservoir à basse pression agencé radialement 6 de sorte que conformément à l'invention le fluide à basse pression circule à travers les fentes 4 vers le réservoir à basse pression 6 et est recueilli à cet 20 endroit. Sur le raccordement 12 réalisé dans le réservoir à basse pression 6 orthogonalement à l'axe longitudinal de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1, un raccordement vers d'autres lignes de raccordement est prévu. Le fluide à haute pression quitte l'unité de raccordement 5 par l'intermédiaire du raccordement axial 11 dans la paroi du réservoir à haute pression 7. Un avantage particulier de ce mode de réalisation est que 25 la paroi latérale du réservoir 6 peut être réalisée avec une épaisseur réduite. En outre, les fentes longitudinales forment une zone de sortie importante par rapport à la section transversale du canal à basse pression.

Les figures 4 et 5 représentent un second mode de réalisation préféré de l'invention. Dans ce cas, l'unité de raccordement cylindrique 9 comporte un seul réservoir 30 à haute pression axial 7, dans lequel est recueilli le réfrigérant à haute pression. Sur la figure 5, l'unité de raccordement 9 et l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 présentent des dimensions nominales égales. Ceci signifie que le diamètre intérieur de l'unité de raccordement cylindrique 9 est équivalent au diamètre extérieur de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1. Un avantage spécial de ce mode de réalisation consiste 35 en ce que la largeur de montage de l'unité de raccordement cylindrique 9 est petite et que la fixation de l'unité de raccordement cylindrique 9 à l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 peut être réalisée avec peu de travail, par exemple par brasage.

L'homme de l'art se rendra facilement compte que le fluide à basse pression circule dans deux canaux à basse pression circulairescylindriques séparés 2. Ces deux 5 canaux à basse pression 2 sont agencés sur le diamètre, chacun à des distances égales de la surface circonférentielle. Dans l'espace de l'unité de raccordement 9, les deux canaux à basse pression 2 sont placés côte à côte sous la forme d'un tube elliptique. Ce tube "logeant" les deux canaux à basse pression 2 est disposé à travers un trou de passage axial 16 réalisé dans le réservoir à haute pression 7. Ce trou de passage axial 16 est adapté en 10 ce qui concerne sa géométrie à celle du tube elliptique de sorte que dans la plage de contact, l'unité de raccordement 9 soit reliée solidairement à l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1.

En outre, orthogonalement à l'extension longitudinale de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1, il existe un raccordement 11 pour les lignes de raccordement dans la 15 paroi. Le fluide à haute pression circule dans approximativement six canaux à haute pression 3 agencés concentriquement. Sur la figure 4, ces six canaux à haute pression 3 sont agencés symétriquement, d'o il résulte que sur chaque côté gauche et droit de l'axe en section, deux canaux à haute pression 3 sont conçus sous forme de cylindres circulaires et qu'un autre canal à haute pression 3 est conçu sous forme d'un cylindre 20 elliptique. Ces canaux à haute pression 3 conduisent à leurs extrémités dans l'unité de raccordement 9, o le réfrigérant à haute pression est recueilli. La profondeur de pénétration de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 dans l'unité de raccordement 9 dépend uniquement de la conception des extrémités des canaux à haute pression 3.

L'homme de l'art se rendra facilement compte que l'unité de raccordement 9 doit 25 complètement enfermer les extrémités des canaux à haute pression pour assurer la fonctionnalité définie.

Le troisième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 6 et 7 est constitué d'un réservoir à basse pression 6 et d'un réservoir à haute pression 7. Les deux réservoirs sont séparés l'un de l'autre par un élément de terminaison 10 agencé au niveau 30 de l'extrémité axiale 1. 1 de l'échangeur de chaleur à canaux multiples. Cet élément de terminaison 10 est de préférence conçu de façon circulaire et limité par une butée 8. Dans des conditions de fonctionnement, le réfrigérant à haute pression circule à travers les trous de passage axiaux 10.1 de sorte qu'il atteint le réservoir à haute pression 7.

La région à basse pression comprend en outre deux canaux à basse pression 35 circulaires 2, qui dans la région de l'unité de raccordement 5 sont longitudinalement munis d'une fente 4 et donc radialement ouverts dans la direction du réservoir à basse pression 6. La fente 4 s'étend sur le diamètre entier de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 de sorte que les deux régions à basse pression sont reliées l'une à l'autre et avec le réservoir à basse pression 6. La région à haute pression, est en outre caractérisée 5 par quatre canaux concentriques circulaires et deux canaux concentriques elliptiques. Ces canaux 3 sont agencés de façon presque symétrique c'est-à-dire que chaque ensemble de deux canaux géométriquement identiques est agencé comme des images en miroir. Le diamètre intérieur de l'unité de raccordement 5 est supérieur au diamètre extérieur de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1 dans la région du réservoir à basse pression 6 10 pour assurer l'espace libre requis pour que le réfrigérant sorte ou entre, respectivement. Il a été observé que les fentes 4 s'étendent sur la longueur axiale entière du réservoir à basse pression 6.

Les figures 8 et 9 représentent un quatrième mode de réalisation de l'invention, d'o il résulte qu'une unité de raccordement 18 comporte un réservoir à haute pression 15 agencé axialement 7 et un réservoir à basse pression agencé radialement 6, le réservoir à basse pression 6 étant relié à une chambre 19 conçue de façon circulaire-cylindrique parallèlement au réservoir à haute pression 7. Sur ce raccordement, le fluide à basse pression circule hors du réservoir à basse pression 6 dans la chambre 19 agencée concentriquement à l'axe principal de l'échangeur de chaleur à canaux multiples 1. La 20 sortie de chambre 19.1 comporte un raccordement 12 de sorte que la circulation à haute pression peut être évacuée directement à côté de la circulation à basse pression dans la direction axiale. Entre chaque canal à haute pression adjacent 3 agencé concentriquement, il existe des fentes longitudinales 4, qui relient le canal à basse pression axial 2 au réservoir à basse pression. L'extrémité axiale 1.1 de l'échangeur de chaleur à canaux 25 multiples comportant l'élément de terminaison 10 comporte, en fonction du nombre et de la géométrie des canaux à haute pression, les trous de passage axiaux 10.1pour la circulation à haute pression. Donc, le fluide à haute pression, conformément à l'invention, circule dans le réservoir à haute pression 7 et en outre en aval sur le raccordement axial 1 1 vers les lignes de raccordement. La surface de transfert thermique d'un canal à basse 30 pression cylindrique agencé axialement 2 est agrandie par les protubérances radiales 15.

La profondeur de ces protubérances 15 dépend de la quantité d'agrandissement désiré de la surface de transfert thermique et des conditions de résistance mécanique.

Le nombre et la conception des canaux à haute pression ne sont pas limités aux descriptions ci-dessus, mais peuvent être conçus de façon variable suivant une pluralité de 35 combinaisons. C'est le nombre des canaux à haute pression qui dépend en particulier du il débit du réfrigérant et des niveaux de pression fonctionnels se produisant dans le circuit de réfrigération.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Unité de raccordement destinée à un échangeur de chaleur à canaux multiples (1) comportant des canaux à haute pression (3) et au moins un canal à basse pression (2), caractérisée en ce qu'elle consiste en une unité de raccordement (5) comportant un réservoir à haute pression agencé axialement (7) et un réservoir à basse pression agencé 5 radialement (6) avec un raccordement (11, 12) dans chaque cas pour les lignes de raccordement, l'extrémité axiale (1.1) de l'échangeur de chaleur à canaux multiples (1) étant limitée par un élément de terminaison (10), qui comporte des trous de passage axiaux (10.1) pour la circulation à haute pression vers le réservoir à haute pression (7), et des fentes longitudinales (4) étant prévues à l'extrémité axiale (1.1) de l'échangeur de 10 chaleur à canaux multiples (1) dans la région de réservoir à basse pression (6), fentes longitudinales (4) à travers lesquelles la circulation à basse pression circule radialement dudit au moins un canal à basse pression (2) vers le réservoir à basse pression (6) .

2. Unité de raccordement destinée à un échangeur de chaleur à canaux multiples 15 selon la revendication 1, caractérisée en ce que la profondeur de pénétration de l'échangeur de chaleur à canaux multiples (1) comportant l'élément de terminaison (10) dans l'unité de raccordement (5) est limitée par une butée (8).

3. Unité de raccordement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les 20 fentes (4) consistent en des traits de scie, obtenus par découpe par sciage le long du diamètre de l'échangeur de chaleur à canaux multiples.

4. Unité de raccordement destinée à un échangeur de chaleur à canaux multiples selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le réservoir à basse pression (6) est 25 relié à une chambre concentrique (19) conçue parallèlement au réservoir à haute pression (7) et la sortie (19.1) de cette chambre (19) comporte un raccordement (12) de sorte que la circulation à haute pression et la circulation à basse pression sont évacuées dans la direction axiale.

5. Echangeur de chaleur à canaux multiples selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les raccordements au niveau des réservoirs à haute pression (7) et à basse pression (6) se présentent sous la forme de manchons ou de douilles.

6. Echangeur de chaleur à canaux multiples, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.

7. Echangeur de chaleur à canaux multiples selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un cylindre circulaire, en ce que les canaux à haute pression (3) sont répartis concentriquement de façon homogène sur la périphérie (14) et 10 en ce qu'un canal à basse pression (2) est agencé axialement, lequel dans la région de l'unité de raccordement (5) est relié par au moins une fente longitudinale (4) au réservoir à basse pression (6).