FR2892501A1 - Echangeur de chaleur - Google Patents

Abstract

L'échangeur de chaleur comprend une première unité de voies pour fluide 10 comportant au moins deux voies d'écoulement en retour 26 opposées l'une à l'autre et empilées à travers des parties courbées 27, 18, et une seconde unité de voies pour fluide 9 qui comporte des secondes voies 22, 23 qui présentent des voies d'écoulement en forme de U sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z et qui sont empilées dans la direction d'empilement des voies d'écoulement en retour 26 et agencées entre elles, par l'intermédiaire d'unités de communication 14 à 19. Les unités de communication 14 à 19 communiquant avec les voies d'écoulement en forme de U sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide. Par conséquent, il est possible de fournir un échangeur de chaleur facile à assembler qui peut être produit avec efficacité.

Description

2892501 ECHANGEUR DE CHALEUR

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention Cette invention se rapporte à un échangeur de chaleur destiné à échanger de la chaleur entre un premier fluide et un second fluide ou, en particulier, à un échangeur de chaleur pour des véhicules automobiles afin d'échanger de la chaleur entre l'eau et un réfrigérant. 2. Description de la technique apparentée Un échangeur de chaleur de ce type est connu et comprend des tubes plats à pression élevée formés suivant un motif en zigzag pour créer une voie d'écoulement à pression élevée et des tubes plats à basse pression formés suivant un motif en zigzag pour créer une voie d'écoulement à basse pression, où trois tubes plats à pression élevée sont formés orthogonalement les uns aux autres et entremêlés avec trois tubes plats à basse pression dans un agencement dans lequel les flux se croisent mutuellement (voir par exemple la publication de brevet japonais non examinée N 2004-184 074, figures 2 à 5). La fabrication de l'échangeur de chaleur classique décrit ci-dessus nécessite cependant l'étape de formation d'un tube courbé en déposant les tubes plats à haute et basse pression alternativement les uns sur les autres pour former les voies d'échange de chaleur les unes avec les autres, en posant de cette manière le problème qu'un nombre accru d'étapes d'assemblage est requis et que la productivité est faible. RESUME DE L'INVENTION Cette invention a été réalisée au vu du problème décrit ci-dessus et son objectif consiste à fournir un échangeur de chaleur qui est facile à monter et qui a une productivité élevée. De manière à parvenir à l'objectif décrit ci-dessus, les moyens techniques décrits ci-dessous sont employés. Conformément à un premier aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur comprenant : une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), dans une relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le 2 premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, et une seconde unité de voies pour fluide (9) comportant des secondes voies pour fluide (22, 23) où un second fluide s'écoule à travers le premier fluide, qui sont empilées grâce à des unités de communication (14, 15, 16, 17, 18, 19) dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour (26), et les secondes voies pour fluide (22, 23) ainsi empilées étant chacune disposées entre les voies d'écoulement en retour (26), où les secondes voies pour fluide (22, 23) comprennent chacune une voie d'écoulement en forme de U où le second fluide s'écoule dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction d'empilement (direction Z) et après un retour à une première extrémité (13) de la seconde unité de voies pour fluide (9), s'écoule dans la direction opposée à la direction sensiblement perpendiculaire (direction Y), et où les unités de communication (14 à 19) communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U et sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide (9).

Dans le premier aspect de l'invention, les unités de communication destinées à établir une communication entre les secondes voies pour fluide empilées communiquent avec les voies en forme de u, et sont disposées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide. Grâce à l'opération principale établie, dans laquelle la première unité de voies pour fluide est déplacée d'une extrémité à l'autre de la seconde unité de voies pour fluide et assemblée sur la seconde unité de voies pour fluide, par conséquent, les deux unités de voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire et un échangeur de chaleur présentant une productivité élevée est obtenu. De même, chacune des secondes voies pour fluide agencées entre les voies d'écoulement en retour correspondantes est constituée d'une voie en forme de U réalisant un demi-tour sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction d'empilement (direction Z). Donc, un échangeur de chaleur compact d'une faible hauteur dans la direction d'empilement, et présentant des performances d'échange de chaleur et de productivité toutes deux élevées peut être obtenu. Conformément à un second aspect de l'invention, il est 5 fourni un échangeur de chaleur comprenant : une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), dans une relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le 10 premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, et une seconde unité de voies pour fluide (29) comportant des 15 secondes voies pour fluide (32f, 32g) où un second fluide s'écoule à travers le premier fluide, qui sont empilées par l'intermédiaire d'unités de communication (31g) dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour (26), et les secondes voies pour fluide (32a, 32g) ainsi 20 empilées étant chacune disposées entre les voies d'écoulement en retour correspondantes (26), où les secondes voies pour fluide (32a à 33g) comprennent chacune une voie d'écoulement en forme de U dans laquelle le second fluide s'écoule dans la direction (direction Y) 25 sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide, et après le changement de direction à une première extrémité (32) de la seconde unité de voies pour fluide (29) et le retour par un déplacement dans la direction d'empilement (direction Z), s'écoule dans la direction opposée à 30 la direction sensiblement perpendiculaire (direction Y), et où les unités de communication (31a à 31g) communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U et sont disposées à l'autre extrémité des secondes unités de voies pour fluide (29). Dans le second aspect de l'invention, les unités de 35 communication destinées à établir une communication entre les secondes voies pour fluide empilées communiquent avec les voies en forme de U, et sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide. En déplaçant la première unité de voies pour fluide d'une première extrémité à l'autre 40 extrémité de la seconde unité de voies pour fluide et en 4 2892501

l'assemblant à la seconde unité de voies pour fluide, par conséquent, les deux unités de voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire, et un échangeur de chaleur présentant une productivité élevée est obtenu. De même, une voie en forme de U dans laquelle le second fluide s'écoule dans la direction opposée à la direction d'empilement (direction Z) est formé dans chacune des secondes voies pour fluide et, par conséquent, un échangeur de chaleur compact d'une faible hauteur dans la direction d'écoulement du premier fluide et présentant des performances d'échange de chaleur et de productivité élevées peut être obtenu. Conformément à un troisième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur comprenant : une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), dans une relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, des secondes voies pour fluide (34) se composant de voies d'écoulement en forme de U (34) agencées entre les voies d'écoulement en retour (26) comportant, dans une relation opposée l'une à l'autre, une conduite d'écoulement dans laquelle le second fluide traversant le premier fluide entre par les entrées (34a, 34c, 34e, 34g) et entre dans la direction (opposée à la direction Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide, et une voie d'écoulement inversée pour modifier la direction et atteint les sorties (34b, 34d, 34f, 34h), et un élément courbé (35) comportant une seconde entrée de fluide (36), et une seconde sortie de fluide (37) et relié aux entrées (34a, 34c, 34e, 34g) et aux sorties (34b, 34d, 34f, 34h), où la seconde entrée de fluide (36) et la seconde sortie de fluide (37) communiquent l'une avec l'autre par l'intermédiaire de la totalité des secondes voies pour fluide (34) reliées à l'élément courbé (35). 5 Dans le troisième aspect de l'invention, l'élément courbé est relié à l'entrée et la sortie de chaque seconde voie pour fluide, et la seconde entrée de fluide ainsi que la seconde sortie de fluide de l'élément courbé communiquent l'une avec l'autre par l'intermédiaire de la totalité des secondes voies pour fluide reliées à l'élément courbé. Par conséquent, un échangeur de chaleur à productivité élevée, dans lequel les deux voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire, peut être obtenu en déplaçant la seconde unité de voies pour fluide dans une première direction par rapport à la première unité de voies pour fluide et en la reliant l'élément courbé. Conformément à un quatrième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les voies d'écoulement constituant la première unité de voies pour fluide (10) sont des tubes plats présentant une surface longitudinale s'étendant dans la direction (direction Y) dans laquelle le second fluide s'écoule entre les voies d'écoulement en retour (26). Dans le quatrième aspect de l'invention, l'aire de transmission de chaleur des premières voies pour fluide par rapport aux secondes voies pour fluide peut être augmentée, et par conséquent les performances d'échange de chaleur sont améliorées. De même, l'aire en coupe des secondes voies pour fluide peut être augmentée, sans augmenter la taille des voies 25 d'écoulement en retour dans la direction d'empilement, et par conséquent la perte de pression dans les secondes voies pour fluide est réduite. Conformément à un cinquième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les tubes plats sont 30 des tubes plats comportant de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion. Dans le cinquième aspect de l'invention, la résistance à la pression et les performances de transmission de chaleur de l'échangeur de chaleur sont améliorées. 35 Conformément à un sixième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel la taille (h) de l'intervalle entre les voies d'écoulement en retour (26) constituant la première unité de voies pour fluide (10) est plus grande que la taille (t) des voies d'écoulement en retour (26) 40 dans la direction d'empilement. 6 2892501

Dans le sixième aspect de l'invention, une variation géométrique nette au niveau des parties courbées des premières voies pour fluide est empêchée afin de permettre une usinabilité et une productivité améliorées. 5 Conformément à un septième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les voies d'écoulement en retour (26) et les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) sont reliées en étant brasées les unes aux autres. 10 Dans le septième aspect de l'invention, la résistance thermique entre les premier et second fluides est réduite pour des performances d'échange de chaleur améliorées. Conformément à un huitième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les secondes voies 15 pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) et les premières voies pour fluide (26) sont reliées en étant brasées les unes aux autres en formant une liaison partielle sur la surface extérieure des voies d'écoulement. Dans le huitième aspect de l'invention, la liaison partielle 20 est formée sur la surface extérieure des voies d'écoulement pour un accouplement par brasage, et par conséquent les variations des parties brasées, telles que des vides, sont réduites. De même, un espace de fuite peut être formé pour empêcher le fluide à haute pression, qui peut fuir, de s'infiltrer dans le fluide à basse pression. Conformément à un neuvième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel une couche de corrosion de sacrifice (38) conçue pour être corrodée dans un premier temps est formée sur une liaison partiellement formée, et un espace (B) en contact avec l'atmosphère est formé au niveau de la partie d'extrémité (B) dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule. Dans le neuvième aspect de l'invention, si un trou devait se former par la corrosion de l'une des voies pour fluide, la couche de corrosion de sacrifice est dans un premier temps corrodée et relâchée dans l'atmosphère par l'intermédiaire de l'espace de fuite, en empêchant de cette manière les autres voies pour fluide d'être corrodées. 7 2892501

Conformément à un dixième aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel la seconde unité de voies pour fluide (9, 29) est formée en empilant des éléments de plaques. 5 Dans le dixième aspect de l'invention, les secondes voies pour fluide peuvent être formées de segments de la même forme. Par conséquent, le coût de production est moindre et l'aire en coupe dans les voies d'écoulement peut être augmentée par comparaison à la taille de la seconde unité de voies pour 10 fluide. De même, les dimensions globales des voies d'écoulement peuvent être réduites pour réaliser une seconde unité de voies pour fluide compacte. Conformément à un 11e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel des ailettes sont disposées 15 dans les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g) constituant la seconde unité de voies pour fluide (9, 29). Dans le 11e aspect de l'invention, l'aire de transmission de chaleur peut être augmentée pour des performances d'échange de chaleur améliorées. 20 Conformément à un 12e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23) sont formées d'un tuyau présentant une section circulaire. Dans le 12e aspect de l'invention, le nombre des pièces 25 constituant les voies d'écoulement peut être réduit et un échangeur de chaleur peu coûteux peut être fourni. Conformément à un 13e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 34) sont constituées de tubes plats présentant 30 une surface plate dans une relation opposée à la surface extérieure des voies d'écoulement en retour (26). Dans le 13e aspect de l'invention, un échangeur de chaleur est produit, dans lequel l'aire en coupe requise des voies d'écoulement est fixée tout en réduisant en même temps la 35 longueur des voies d'écoulement en retour dans la direction d'empilement (direction Z). Conformément à un 14e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel un élément de séparation (39) est agencé dans les secondes voies pour fluide (32a à 32g) et des voies d'écoulement en forme de U sont formées dans 8 lesquelles l'écoulement est inversé avant et après l'élément de séparation (39). Dans le 14e aspect de l'invention, l'épaisseur des voies en forme de U peut être réduite pour réaliser un échangeur de chaleur compact présentant des performances d'échange de chaleur améliorées. Conformément à un 15e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les secondes voies pour fluide (34) sont formées comme des tubes plats en forme de U communiquant dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour (26), et des extrémités ouvertes d'une pluralité des tubes plats en forme de U agencés dans la même direction (direction Z) sont insérées entre les voies d'écoulement en retour (26) et en outre reliées à l'élément courbé (35). Dans le 15e aspect de l'invention, la seconde unité de voies pour fluide est formée de pièces composantes de forme relativement simple et par conséquent, un échangeur de chaleur à usinabilité élevée et facile à assembler est fourni.

Conformément à un 16e aspect de l'invention, il est fourni un échangeur de chaleur dans lequel les tubes plats en forme de U sont agencés en deux rangées dans la direction (direction X) de l'écoulement du premier fluide et les positions auxquelles les deux rangées des tubes plats en forme de U sont reliées à l'élément courbé (35), sont empilées suivant la direction d'empilement (direction Z). Dans le 16e aspect de l'invention, les voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide peuvent être allongées et par conséquent les performances d'échange de chaleur peuvent être améliorées. Les références numériques entre parenthèses suivant chaque moyen décrit ci-dessus indiquent un exemple de correspondance avec un moyen spécifique compris dans les modes de réalisation décrits ultérieurement.

La présente invention peut être comprise plus en détail d'après la description des modes de réalisation préférés de l'invention, telle que présentée ci-dessous, en même temps que des dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est un schéma simplifié représentant une configuration du cycle de réfrigération comprenant un échangeur de chaleur à eau-réfrigérant et un échangeur de chaleur interne conforme à un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une vue en perspective éclatée représentant l'état avant que l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation ne soit assemblé.

La figure 3 est une vue en perspective représentant une 10 configuration de l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation. La figure 4 est une vue en perspective éclatée représentant une configuration d'un échangeur de chaleur après l'assemblage d'une première unité de voies pour fluide et d'une seconde unité

15 de voies pour fluide représentées sur la figure 2.

La figure 5 est une vue en perspective éclatée représentant une configuration d'un échangeur de chaleur comportant des ailettes agencées dans la seconde voie pour fluide conforme à un premier mode de réalisation.

20 La figure 6 est une vue en perspective éclatée représentant l'état avant que l'échangeur de chaleur conforme au second mode de réalisation ne soit assemblé.

La figure 7 est une vue en perspective éclatée représentant une configuration d'un échangeur de chaleur après l'assemblage

25 d'une première unité de voies pour fluide et d'une seconde unité de voies pour fluide représentées sur la figure 6.

La figure 8 est une vue en perspective éclatée représentant la configuration interne de la seconde voie pour fluide de l'échangeur de chaleur conforme au second mode de réalisation.

30 La figure 9 est une vue en perspective éclatée représentant l'état de l'échangeur de chaleur conforme à un troisième mode de réalisation avant d'être assemblé.

La figure 10 est une vue en perspective représentant la relation entre la taille de l'intervalle entre les voies

35 d'écoulement en retour de la première unité de voies pour fluide et la hauteur des voies d'écoulement particulières de l'échangeur de chaleur conforme aux premier, second et troisième modes de réalisation.

La figure 11 est une vue en coupe représentant de façon 40 simplifiée la liaison entre les voies d'écoulement des premières et secondes unités de voies pour fluide de l'échangeur de chaleur conforme aux premier, second et troisième modes de réalisation. La figure 12 est une vue en coupe simplifiée prise suivant 5 la droite A-A sur la figure 11. La figure 13 est une vue en perspective représentant l'état avant l'assemblage d'un échangeur de chaleur conformément à une modification du troisième mode de réalisation. La figure 14 est une vue en perspective représentant une 10 première modification de la seconde unité de voies pour fluide de l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation. La figure 15 est une vue en perspective représentant une seconde modification de la seconde unité de voies pour fluide de 15 l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES (Premier mode de réalisation) L'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation est commandé pour échanger de la chaleur entre deux fluides 20 circulant dans une première voie pour fluide et une seconde voie pour fluide, respectivement, et est utilisé, par exemple, pour échanger de la chaleur entre de l'eau et un réfrigérant dans le cycle de conditionnement d'air. Avec l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation, la chaleur libérée par une 25 unité extérieure est évacuée dans l'eau du moteur de sorte que la température de l'eau est augmentée pour améliorer la vitesse de chauffe du moteur d'une part et les performances de chauffage de l'habitacle d'autre part au cours du temps où la température de l'eau n'est pas suffisamment élevée immédiatement après le 30 démarrage du moteur. En outre, l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation peut être utilisé en tant qu'échangeur de chaleur interne, par exemple, dans le cycle de conditionnement d'air. Dans l'application en tant qu'échangeur de chaleur interne, la chaleur est échangée entre le réfrigérant aval d'un 35 dispositif de refroidissement de gaz extérieur et le réfrigérant aval d'un évaporateur dans le cycle de conditionnement d'air en utilisant le réfrigérant de CO2. Donc, la température du réfrigérant amont d'une soupape de détente peut être réduite, résultant en une différence d'enthalpie accrue dans 40 l'évaporateur.

L'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation est expliqué ci-dessous. La figure 1 est un schéma simplifié représentant une configuration du cycle de réfrigération comportant un échangeur de chaleur à eau-réfrigérant et un échangeur de chaleur interne conforme à ce mode de réalisation. La figure 2 est une vue en perspective éclatée représentant une configuration de l'échangeur de chaleur après l'assemblage d'une première unité de voies pour fluide 10 et d'une seconde unité de voies pour fluide 9. La figure 3 est une vue en perspective représentant une configuration de l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation. La figure 4 est une vue en perspective éclatée représentant la configuration interne des secondes voies pour fluide de l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation. La figure 5 est une vue en perspective éclatée représentant la configuration avec des ailettes disposées dans les secondes voies pour fluide représentées sur la figure 4.

Ensuite, la configuration du cycle de réfrigération représenté sur la figure 1 sera expliquée. Ce cycle de réfrigération utilise du dioxyde de carbone (CO2) en tant que réfrigérant. Un réfrigérant gazeux à haute pression et à température élevée comprimé à environ 15 MPa par un compresseur 1 est refroidi en libérant de la chaleur dans l'eau de refroidissement du moteur circulant à travers un circuit d'eau chaude W dans un échangeur de chaleur à eau-réfrigérant 2. Le réfrigérant gazeux est en outre refroidi en traversant un refroidisseur de gaz 3 et un échangeur de chaleur interne 4 constituant un circuit réfrigérant R. Le refroidisseur de gaz 3 fonctionne comme un radiateur du circuit réfrigérant R.

L'échangeur de chaleur interne 4 est destiné à échanger de la chaleur entre le réfrigérant refroidi par le refroidisseur de gaz 3 et le réfrigérant à basse température qui a échangé de la chaleur avec l'évaporateur 6. Le réfrigérant de 002 présente une capacité de chaleur massique plus importante à une pression constante que le réfrigérant R134a classique. Donc, la sécheresse à l'entrée de l'évaporateur 6 augmente, et la

différence d'enthalpie entre l'entrée et la sortie de l'évaporateur 6 diminue, en réduisant de cette manière la capacité de refroidissement d'air de l'évaporateur 6.

Au vu de ceci, de la chaleur est échangée à travers l'échangeur de chaleur interne 4 entre le réfrigérant refroidi par le refroidisseur de gaz 3 et le réfrigérant qui a échangé de la chaleur dans l'évaporateur 6 pour augmenter de cette manière la différence d'enthalpie entre l'entrée et la sortie de l'évaporateur 6 pour une capacité de refroidissement améliorée. Le réfrigérant qui est sorti de l'échangeur de chaleur interne 4, est réduit en pression à environ 5 MPa dans le décompresseur 5 et s'écoule ensuite dans l'évaporateur 6.

L'évaporateur 6 pour le circuit réfrigérant R échange de la chaleur avec l'air, de sorte que le réfrigérant liquide est évaporé pour devenir un réfrigérant gazeux à basse température. Le réfrigérant gazeux à basse température qui est sorti de l'évaporateur 6, circule provisoirement dans un accumulateur 7 et est séparé en gaz et en liquide. Seul le réfrigérant gazeux reçoit de la chaleur, dans l'échangeur de chaleur interne 4, à partir du réfrigérant à température élevée sortant du refroidisseur de gaz 3 et est envoyé vers le compresseur 1. Ensuite, le circuit d'eau chaude W comprend un faisceau chauffant 8 constituant un échangeur de chaleur de chauffage d'habitacle qui échange de la chaleur entre l'eau de refroidissement du moteur chauffée par le moteur, non représenté, et l'air dans les compartiments. L'échangeur de chaleur à eau-réfrigérant 2 est relié avant le faisceau chauffant 8. L'échangeur de chaleur à eau-réfrigérant 2 est destiné à échanger de la chaleur entre l'eau de refroidissement du moteur fournie depuis le moteur et le réfrigérant gazeux à haute température et haute pression comprimé dans le compresseur 1.

L'eau de refroidissement du moteur, après échange de chaleur dans l'échangeur de chaleur à eau-réfrigérant 2, retourne au moteur à travers le faisceau chauffant 8. Ensuite, l'échangeur de chaleur à eauréfrigérant 2 et l'échangeur de chaleur interne 4 sont expliqués. Les échangeurs de chaleur 2, 4 conformes à ce mode de réalisation sont chacun constitués d'une première unité de voies pour fluide 10 permettant à un premier fluide d'y circuler et d'une seconde unité de voies pour fluide 9 permettant à un second fluide d'y circuler. Ces voies pour fluide sont assemblées dans une relation opposée les unes aux autres de sorte que les fluides 13 2892501

circulant dans ces unités échangent de la chaleur l'un avec l'autre. Les premier et second fluides, qui peuvent être de divers types, sont supposés être un réfrigérant et de l'eau, respectivement, à titre d'explication. 5 La première unité de voies pour fluide 10 comprend des parties courbées 27, 28 grâce auxquelles le premier fluide circulant dans celle-ci effectue un virage et change de direction, et lesquelles forment des voies d'écoulement en retour 26 dans une relation opposée les unes les autres. Les 10 parties courbées 27, 28 sont formées au niveau de deux positions ou plus. Dans la première unité de voies pour fluide 10, les voies d'écoulement en retour 26 sont empilées en continu par l'intermédiaire desparties courbées 27, 28 pour former de cette manière un trajet d'écoulement en zigzag. 15 La première unité de voies pour fluide 10 comprend, au niveau de la partie supérieure dans la direction d'empilement des voies d'écoulement en retour 26, c'est-à-dire dans la direction Z sur la figure 2, un réservoir de réfrigérant entrant 24 dans lequel le premier fluide circule. La première unité de 20 voies pour fluide 10 comprend un réservoir de réfrigérant sortant 25, du même côté que le côté du réservoir de réfrigérant entrant 24, après quatre parties courbées 28 agencées dans la direction suivant laquelle le premier fluide s'écoule depuis le réservoir de réfrigérant entrant 24, c'est-à-dire dans la 25 direction X sur la figure 2 et trois parties courbées 27 disposées du même côté que le réservoir de réfrigérant entrant 24. Un intervalle prédéterminé est formé entre les voies d'écoulement en retour adjacentes 26 disposées sensiblement en parallèle le long de la direction X sur la figure 2. 30 Les voies d'écoulement constituant la première unité de voies pour fluide 10 sont des tubes plats présentant une surface longitudinale s'étendant dans la direction d'écoulement du second fluide lors d'un échange de chaleur avec le premier fluide, c'est-à-dire lors d'une circulation entre les voies 35 d'écoulement en retour 26, c'est-à-dire dans la direction Y sur la figure 2. La première unité de voies pour fluide 10 est constituée d'un tube en serpentin en courbant le tube plat. Ce tube plat peut en variante être un tube plat comportant de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion.

Chaque partie courbée 27, 28 est formée d'un coude arqué d'au moins 1800 présentant un rayon prédéterminé pour empêcher le coude d'avoir un angle excessivement aigu. Le diamètre de l'arc constituant la partie courbée est de façon souhaitable d'une taille prenant en considération le matériau, l'épaisseur et le diamètre extérieur du tube.

La seconde unité de voies pour fluide 9 est constituée de tubes empilés que l'on appelle du type à douille. La seconde unité de voies pour fluide 9 présente une voie en forme de U dans lequel le second fluide s'écoule dans la direction (direction Y sur la figure 2) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) d'écoulement du premier fluide, et après un retour à une première extrémité 13, s'écoule dans la direction opposée à la direction Y. L'entrée 19 et la sortie 20 de la voie d'écoulement en forme de U sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9. La seconde unité de voies pour fluide 9 est constituée des secondes voies pour fluide présentant cette configuration en une pluralité de couches dans la direction Z sur la figure 2. La seconde voie pour fluide 23a et la seconde voie pour fluide 23b adjacentes l'une à l'autre dans la même direction que la direction Z communiquent l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'une unité de communication 14 des côtés entrée 19 et sortie 20.

L'entrée 11 et la sortie 21 de la seconde unité de voies pour fluide 9 sont disposées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9. Les secondes voies pour fluide 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f et 23g sont empilées de telle manière que leurs intérieures communiquent les uns avec les autres par l'intermédiaire des unités de communication 14, 15, 16, 17, 18, 19 agencées des côtés entrée 11 et sortie 21. Les unités de communication 14 à 19, l'entrée 11 et la sortie 21 sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9.

Les secondes voies pour fluide 23a à 23g sont supportées comme des poutres en porte-à-faux à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 19. L'intérieur de chacune des secondes voies pour fluide 23a à 23g communique par l'intermédiaire des unités de communication 14 à 19 à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9, et les unités de communication adjacentes les unes aux autres dans la direction Z sont reliées les unes aux autres de façon solidaire. Du côté non supporté des secondes voies pour fluide 23a à 23g, c'est-à-dire à une première extrémité 13 de la seconde unité de voies pour fluide 9, des intervalles sont formés entre les voies adjacentes parmi les secondes voies pour fluide 23a à 23g suivant une taille suffisante de sorte que les voies d'écoulement de la première unité de voies pour fluide 10 puissent être insérées dans ceux-ci lors de l'assemblage de la première unité de voies pour fluide 10 et de la seconde unité de voies pour fluide 9. Ces intervalles sont formés sensiblement uniformément jusqu'aux unités de communication 14 à 19 agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9. Les secondes voies pour fluide 22, 23 sont empilées en une pluralité de couches formant chacune une voie en forme de U comportant au moins un point de demi-tour sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z. En d'autres termes, lorsque l'entrée 19 et la sortie 20 du second fluide sont disposées du même côté, les parties courbées de la voie d'écoulement en forme de U réalisant un demi-tour sont agencées en un nombre impair de points, c'est-à-dire un ou trois points, dans chacune des secondes voies pour fluide 22, 23. Dans la seconde unité de voies pour fluide 9, les secondes voies pour fluide 23a à 23g et les unités de communication 14 à 19 sont formées et fabriquées en empilant des éléments de plaques d'une forme prédéterminée d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. Les secondes voies pour fluide 23a à 23g sont fabriquées pour former une voie en forme de U prédéterminé en empilant les éléments de plaques. Les seconde voies pour fluide, telles que représentées sur la figure 4, sont configurées de telle manière qu'un élément de voie d'écoulement amont et qu'un élément de voie d'écoulement aval constitués d'éléments de plaques sont déposés et brasés l'un sur l'autre pour former une voie d'écoulement prédéterminé entre ceux-ci, et reliés de façon solidaire l'un à l'autre par brasage. La structure interne de la voie d'écoulement est expliquée en prenant les seconde voies pour fluide 23b à titre d'exemple. L'élément de voie d'écoulement amont 14b présente un élément de séparation pratiquement central 14d s'étendant dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) d'écoulement du premier fluide. Dans une 16 zone représentant environ la moitié d'une extrémité de l'élément de voie d'écoulement amont 14b, un trou de communication 14c constituant l'unité de communication 14, dans laquelle le second fluide s'écoule depuis la seconde voie pour fluide 23a est formé. Dans la zone représentant environ une moitié d'une extrémité de l'élément de voie d'écoulement aval 15a, en revanche, un trou de communication 15c constituant l'unité de communication 15 est formé dans lequel le second fluide s'écoule et lequel forme un écoulement en forme de U depuis le trou de communication 14c. De même, au moins l'une des surfaces intérieure et extérieure de l'élément de voie d'écoulement amont 14b et de l'élément de voie d'écoulement aval 15a est ondulée, en contribuant de cette manière à une aire de transmission de chaleur accrue. En particulier, dans le cas où la surface extérieure est ondulée, le haut de la vague correspond à un accouplement entre la seconde voie pour fluide et la seconde voie pour fluide. L'élément de voie d'écoulement amont 14b et l'élément de voie d'écoulement aval 15a sont superposés et reliés l'un sur l'autre. De cette manière, une unité de séparation 14d vient en contact avec la surface inverse de l'élément de voie d'écoulement aval 15a pour former de cette manière une voie d'écoulement en forme de U dans la seconde voie pour fluide 23b.

En outre, comme représenté sur la figure 5, deux ailettes 55 peuvent être interposées entre l'élément de voie d'écoulement amont 14b et l'élément de voie d'écoulement aval 15a avec l'unité de séparation 14d entre celles-ci, pour former de cette manière une seconde voie pour fluide 23b. La seconde unité de voies pour fluide 9 est formée en empilant et en reliant une pluralité des secondes voies pour fluide dans la direction Z par les unités de communication 14, 15, 16, 17, 18, 19. La distance entre les voies d'écoulement en retour 26 est plus importante que la hauteur des secondes voies pour fluide 22, 23 dans la direction Z. Cette différence de taille facilite la tâche d'insertion de chacune des secondes voies pour fluide entre les voies d'écoulement en retour correspondantes 26 lors de l'assemblage de la première unité de voies pour fluide 10 et de la seconde unité de voies pour fluide 9. La première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 9 17 2892501 ayant cette configuration sont assemblées, comme représenté sur la figure 3, de telle manière que les secondes voies pour fluide 22, 23a à 23g sont agencées dans une relation opposée sur les voies d'écoulement en retour 26 dans chaque intervalle entre les 5 voies d'écoulement en retour 26. De cette manière, la première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 9 sont formées de façon solidaire sous forme d'un objet semblable à un boîtier constituant un premier échangeur de chaleur. Ces voies d'écoulement en retour 26 et les secondes 10 voies pour fluide 22, 23a à 23g sont reliées en étant brasées les unes sur les autres après la formation de la liaison entre elles en appliquant une force externe en utilisant un gabarit ou autre depuis les deux côtés verticaux de l'échangeur de chaleur. Ensuite, l'écoulement du second fluide dans la seconde unité 15 de voies pour fluide 9 sera expliqué. L'eau de refroidissement du moteur, à titre d'exemple du second fluide, entre par l'intermédiaire de l'entrée 11 et passe par l'entrée 12 de la seconde voie pour fluide 22, circule dans la direction Y, et après avoir effectué un demi-tour au niveau de la partie courbée 20 13 sur une surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z, atteint la sortie de la seconde voie pour fluide 23a. L'eau de refroidissement du moteur se déplace dans la direction Z depuis la sortie à travers l'unité de communication 14 et s'écoule dans la seconde voie pour fluide 23b. En outre, l'eau 25 de refroidissement du moteur circulant dans la direction Y à travers la seconde voie pour fluide 23b, après avoir effectuer un demi-tour sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z, atteint la sortie de la seconde voie pour fluide 22 adjacente. Au cours du processus, l'eau de refroidissement du 30 moteur effectuant un demi-tour s'écoule dans la direction opposée à l'écoulement en effectuant un demi-tour dans la seconde voie pour fluide 23a par rapport à la seconde voie pour fluide 22. Après cela, l'eau de refroidissement du moteur se déplace dans une direction Z depuis la sortie à travers l'unité 35 de communication 15, et circule à l'intérieur de la seconde voie pour fluide 22. En outre, l'eau du moteur circule dans une direction Y, et après avoir effectué un demi-tour sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z, atteint la sortie de la seconde voie pour fluide adjacente 23c. Au cours du 40 processus, l'eau de refroidissement du moteur effectue un demi-tour dans la même direction d'écoulement que lorsqu'elle réalise un demi-tour dans la seconde voie d'écoulement 23a par rapport à la seconde voie pour fluide 22.

Après cela, l'eau de refroidissement du moteur circule consécutivement en changeant de direction de demi-tour, jusqu'à ce qu'elle sorte par la sortie 21. En particulier, l'eau de refroidissement du moteur forme ensuite un écoulement traversant l'unité de communication 16, la seconde voie pour fluide 23d, la seconde voie pour fluide 22, l'unité de communication 17, la seconde voie pour fluide 22, la seconde voie pour fluide 23e, l'unité de communication 18, la seconde voie pour fluide 23f, la seconde voie pour fluide 22, l'unité de communication 19, la seconde voie pour fluide 22, la seconde voie pour fluide 23g et la sortie 20 dans cet ordre. Au cours de cet écoulement séquentiel, l'eau de refroidissement du moteur échange de la chaleur avec le réfrigérant s'écoulant dans les voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de voies pour fluide 10. Comme décrit ci-dessus, l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation comprend la première unité de voies pour fluide 10 comportant au moins deux voies d'écoulement en retour 26 dans une relation opposée l'une par rapport à l'autre où le premier fluide circule dans des directions opposées à travers les parties courbées 27, 28 et configurées en empilant de façon continue les voies d'écoulement en retour 26, et la seconde unité de voies pour fluide 9 dans laquelle les secondes voies pour fluide 22, 23 comportant le second fluide s'écoulant dans celles-ci sont empilées grâce aux unités de communication 14 à 19 dans la même direction que la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour 26 et chacune des secondes voies pour fluide 22, 23 est agencée entre les voies d'écoulement en retour 26. Les secondes voies pour fluide 22, 23 présentent une voie d'écoulement en forme de U formant l'écoulement du second fluide effectuant un demi-tour à une première extrémité 13 de la seconde unité de voies pour fluide 9 sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z. En outre, les unités de communication 14 à 19 communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U 34 et sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9.

Dans cette configuration, les unités de communication 14 à 19 destinées à établir une communication entre les secondes voies pour fluide empilées communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U 34 tout en étant agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9. Donc, des échangeurs de chaleur 2, 4 de production efficace peuvent être obtenus dans lesquels, en déplaçant la première unité de voies de fluide 10 de la première extrémité 13 vers l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 9 et en l'assemblant sur la seconde unité de voies pour fluide 9, les deux unités de voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire. De même, les échangeurs de chaleur compacts 2, 4 de production efficace, plus petits dans la direction Z et présentant des performances élevées d'échange de chaleur, peuvent être obtenus dans lesquels les secondes voies pour fluide agencées entre les voies d'écoulement en retour 26 sont chacune constituées d'une voie d'écoulement en forme de U effectuant un demi-tour sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction Z. De même, les voies d'écoulement constituant la première unité de voies pour fluide 10 sont constituées d'un tube plat présentant des surfaces longitudinales s'étendant dans la direction (direction Y) d'écoulement du second fluide entre les voies d'écoulement en retour 26. Tant que cette configuration est employée, l'aire de transmission de chaleur des premières et secondes voies pour fluide peut être augmentée pour des performances d'échange de chaleur améliorées. De même, comme l'aire en coupe des secondes voies pour fluide 22, 23 peut être augmentée sans augmenter la taille des voies de retour 26 dans la direction d'empilement (direction Z), la perte de pression dans les secondes voies pour fluide peut être réduite. Le tube plat peut être un tube plat présentant de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion, auquel cas la résistance à la pression et les performances de transmission de chaleur de l'échangeur de chaleur sont améliorées.

De même, dans le cas où cette configuration est employée tout en brasant les voies d'écoulement en retour 26 et les secondes voies pour fluide 22, 23 les unes aux autres, la résistance thermique entre les premier et second fluides est réduite pour des performances d'échange de chaleur améliorées.

La seconde unité de voies pour fluide 9 est formée en empilant des éléments de plaques. Dans le cas où cette configuration est employée, les secondes voies pour fluide 22, 23 peuvent être formées de segments de la même forme et, par conséquent, le coût peut être diminué tout en augmentant en même temps l'aire en coupe des voies d'écoulement par comparaison à la taille de la seconde unité de voies pour fluide 9. De même, les dimensions extérieures des voies d'écoulement peuvent être réduites et par conséquent la taille globale de la seconde unité de voies pour fluide 9 peut être réduite.

Dans le cas où les ailettes 55 sont agencées dans les secondes voies pour fluide 22, 23 constituant la seconde unité de voies pour fluide 9, l'aire de transmission de chaleur est augmentée et les performances d'échange de chaleur sont améliorées.

(Second mode de réalisation)

A titre de second mode de réalisation, un échangeur de chaleur 30 présentant une forme différente pour la seconde unité de voies pour fluide dans la configuration de l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation, est expliqué en faisant référence aux figures 6 à 8. La figure 6 est une vue en perspective éclatée représentant une configuration de l'échangeur de chaleur 30 conforme à ce mode de réalisation. La

figure 7 est une vue en perspective représentant la configuration de l'échangeur de chaleur après l'assemblage de la première unité de voies pour fluide 10 et de la seconde unité de voies pour fluide 29. La figure 8 est une vue en perspective éclatée représentant la configuration interne des secondes voies pour fluide dans l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation. Cet échangeur de chaleur 30, comme l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation, est utilisé en tant qu'échangeur à eau-réfrigérant 2 et l'échangeur de chaleur interne 4 représenté sur la figure 1. L'échangeur de chaleur 30 est constitué de la première unité de voies pour fluide 10 dans laquelle le premier fluide circule et de la seconde unité de voies pour fluide 29 dans laquelle le second fluide circule. Ces unités sont assemblées en ayant leurs voies d'écoulement dans une relation opposée les unes aux autres pour échanger de la chaleur entre les fluides circulant dans les deux unités. Les premier et second fluides, comme dans le premier mode de réalisation, sont un réfrigérant et de l'eau, respectivement.

La première unité de voies pour fluide 10 conforme à ce mode de réalisation est identique à la première unité de voies pour fluide 10 de l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation.

La seconde unité de voies pour fluide 29 est constituée de tubes empilés du type douille. La seconde unité de voies pour fluide 29 comprend des secondes voies pour fluide 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g empilées en une pluralité de couches dans la direction Z sur la figure 6. Dans les secondes voies pour fluide, les voies d'écoulement en forme de U sont formées, dans lesquelles le second fluide s'écoule depuis une direction sensiblement perpendiculaire à la direction (direction Y) du premier fluide et, après le changement de direction à une première extrémité 32 de la seconde unité de voies pour fluide 29 et un retour en se déplaçant dans la direction d'empilement (direction Z), s'écoule dans la direction opposée à la direction Y. En d'autres termes, cette voie d'écoulement en forme de U est telle que le second fluide effectue un demi-tour à la première extrémité 32 dans les secondes voies pour fluide 32a à 32g et circule dans la direction opposée à travers deux espaces sensiblement verticaux.

La seconde unité de voies pour fluide 9 a son entrée 11 et sa sortie 20 agencées à l'autre extrémité 31 de la seconde unité de voies pour fluide 9. Les secondes voies pour fluide 32a à 32g sont empilées de manière à établir une communication les unes avec les autres par l'intermédiaire des unités de communication 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g agencées sur le côté de la seconde voie pour fluide 9 à l'entrée 11 et la sortie 21.

De même, les secondes voies pour fluide 32a à 32g sont supportées comme une poutre en porte-à-faux du côté où l'entrée 11 et la sortie 21 sont agencées, c'est-à-dire à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 29. Les secondes voies pour fluide 32a à 32g communiquent à l'intérieur l'une avec l'autre par l'intermédiaire des unités de communication 31a à 31g, respectivement, à l'autre extrémité 31 de la seconde unité de voies pour fluide 29, tout en reliant en même temps de façon solidaire les unités de communication adjacentes dans la direction X les unes aux autres.

Du côté de la seconde unité de voies pour fluide 29 où les secondes voies pour fluide 32a à 32g ne sont pas supportées, c'est-à-dire à la première extrémité 31 de la seconde unité de voies pour fluide 29, des intervalles, dans lesquels les voies d'écoulement de la première unité de voies pour fluide 10 peuvent être insérées lors d'un assemblage de la première unité de voies pour fluide 10 et de la seconde unité de voies pour fluide 29, sont formés entre les voies correspondantes parmi les secondes voies pour fluide 32a à 32g. Ces intervalles sont formés de façon sensiblement uniforme jusqu'aux unités de communication 31a à 31g agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 29.

La seconde unité de voies pour fluide 29 est formée en empilant des éléments de plaques d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium d'une forme prédéterminée. Chacune des secondes voies pour fluide est formée d'une voie d'écoulement en forme de U, comme décrit ci-dessus, en déposant les éléments de plaques les uns sur les autres. Les secondes voies pour fluide, telles que représentées sur la figure 8, sont configurées de façon solidaire en superposant et en brasant un élément de voie d'écoulement amont et un élément de voie d'écoulement aval formés d'éléments de plaques par l'intermédiaire d'une plaque de séparation pour former une voie d'écoulement en forme de U prédéterminée entre l'élément de voie d'écoulement amont et l'élément de voie d'écoulement aval. La configuration interne des voies d'écoulement est expliquée en prenant pour exemple les secondes voies pour fluide 33. Un trou de communication 33c, dans lequel le second fluide s'écoule depuis l'entrée 11 de la seconde unité de voies pour fluide 29, est formé à une première extrémité de l'élément de voie d'écoulement amont 33a. De même, un trou de communication 33d, dans lequel le second fluide circule, en tant qu'écoulement en forme de U, depuis le trou de communication 33c, est formé à une première extrémité de l'élément de voie d'écoulement aval 33b.

Une plaque de séparation 39 formant une voie d'écoulement en forme de U est agencée dans les secondes voies pour fluide 32a à

32g. La plaque de séparation 39 comprend un trou de communication 39a fournissant une voie pour un demi-tour à l'autre extrémité distante du trou de communication 33c dans l'élément de voie d'écoulement aval 33a. Au moins l'une des surfaces intérieure et extérieure de l'élément de voie d'écoulement amont 33a et de l'élément de voie d'écoulement aval 33b est ondulée, en contribuant de cette manière à une aire de transmission de chaleur accrue. En particulier, dans le cas où la surface extérieure est ondulée, le haut d'une vague correspond à la liaison entre les premières voies pour fluide et les secondes voies pour fluide. L'élément de voie d'écoulement amont 33a et l'élément de voie d'écoulement aval 33b sont superposés et reliés l'un sur l'autre, de sorte que la plaque de séparation 39 est fixée entre eux et des voies d'écoulement en forme de U sont formés dans les secondes voies pour fluide 33. En outre, une ailette 41 peut être interposée entre la plaque de séparation 39 et l'élément de voie d'écoulement amont 33a et une ailette 40 entre la plaque de séparation 39 et l'élément de voie d'écoulement aval 33b pour former de cette manière les secondes voies pour fluide 33. Dans la seconde unité de voies pour fluide 29, une pluralité des secondes voies pour fluide formées de cette manière sont reliées les unes aux autres par l'intermédiaire des unités de communication 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g et empilées dans la direction Z. La distance entre les voies d'écoulement en retour 26 est plus importante que la hauteur des secondes voies pour fluide 32a à 32g dans la direction Z. Cette différence permet d'exécuter facilement la tâche d'insertion de chaque seconde voie pour fluide dans l'intervalle correspondant entre les voies d'écoulement en retour 26 lors d'un assemblage de la première unité de voies pour fluide 10 et de la seconde unité de voies pour fluide 29. La première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 29 présentant cette configuration, comme représenté sur la figure 7, sont assemblées de telle manière que les secondes voies pour fluide 32a à 32g sont agencées dans une relation opposée aux voies d'écoulement en retour 26 dans l'intervalle entre les voies d'écoulement en retour 26. De cette manière, la première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 29 sont formées de façon solidaire sous forme d'une seule masse du type boîtier pour constituer un échangeur de chaleur. Les voies d'écoulement en retour 26 et les secondes voies pour fluide 32a à 32g sont reliées les unes aux autres par brasage après la formation de leurs liaisons en appliquant une force externe depuis deux côtés verticaux de l'échangeur de chaleur en utilisant un gabarit ou autre. Ensuite, l'écoulement du second fluide dans la seconde unité de voies pour fluide 29 est expliqué. L'eau de refroidissement du moteur à titre d'exemple du second fluide entre par l'entrée 11 et, après une avance dans la direction Y à travers la seconde voie pour fluide 32a et un changement de direction au niveau de la partie courbée 32, se déplace dans la direction Z et retourne, après quoi elle s'écoule dans la direction opposée à la direction Y et atteint l'unité de communication 31a pour la seconde voie pour fluide adjacente 32b dans la direction Z. L'eau de refroidissement du moteur se déplace dans la direction Z à travers l'unité de communication 31a et s'écoule dans la seconde voie pour fluide 32b. En outre, l'eau de refroidissement du moteur, avançant dans la direction Y à travers la seconde voie pour fluide 32b et changeant de direction au niveau de la partie courbée 32, se déplace dans la direction Z et revient, après quoi elle s'écoule dans la direction opposée à la direction Y et atteint l'unité de communication 31b pour la seconde voie pour fluide adjacente 32c dans la direction Z. Après cela, l'eau de refroidissement du moteur, répétant un demi-tour avant de sortir par la sortie 31, s'écoule dans la direction Z. En particulier, l'eau de refroidissement du moteur circule ensuite à travers l'unité de communication 31b, la seconde voie pour fluide 32c, la partie courbée 32, l'unité de communication 31c, la seconde voie pour fluide 32d, la partie courbée 32, l'unité de communication 31d, la seconde voie pour fluide 32e, la partie courbée 32, l'unité de communication 31e, la seconde voie pour fluide 32f, la partie courbée 32, l'unité de communication 31f, la seconde voie pour fluide 32g, l'unité de communication 31g et la sortie 21 dans cet ordre. Au cours de cet écoulement, l'eau de refroidissement du moteur échange de la chaleur avec le réfrigérant circulant à travers les voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de voies pour fluide 10.Comme décrit ci-dessus, l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation comprend une première unité de voies pour fluide 10 comportant au moins deux voies d'écoulement en retour 26 en relation opposée l'une à l'autre dans lesquelles le premier fluide circule dans des directions opposées à travers les parties courbées 27, 28 et dans lesquelles les voies d'écoulement en retour 26 sont empilées en continu à travers les parties courbées 27, 28, et une seconde unité de voies pour fluide 29 dans laquelle les secondes voies pour fluide 32a à 32g comportant le second fluide circulant dans celles-ci sont empilées à travers les unités de communication 31a à 31g dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour 26 et dans laquelle les secondes voies pour fluide empilées 32a à 32g sont chacune agencées entre les voies d'écoulement en retour correspondantes 26. Les secondes voies pour fluide 32a à 32g comportent chacune une voie d'écoulement en forme de U dans lequel le second fluide circule depuis la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide et, après un changement de direction à une première extrémité 32 de la seconde unité de voies pour fluide 29, en se déplaçant dans la direction d'empilement (direction Z) et en effectuant un demi-tour, circule dans la direction opposée à la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à celle-ci. En outre, les unités de communication 31a à 31g communiquant avec la voie en forme de U, sont agencées à l'autre extrémité 31 de la seconde unité de voies pour fluide 29. Avec cette configuration, les unités de communication 14 à 19 destinées à établir une communication entre les secondes voies pour fluide empilées 32a à 32g communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U et sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 29. Par conséquent, en déplaçant la première unité de voies pour fluide 10 d'une première extrémité à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide 29 et en la montant sur la seconde unité de voies pour fluide 29, les deux unités de voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire, en permettant de cette manière de produire facilement un échangeur de chaleur 30.

De même, la voie en forme de U est formée, dans lequel le second fluide forme l'écoulement opposé à la direction d'empilement (direction Z), et par conséquent un échangeur de chaleur compact 30 de faible hauteur le long de la direction d'écoulement du premier fluide et présentant des performances d'échange de performances d'échange de chaleur améliorées. La seconde unité de voies pour fluide 29 est formée en empilant des éléments de plaques. Dans le cas où cette 10 configuration est employée, les secondes voies pour fluide 32a à 32g peuvent être formées en utilisant des segments de même forme. Par conséquent, le coût est réduit et l'aire en coupe de la voie d'écoulement peut être réduite par comparaison à la taille de la seconde unité de voies pour fluide 29. De même, 15 comme les dimensions extérieures de la voie d'écoulement peuvent être réduites, la seconde unité de voies pour fluide 29 dans son ensemble peut voir sa taille être réduite. De même, les secondes voies pour fluide 32a à 32g présentent une plaque de séparation interne 39 dans celles-ci, et une voie 20 en forme de U est formé pour inverser l'écoulement avant et après la plaque de séparation 39. Dans le cas où cette configuration est employée, l'épaisseur de la voie d'écoulement en forme de U peut être réduite, en permettant de cette manière de réduire la taille et d'améliorer les performances d'échange 25 de chaleur de l'échangeur de chaleur 30. Dans le cas où les ailettes 40, 41 sont agencées dans les secondes voies pour fluide 32a à 32g constituant la seconde unité de voies pour fluide 29, l'aire de transmission de chaleur est augmentée et les performances d'échange de chaleur sont 30 améliorées. (Troisième mode de réalisation) Un échangeur de chaleur conforme au troisième mode de réalisation présentant une forme différente de la seconde unité de voies pour fluide dans la configuration des échangeurs de 35 chaleur conformes aux premier et second modes de réalisation, est expliqué ci-dessous en faisant référence à la figure 9. La figure 9 est une vue en perspective éclatée représentant l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation dans l'état avant d'être assemblé. ainsi qu'une productivité élevée peut être

même, dans le cas où les voies d'écoulement en retour 26 secondes voies pour fluide 32a à 32g sont reliées les unes aux autres, la résistance thermique entre et second fluides peut être réduite pour chaleur élevées produit. De et les brasage premier par les des L'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation, comme les échangeurs de chaleur conformes aux premier et second modes de réalisation, est utilisé comme échangeur de chaleur à eau-réfrigérant 2 et l'échangeur de chaleur interne 4 représentés sur la figure 1. Cet échangeur de chaleur est constitué d'une première unité de voies d'écoulement 10 dans laquelle le premier fluide circule et d'une seconde unité de voies d'écoulement dans laquelle le second fluide circule, et est assemblé aux voies d'écoulement des deux unités dans une relation opposée les unes aux autres pour échanger de la chaleur entre les fluides circulant dans les deux unités. Les premier et second fluides, comme dans les premier et second modes de réalisation, sont supposés être un réfrigérant et de l'eau, respectivement, à titre d'explication.

La première unité de voies pour fluide 10 conforme à ce mode de réalisation est identique à la première unité de voies pour fluide 10 des échangeurs de chaleur conformes aux premier et second modes de réalisation.

La seconde unité de voies pour fluide conforme à ce mode de réalisation est constituée d'une pluralité de voies d'écoulement en forme de U 34 constituant les secondes voies pour fluide et d'un élément courbé 35 relié aux voies d'écoulement en forme de U 34. Dans les voies d'écoulement en forme de U 34, le second fluide circule depuis les entrées 34a, 34c, 34e, 34g dans la direction sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) d'écoulement du premier fluide et revient, après quoi il effectue un demi-tour, en s'écoulant dans la direction opposée, et sort des extrémités 34b, 34d, 34f, 34h. La seconde voie pour fluide est constituée d'au moins une voie en forme de U 34 agencée dans la direction d'empilement (direction Z sur la figure 9) des voies d'écoulement en retour 26. Un intervalle dans lequel les voies d'écoulement de la première unité de voies pour fluide 10 peuvent être insérées, est formé entre les voies d'écoulement en forme de U opposées 34.

L'élément courbé 35 comprend deux fois plus d'orifices de

connexion que les voies d'écoulement en forme de U 34 sur la

surface latérale de celui-ci, et constitue un élément du type

boîtier fonctionnant comme un réservoir comportant une seconde

entrée de fluide 36 en tant qu'entrée du second fluide et une 40 seconde sortie de fluide 37 en tant que sortie du second fluide.

Les orifices de connexion formés sur la surface latérale de l'élément courbé 35 comprennent, de bas en haut, un orifice de connexion 35a, un orifice de connexion 35b, un orifice de connexion 35c, un orifice de connexion 35d, un orifice de connexion 35e, un orifice de connexion 35f, un orifice de connexion 35g et un orifice de connexion 35h dans cet ordre. Une plaque de séparation est agencée entre l'orifice de connexion 35a et l'orifice de connexion 35b, entre l'orifice de connexion 35c et l'orifice de connexion 35d, entre l'orifice de connexion 35e et l'orifice de connexion 35f, et entre l'orifice de connexion 35g et l'orifice de connexion 35h. Aucune plaque de séparation n'est disposée, et une communication est établie à travers l'intérieur du corps en forme de boîtier de l'élément courbé 35 entre l'orifice de connexion 35b et l'orifice de connexion 35c, entre l'orifice de connexion 35d et l'orifice de connexion 35e et entre l'orifice de connexion 35f et l'orifice de connexion 35g. L'élément courbé 35 est formé en associant et en brasant des éléments de plaques constitués d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium.

La taille entre les voies d'écoulement en retour 26 est plus grande que la hauteur de la voie d'écoulement en forme de U 34 dans la direction Z. Cette différence de taille permet d'exécuter facilement la tâche d'insertion de chaque voie d'écoulement en forme de U 34 entre les voies d'écoulement en retour correspondantes 26 lors d'un assemblage de la première unité de voies pour fluide 10, les voies d'écoulement en forme de U 34 et l'élément courbé 35. Un exemple de l'assemblage de la première unité de voies pour fluide 10, des voies d'écoulement en forme de U 34 et de l'élément courbé 35 est décrit ci-dessous. La sortie 34h de la voie d'écoulement en forme de U la plus haute 34 est passée au-dessus de la voie d'écoulement en retour 1a plus haute 26, et la sortie 34g est insérée dans la direction Y entre les voies d'écoulement en retour les plus hautes 26 et avancée dans la direction Y jusqu'à atteindre l'orifice de connexion de l'élément courbé 35. La sortie 34h est reliée à l'orifice de connexion 35h, et l'entrée 34g à l'orifice de connexion 35g. Le fonctionnement est similaire pour les autres voies d'écoulement en forme de U 34. En particulier, la seconde voie d'écoulement en forme de U la plus haute 34 est insérée entre les voies d'écoulement en retour 26, et la sortie 34f est reliée à l'orifice de connexion 35f, alors que l'entrée 34e est reliée à l'orifice de connexion 35e. De même, la troisième voie d'écoulement en forme de U la plus haute 34 est insérée entre les voies d'écoulement en retour 26, et la sortie 34d est reliée à l'orifice de connexion 35d, alors que l'entrée 34c est reliée à l'orifice de connexion 35c. La voie d'écoulement en forme de U la plus basse 34 est insérée entre les voies d'écoulement en retour 26, et la sortie 34b est reliée à l'orifice de connexion 35b, alors que l'entrée 34a est reliée à l'orifice de connexion 35a. Les voies d'écoulement en retour 26 et la voie d'écoulement en forme de U 34, après l'application d'une force externe par conséquent depuis les deux côtés de l'échangeur de chaleur dans une direction verticale par un gabarit ou autre et donc l'application de la liaison entre les deux voies d'écoulement, sont couplées par brasage et fixées. De façon similaire, chaque sortie et entrée des voies d'écoulement en forme de U 34 et chaque orifice de connexion de l'élément courbé 35 sont couplés par brasage.

Les voies d'écoulement en forme de U 34 configurées de cette manière et la première unité de voies pour fluide 10 ainsi que la seconde unité de voies pour fluide constituées de l'élément courbé 35 sont formées de façon solidaire sous forme d'un objet de type boîtier et constituent un échangeur de chaleur présentant une résistance globale considérable. Ensuite, l'écoulement du second fluide dans la seconde unité de voies pour fluide est expliqué. L'eau de refroidissement du moteur à titre d'exemple du second fluide circule dans l'élément courbé 35 depuis l'entrée de second fluide 36 et depuis l'entrée 34a pénètre dans la voie d'écoulement en forme de U la plus basse à travers l'orifice de connexion 35a. Après la réalisation d'un demi-tour, le second fluide circule dans la direction Y, et à travers l'orifice de connexion 35b, sort par la sortie 34b et s'écoule dans l'élément courbé 35. En outre, l'eau de refroidissement du moteur pénètre dans la seconde voie d'écoulement en forme de U la plus basse depuis l'entrée 34c à travers l'orifice de connexion 35c et, en réalisant un demi-tour, s'écoule dans la direction Y, après quoi elle traverse l'orifice de connexion 35d, sort par la sortie 34d et circule dans l'élément courbé 35. Ensuite, l'eau de refroidissement du moteur pénètre dans la troisième voie d'écoulement en forme de U la plus basse à travers l'orifice de connexion 35e depuis l'entrée 34e, et après la réalisation d'un demi-tour et une circulation dans la direction Y, sort par la l'orifice de connexion 35f et circule courbé 35. L'eau de refroidissement du voie d'écoulement en forme de U la plus de connexion 35g par l'entrée 34g, et demi-tour et la circulation dans la sortie 34h à travers l'orifice de une sortie de l'orifice de second fluide 37. Dans cet écoulement, l'eau de refroidissement du moteur échange de la chaleur avec le réfrigérant circulant dans les voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de 15 voies pour fluide 10. Comme décrit ci-dessus, l'échangeur de chaleur conforme à ce mode de réalisation comprend : une première unité de voies pour fluide 10 comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) du premier fluide s'écoulant vers les 20 parties courbées 27, 28 et au moins deux voies d'écoulement en retour 26 empilées en continu avec le second fluide circulant dans les directions opposées en changeant de direction au niveau de la partie courbée 27, 28, une voie d'écoulement en forme de U 34 agencée entre les parties d'écoulement en retour 26, 25 comprenant une voie d'écoulement dans laquelle le second fluide traversant le premier fluide circule depuis les entrées 34a, 34c, 34e, 34g dans la direction (opposée à la direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction x, la voie d'écoulement en forme de U 34 se trouvant dans une relation 30 opposée à la voie d'écoulement dans laquelle le second fluide effectue un demi-tour, et changeant de direction, atteint les sorties 34b, 34d, 34f, 34h, et un élément courbé 35 comportant la seconde entrée de fluide 36 et la seconde sortie de fluide 37 et relié aux entrées 34a, 34c, 34e, 34g et aux sorties 34b, 34d, 35 34f, 34h ; où la seconde entrée de fluide 36 et la seconde sortie de fluide 37 communiquent l'une avec l'autre à travers la totalité des voies d'écoulement en forme de U 34 reliées à l'élément courbé 35. Avec cette configuration, en exécutant l'opération de 40 déplacement des voies d'écoulement en forme de U 34 dans une sortie jusque moteur haute à travers l'orifice après la réalisation d'un direction Y, sort par la connexion 35h, suivi par 34f à travers dans l'élément pénètre dans la première direction par rapport à la première unité de voies pour fluide 10 et en reliant les voies d'écoulement en forme de U 34 à l'élément courbé 35, un échangeur de chaleur à productivité élevée peut être obtenu dans lequel les deux voies pour fluide peuvent être assemblées de façon solidaire.

De même, dans le cas où les voies d'écoulement en retour 26 et les voies d'écoulement en forme de U 34 sont reliées les unes aux autres par brasage, la résistance thermique entre les premier et second fluides peut être réduite pour des performances d'échange de chaleur améliorées.

Les voies d'écoulement en forme de U 34 sont formées de tubes plats en forme de U communiquant les uns avec les autres dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour 26, et les entrées et sorties ouvertes d'une pluralité de tubes plats en forme de U agencés dans la direction Z sont insérées entre les voies d'écoulement en retour 26 et en outre reliées aux orifices de connexion de l'élément courbé 35. Dans le cas où cette configuration est employée, la seconde unité de voies pour fluide est constituée de pièces constitutives de forme relativement simple, et par conséquent un échangeur de chaleur à usinabilité élevée et facile à assembler est fourni.

(Autres modes de réalisation)

Dans les premier, second, et troisième modes de réalisation décrits ci-dessus, un intervalle entre les voies d'écoulement en retour 26, c'est-à-dire la taille h représentée sur la figure 10, peut être plus important que la taille des voies d'écoulement en retour 26 dans la direction d'empilement c'est-à-dire la taille t représentée sur la figure 10. Dans le cas où cette configuration est employée, les parties courbées 27, 28 des voies d'écoulement de la première unité de voies pour fluide 10 sont empêchées de subir une variation prononcée de forme. Donc, les premières voies pour fluide ne sont pas extrêmement courbées et par conséquent l'usinabilité est améliorée pour une productivité supérieure.

Dans les premier, second et troisième modes de réalisation décrits ci-dessus, les secondes voies pour fluide 22, 23, 32a à 32g, 34 peuvent être reliées par brasage avec la première voie pour fluide 26 en formant une liaison partielle sur les surfaces extérieures des voies d'écoulement respectives comme représenté 32 sur la figure 11. Dans une configuration spécifique en vue de former une liaison partielle sur les surfaces extérieures des voies d'écoulement respectives, le profil extérieur de la seconde voie pour fluide 26 peut être rendu rugueuse ou ondulé et amené en contact par points ou par ligne avec la première voie d'écoulement. Au contraire, le profil extérieur de la première voie pour fluide peut être ondulé ou formé pour obtenir une surface rugueuse et amené en contact avec une pluralité de points ou en contact par ligne avec la seconde voie pour fluide.

Dans le cas où cette configuration est employée, les surfaces extérieures des voies d'écoulement respectives sont accouplées par brasage de manière à former des liaisons partielles sur les surfaces extérieures des voies d'écoulement respectives. De cette manière, l'accouplement par brasage est possible avec une variation réduite tel qu'un vide des parties brasées. De même, dans le cas où un fluide à haute pression fuit, un espace de fuite peut être formé pour empêcher le fluide à haute pression d'être mélangé au fluide à basse pression. En outre, un espace B en contact avec l'atmosphère peut être formé à chaque extrémité de la liaison partielle représentée sur la figure 11 le long de la direction de la surface principale (la direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide) de la première voie pour fluide plate 26, et une couche de corrosion de sacrifice 38 conçue pour être corrodée tout d'abord peut être formée dans la liaison partielle. La figure 12 est une vue en coupe prise suivant la droite A-A sur la figure 11, indiquant de façon simplifiée la section transversale de la liaison entre la première voie pour fluide 26 et les secondes voies pour fluide 22f, 22g dans la direction de la surface principale de la première voie pour fluide 26. Si cette configuration est employée et qu'un trou est formé par corrosion ou autre dans l'une des voies pour fluide, la couche de corrosion de sacrifice 38 est corrodée tout d'abord de sorte que le fluide qui fuit dans l'espace de fuite est libéré dans l'atmosphère, en empêchant de cette manière la corrosion de l'autre voie pour fluide. Ceci empêche en réalité le fluide à haute pression de s'introduire dans la voie d'écoulement du fluide à basse pression. L'échangeur de chaleur conforme au troisième mode de 40 réalisation décrit ci-dessus peut en variante être configuré comme décrit ci-dessous. En particulier, comme représenté sur la figure 13, les tubes plats en forme de U 42, 43, 44, 45, 46, 47 similaires aux voies d'écoulement en forme de U 34 représentées sur la figure 9 sont agencés en deux rangées dans la direction (direction X) de l'écoulement du premier fluide. Les tubes plats en forme de U 42, 43, 44 dans la première rangée et les tubes plats en forme de U 45, 46, 47 dans la seconde rangée sont agencés en ayant leurs positions de raccord empilées par rapport aux éléments courbés 48, 49, 50, 51, 52 le long de la direction d'empilement (direction Z), et une extrémité ouverte de chaque tube plat en forme de U est passée entre les voies d'écoulement en retour 26a à 26f et reliée à l'orifice de connexion correspondant de l'élément courbé 35.

Ensuite, la configuration de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 13 sera expliquée en détail. Les éléments courbés 48 à 52 fonctionnent chacun comme un réservoir et fournissent un récipient cylindrique comportant deux orifices de connexion agencés dans une direction X pour une connexion avec le tube plat en forme de U correspondant. Les éléments courbés 48 à 52 sont formés d'éléments de plaques d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium et sont combinés et couplés par brasage. L'élément courbé 48 situé le plus en haut dans la direction Z comporte un orifice de connexion 48a conçu pour une connexion avec la sortie 42b du tube plat en forme de U 42 comportant la seconde entrée de fluide 42a après avoir été inséré dans la direction Y entre les voies d'écoulement en retour 26a et passé entre les voies d'écoulement (appelé ci-après "après avoir été inséré"), et comporte également un orifice de connexion 48b communiquant avec l'orifice de connexion 48a. L'entrée 45a du second tube plat en forme de U le plus en haut 45, agencé dans la seconde rangée et déplacé en aval du tube plat en forme de U 42, est reliée à l'orifice de connexion 48b après avoir été insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26a entre les voies d'écoulement en retour.

L'élément courbé 49 agencé de façon adjacente sous l'élément courbé 48 comporte, sous l'orifice de connexion 48a, un orifice de connexion 49a qui est relié après que l'entrée 43a du tube plat en forme de U 43 situé de façon adjacente sous le tube plat en forme de U 42 a été inséré, dans la direction Y, dans l'intervalle 26b entre les voies d'écoulement en retour, et comporte également un orifice de connexion 49b communiquant avec l'orifice de connexion 49a sur son côté. L'orifice de connexion 49b est situé sous l'orifice de connexion 48b et relié après que la sortie 45b du tube plat en forme de U 45 est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26b entre les voies d'écoulement en retour. L'élément courbé 50 agencé de façon adjacente sous l'élément courbé 49 comporte, sous l'orifice de connexion 49a, un orifice de connexion 50a qui est relié après que la sortie (non représentée) du tube plat en forme de U 43 est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26c entre les voies d'écoulement en retour, et comporte également un orifice de connexion 50b communiquant avec l'orifice de connexion 50a sur son côté. L'orifice de connexion 50b est situé sous l'orifice de connexion 50b et relié après que l'entrée 46a du tube plat en forme de U 46 est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26c entre les voies d'écoulement en retour. L'élément courbé 51 agencé de façon adjacente sous l'élément courbé 50 comporte, sous l'orifice de connexion 50a, un orifice de connexion 51a qui est relié après que l'entrée (non représentée) du tube plat en forme de U 44 situé de façon adjacente sous le tube plat en forme de U est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26d entre les voies d'écoulement en retour, et comporte également un orifice de connexion 51b communiquant avec l'orifice de connexion 51a sur son côté. L'orifice de connexion 51b est situé sous l'orifice de connexion 50b et est relié après que la sortie 46b du tube plat en forme de U 46 est insérée, dans la direction Y, dans l'intervalle 26d entre les voies d'écoulement en retour 26d. L'élément courbé 52 agencé de façon adjacente sous l'élément courbé 51 comporte, dans l'orifice de connexion 51a, un orifice de connexion 52a qui est relié après que la sortie (non représentée) du tube plat en forme de U 44 est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26e entre les voies d'écoulement en retour, et comporte également un orifice de connexion 52b communiquant avec l'orifice de connexion 52a sur son côté. L'orifice de connexion 52b est situé sous l'orifice de connexion 51b et est raccordé après que l'entrée 47a du tube plat en forme de U 47 est insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26e entre les voies d'écoulement en retour. En outre, la sortie 47b du tube plat en forme de U 47, après avoir été insérée dans la direction Y dans l'intervalle 26f entre les voies d'écoulement en retour, est agencée sous l'élément courbé 52 et fonctionne comme une sortie de la seconde unité de voies pour fluide, de sorte que le second fluide arrivant à travers les voies d'écoulement en forme de U 42 à 47 et les éléments courbés 48 à 52 est envoyé vers d'autres dispositifs. La voie d'écoulement en retour 26 et les voies d'écoulement en forme de U 42 à 47, après la fixation de la liaison entre elles en appliquant une force externe depuis les côtés verticaux de l'échangeur de chaleur en utilisant un gabarit ou autre, sont reliées fixement par brasage. De façon similaire, les sorties et les entrées des voies d'écoulement en forme de U 42 à 47 et les orifices de connexion des éléments courbés 48 à 52 sont également reliées par brasage. De même, les tailles des intervalles 26a à 26f entre les voies d'écoulement en retour sont plus importantes que la hauteur de la voie d'écoulement dans la direction Z des voies d'écoulement en forme de U 42 à 47. Cette différence de taille permet d'exécuter facilement la tâche d'insertion des voies d'écoulement en forme de U 42 à 47 dans les intervalles correspondants 26e à 26f entre les voies d'écoulement en retour lors d'un assemblage de la première unité de voies pour fluide 10, des voies d'écoulement en forme de U 42 à 47 et des éléments courbés 48 à 52. La première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide constituées des voies d'écoulement en forme de U 42 à 47 et des éléments courbés 48 à 52 présentant cette configuration sont formées de façon solidaire sous forme d'un objet du type boîtier et constituent une échangeur de chaleur présentant une résistance globale considérable. Dans le cas où l'échangeur de chaleur présentant cette configuration est employé, les voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide peuvent être rallongées et par conséquent, les performances d'échange de chaleur sont améliorées. Les voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide 53 de l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation, comme représenté sur la figure 14, peuvent être constituées de tuyaux ayant une coupe transversale circulaire. Les tuyaux ayant une coupe transversale circulaire sont formés d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium par un moulage par extrusion ou autre. La seconde unité de voies pour fluide 53 comprend des voies d'écoulement en forme de U empilées sur sept étages ayant sept parties courbées 53c, 53d, 53e, 53f, 53g, 53h, 53i de sorte que la seconde entrée de fluide 52a formée à une extrémité de la voie d'écoulement communique avec la seconde sortie de fluide 53b formée à l'autre extrémité de la voie d'écoulement. La première entrée de fluide 53a et la seconde sortie de fluide 53b sont agencées sur le côté, éloignées de la position où les sept parties courbées 53c à 53i sont formées. La première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 53 sont assemblées de telle manière que les secondes voies pour fluide sont insérées, avec les sept parties courbées 53c à 53i tout d'abord, profondément entre les voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de voies pour fluide 10 et les première et seconde voies pour fluide sont opposées l'une à l'autre, après quoi la liaison entre elles est formée en appliquant une force externe depuis les deux côtés verticaux de l'échangeur de chaleur en utilisant un gabarit ou autre, suivi d'un accouplement par brasage. Dans l'état assemblé, la direction(direction Y) du second fluide croise la direction (direction X) du premier fluide. Les secondes voies pour fluide sont insérées entre les voies d'écoulement en retour 26 particulièrement par l'intermédiaire de telles étapes où les parties courbées 53c, 53d, 53e, 53f, 53g, 53h, 53i sont disposées aux extrémités latérales des intervalles 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g, respectivement, des voies d'écoulement en retour 26, et ensuite la seconde unité de voies pour fluide 53 est enfoncée profondément dans la direction Y sur la figure 14. Dans le cas où l'échangeur de chaleur présentant cette configuration est employé, le nombre de pièces constituant les voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide 53 peut être réduit et il en va de même pour le coût de l'échangeur de chaleur.

Dans l'échangeur de chaleur conforme au premier mode de réalisation, comme représenté sur la figure 15, les voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide 54 peuvent être constituées de tubes plats. Les tubes plats sont formés d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium par un moulage par extrusion ou autre. Les tubes plats constituant la seconde voie pour fluide comportent une surface plate dans une relation opposée à la surface extérieure des voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de voies pour fluide 10. La seconde unité de voies pour fluide 54 comporte des voies d'écoulement en forme de U empilées sur sept étages comportant sept parties courbées 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i de telle manière que la seconde entrée de fluide 54a formée à une extrémité de la voie d'écoulement et que la seconde sortie de fluide 54b formée à l'autre extrémité de la voie d'écoulement communiquent l'une avec l'autre. La première entrée de fluide 54a et la seconde sortie de fluide 54b sont agencées sur le côté, éloignées des sept parties courbées 54c à 54i. La première unité de voies pour fluide 10 et la seconde unité de voies pour fluide 54 sont assemblées de telle manière que la seconde voie pour fluide est insérée, avec les sept parties courbées 54c à 54i tout d'abord, profondément entre les voies d'écoulement en retour 26 de la première unité de voies pour fluide 10 et ensuite, après le positionnement des première et seconde voies pour fluide en relation opposée l'une à l'autre, la liaison entre elles est formée en appliquant une force externe depuis les extrémités verticales de l'échangeur de chaleur en utilisant un gabarit ou autre, suivi par un accouplement par brasage. Dans l'état assemblé, la direction (direction Y) du second fluide croise la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide circule. La seconde voie pour fluide est insérée par des étapes spécifiques, dans lesquelles les parties courbées 54c, 54d, 54e, 54f, 54g, 54h, 54i sont appliquées contre les parties d'extrémité latérales des intervalles 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g, respectivement, entre les voies d'écoulement en retour 26, et ensuite la seconde unité de voies pour fluide 54 est enfoncée profondément le long de la direction Y sur la figure 15. Dans le cas où l'échangeur de chaleur présentant cette configuration est employé, un échangeur de chaleur compact peut être obtenu dans lequel l'aire en coupe requise des voies d'écoulement de la seconde unité de voies pour fluide 54 peut être fixée tout en réduisant en même temps la longueur des voies d'écoulement en retour 26 dans la direction d'empilement (direction Z). Bien que l'invention ait été décrite en faisant référence à des modes de réalisation spécifiques choisis à des fins d'illustration, il devrait être évident que de nombreuses modifications pourraient lui être apportées, par l'homme de l'art, sans s'écarter du concept et de la portée de base de l'invention.

Claims (31)

REVENDICATIONS

1. Echangeur de chaleur comprenant une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), dans une relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, et une seconde unité de voies pour fluide (9) comportant des secondes voies pour fluide (22, 23) dans lesquelles un second fluide traverse le premier fluide, qui sont empilées à travers des unités de communication (14, 15, 16, 17, 18, 19) dans la même direction que la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour (26), et les secondes voies pour fluide (22, 23) ainsi empilées étant chacune agencées entre les voies d'écoulement en retour (26), où les secondes voies pour fluide (22, 23) comprennent chacune une voie d'écoulement en forme de U dans laquelle le second fluide circule dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide sur la surface sensiblement perpendiculaire à la direction d'empilement (direction Z) et après un demi-tour à une première extrémité (13) de la seconde unité de voies pour fluide (9), s'écoule dans la direction opposée à la direction sensiblement perpendiculaire (direction Y), et où les unités de communication (14 à 19) communiquent avec 30 les voies d'écoulement en forme de U et sont agencées à l'autre extrémité de la seconde unité de voies pour fluide (9).

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel les voies d'écoulement constituant la première 35 unité de voies pour fluide (10) sont des tubes plats présentant une surface longitudinale s'étendant dans la direction (direction Y) d'écoulement du second fluide entre les voies d'écoulement en retour (26). 40 2892501

3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel les tubes plats sont des tubes plats comportant de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion. 5

4. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel la taille (h) de l'intervalle entre les voies d'écoulement en retour (26) constituant la première unité de voies pour fluide (10) est plus grande que la taille (t) des voies en retour (26) dans la direction d'empilement. 10

5. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel les voies d'écoulement en retour (26) et les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) sont reliées en étant brasées les unes aux autres. 15

6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) et les premières voies pour fluide (26) sont reliées en étant brasées les unes aux autres en formant une liaison 20 partielle sur les surfaces extérieures des voies d'écoulement.

7. Echangeur de chaleur selon la revendication 6, dans lequel une couche de corrosion de sacrifice (38) tout d'abord corrodée est formée sur la liaison partiellement formée, 25 et un espace (B) en contact avec l'atmosphère est formé au niveau de la partie d'extrémité (B) dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) d'écoulement du premier fluide.

8. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel la seconde unité de voies pour fluide (9, 29) est formée en empilant des éléments de plaques.

9. Echangeur de chaleur selon la revendication 8, dans lequel des ailettes sont agencées dans les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g) constituant la seconde unité de voies pour fluide (9, 19). 41 2892501

10. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23) sont formées d'un tuyau comportant une section circulaire. 5

11. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 34) sont constituées de tubes plats comportant une surface plate en relation opposée à la surface extérieure des voies d'écoulement en retour (2 6) . 10

12. Echangeur de chaleur comprenant : une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), en relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement 15 s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, et 20 une seconde unité de voies pour fluide (9) comportant des secondes voies pour fluide (32f, 32g) où un second fluide croise le premier fluide, qui sont empilées grâce à une unité de communication (31g) dans la direction d'empilement (direction Z) des voies d'écoulement en retour (26), et chacune des secondes 25 voies pour fluide (32a, 32g) empilées est agencée entre les voies d'écoulement en retour (26), dans lequel les secondes voies pour fluide (32a à 32g) comprennent chacune une voie d'écoulement en forme de U dans laquelle le second fluide s'écoule dans la direction (direction 30 Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction X) du premier fluide, et après changement de direction, déplacement dans la direction d'empilement (direction Z) et demi-tour à une première extrémité (32) de la seconde unité de voies pour fluide (29), s'écoule dans la direction opposée à la direction 35 sensiblement perpendiculaire (direction Y), et où les unités de communication (31a à 31g) communiquent avec les voies d'écoulement en forme de U et sont disposées à l'autre extrémité (31) de la seconde unité de voies pour fluide (29). 42 2892501

13. Echangeur de chaleur selon la revendication 12, dans lequel les voies d'écoulement constituant la première unité de voies pour fluide (10) sont des tubes plats comportant une surface longitudinale s'étendant dans la direction 5 (direction Y) d'écoulement du second fluide entre les voies d'écoulement en retour (26).

14. Echangeur de chaleur selon la revendication 13, dans lequel les tubes plats sont des tubes plats comprenant 10 de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion.

15. Echangeur de chaleur selon la revendication 12, dans lequel la taille (h) de l'intervalle entre les voies d'écoulement en retour (26) constituant la première unité de 15 voies pour fluide (10) est plus importante que la taille (t) des voies d'écoulement en retour (26) dans la direction d'empilement.

16. Echangeur de chaleur selon la revendication 12, 20 dans lequel les voies d'écoulement en retour (26) et les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) sont reliées en étant brasées les unes aux autres.

17. Echangeur de chaleur selon la revendication 16, 25 dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) et les premières voies pour fluide (26) sont reliées en étant brasées les unes aux autres en formant une liaison partielle sur les surfaces extérieures des voies d'écoulement. 30

18. Echangeur de chaleur selon la revendication 17, dans lequel une couche de corrosion de sacrifice (38) conçue pour être corrodée tout d'abord est formée sur la liaison partiellement formée, et au moins un espace (B) en contact avec l'atmosphère est formé à la partie d'extrémité (B) dans la 35 direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) d'écoulement du premier fluide.

19. Echangeur de chaleur selon la revendication 12, dans lequel la seconde unité de voies pour fluide (9, 29) 40 est formée en empilant des éléments de plaques.

20. Echangeur de chaleur selon la revendication 19, dans lequel des ailettes sont disposées dans les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g) constituant la seconde unité de voies pour fluide (9, 19).

21. Echangeur de chaleur selon la revendication 12, dans lequel un élément de séparation (39) est disposé dans les secondes voies pour fluide (32a à 32g) et une voie d'écoulement en forme de U dont l'écoulement décrit un demi-tour avant et après l'élément de séparation (39) est formée.

22. Echangeur de chaleur comprenant : une première unité de voies pour fluide (10) comprenant au moins deux voies d'écoulement en retour (26), en relation opposée l'une à l'autre, comportant une voie d'écoulement s'étendant dans la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule vers les parties courbées (27, 28) et une voie d'écoulement dans laquelle l'écoulement change de direction au niveau des parties courbées (27, 28), les voies d'écoulement en retour (26) étant empilées en continu, une seconde voie pour fluide (34) constituant des secondes voies pour fluide en forme de U (34) agencées entre les voies de retour (26) et comportant une première voie d'écoulement dans laquelle le second fluide croisant le premier fluide entre par des entrées (34a, 34c, 34e, 34g) et s'écoule dans la direction (opposée à la direction Y) sensiblement perpendiculaire à l'écoulement (direction x) du premier fluide et une seconde voie d'écoulement décrivant un demi-tour pour modifier la direction d'écoulement, et atteint des sorties (34b, 34d, 34f, 34h), les première et seconde voies d'écoulement étant en relation opposée l'une à l'autre, et un élément courbé (35) comportant une seconde entrée de fluide (36) et une seconde sortie de fluide (37) et relié aux entrées (34a, 34c, 34e, 34g) et aux sorties (34b, 34d, 34f, 34h), où la seconde entrée de fluide (36) et la seconde sortie de fluide (37) communiquent l'une avec l'autre à travers la totalité des secondes voies pour fluide (34) reliées à l'élément courbé (35). 44 2892501

23. Echangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel les voies d'écoulement constituant la première unité de voies pour fluide (10) sont des tubes plats comportant 5 une surface longitudinale s'étendant dans la direction (direction Y) dans laquelle le second fluide circule entre les voies d'écoulement en retour (26).

24. Echangeur de chaleur selon la revendication 23, 10 dans lequel les tubes plats sont des tubes plats comportant de nombreux alésages formés par un moulage par extrusion.

25. Echangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel la taille (h) de l'intervalle entre les voies 15 d'écoulement en retour (26) constituant la première unité de voies pour fluide (10) est plus grande que la taille (t) des voies d'écoulement en retour (26) dans la direction d'empilement. 20

26. Echangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel les voies d'écoulement en retour (26) et les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) sont reliées en étant brasées les unes aux autres. 25

27. Echangeur de chaleur selon la revendication 26, dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 32a à 32g, 34) et les premières voies pour fluide (26) sont reliées en étant brasées les unes aux autres en formant une liaison partielle sur la surface extérieure des voies d'écoulement. 30

28. Echangeur de chaleur selon la revendication 27, dans lequel une couche de corrosion de sacrifice (38) conçue pour être tout d'abord corrodée est formée sur la liaison partiellement formée, et un espace (B) en contact avec 35 l'atmosphère est formé au niveau de la partie d'extrémité (B) dans la direction (direction Y) sensiblement perpendiculaire à la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule.

29. Echangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel les secondes voies pour fluide (22, 23, 34) sont constituées de tubes plats présentant une surface plate en relation opposée à la surface extérieure des voies d'écoulement en retour (2 6) .

30. Echangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel la seconde voie pour fluide (34) est formée de tubes plats en forme de U communiquant dans une direction d'empilement de la voie d'écoulement en retour (26), et une extrémité ouverte de chacun d'une pluralité des tubes plats en forme de U disposés dans la même direction (direction Z) est insérée entre les voies d'écoulement en retour correspondantes (26) et est en outre reliée à l'élément courbé (35).

31. Echangeur de chaleur selon la revendication 30, dans lequel les tubes plats en forme de U sont agencés en deux rangées dans la direction (direction X) dans laquelle le premier fluide s'écoule et les deux rangées des tubes plats en forme de U sont reliées à l'élément courbé (35) à des positions étagées dans la direction d'empilement (direction Z).