FR3008485A1

FR3008485A1 - Echangeur de chaleur

Info

Publication number: FR3008485A1
Application number: FR1356894A
Authority: FR
Inventors: La Fuente Romero Jose Antonio De; Yolanda Bravo; Anne-Sylvie Magnier-Cathenod; Carlos Martins
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-16
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: FR3008485B1; WO2015004032A1; CN105473975A; JP6355730B2; US20160327344A1; KR101814027B1; KR20160032097A; EP3019808B1; EP3019808A1; JP2016524119A; CN105473975B

Abstract

La présente invention concerne un échangeur de chaleur permettant d'échanger de la chaleur entre un premier et un deuxième fluide, ledit échangeur comprenant : - un carter et - un faisceau d'échange positionné à l'intérieur dudit carter, - dans lequel le faisceau d'échange comprend : - une surface principale comprenant une largeur principale et formée par une pluralité de tubes adaptés pour guider le premier fluide à l'intérieur de ces tubes, - une entrée du premier fluide vers une sortie du premier fluide et permettant de guider, à l'extérieur de ces tubes, le deuxième fluide, - une entrée du deuxième fluide vers une sortie du deuxième fluide, - dans lequel les tubes sont, à au moins une première extrémité, assemblés pour former une surface secondaire comprenant une largeur secondaire inférieure à la largeur principale pour raccordement à l'entrée et/ou la sortie du premier fluide, - dans lequel la surface secondaire à la première extrémité des tubes est formé pour créer un espace entre le carter et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à l'entrée et/ou la sortie du deuxième fluide

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR Domaine de l'invention La présente invention concerne un échangeur de chaleur, tel qu'un échangeur de chaleur destiné à un véhicule automobile. L'échangeur de chaleur selon la présente invention est particulièrement adapté pour être utilisé dans les conduits des gaz d'échappement de moteur. Ce type d'échangeur de chaleur est généralement nommé échangeur EGR (Exhaust Gas Recirculation Cooler) ou EGRC. Un échangeur de chaleur, du type de ceux utilisés dans l'industrie automobile, et plus précisément à l'intérieur des conduits des gaz d'échappement d'un moteur thermique à combustion interne, comprend en principe un boîtier ou carter comportant, en son intérieur, des éléments d'échange de chaleur permettant l'échange de chaleur d'un premier fluide vers un deuxième fluide. Ces éléments, permettant cet échange de chaleur peuvent, par exemple, comprendre des tubes. Ces tubes situés à l'intérieur d'un échangeur de chaleur peuvent être présents au sein d'un faisceau d'échange comprenant une pluralité de tubes disposés de façon essentiellement parallèle les uns par rapport aux autres. Les tubes peuvent être positionnés sur une rangée ou plusieurs rangées parallèles entre elles. Les tubes permettent de guider le premier fluide à l'intérieur desdits tubes, d'une première extrémité du faisceau d'échange vers la seconde extrémité du faisceau d'échange.

Les tubes considérés ensemble définissent entre eux des canaux qui guident le deuxième fluide de la seconde extrémité de l'échangeur de chaleur vers la première extrémité de l'échangeur de chaleur. Ainsi, un échangeur de chaleur permet notamment la circulation, à contre-courant, d'un premier et d'un deuxième fluide au sein de cet échangeur de chaleur.

D'autres éléments tels que des plaques, des ailettes et des perturbateurs d'écoulement peuvent être prévus en complément de ces tubes formant le faisceau d'échange afin d'améliorer l'échange de chaleur entre le premier et le deuxième fluide.

Des échangeurs de chaleur comportant un carter permettant de recevoir, en son intérieur, des faisceaux d'échange sont connus de l'art antérieur. Le carter se présente sous la forme d'un boîtier comprenant une pluralité de parois formant l'extérieur du carter et définissant le volume dans lequel s'effectue l'échange de chaleur. Le carter est, en principe, pourvu d'entrées et de sorties destinées au premier et au deuxième fluide en une première et une deuxième extrémité du carter. Ces entrées et sorties permettent ainsi à l'échangeur de chaleur d'être relié respectivement à des canalisations d'entrée et des canalisations de sortie adaptées pour conduire les premier et deuxième fluides en direction de l'échangeur de chaleur et ce, au moyen des canalisations d'entrées, vers une destination finale et ce, au moyen des canalisations de sorties, lorsque lesdits premier et deuxième fluides ont traversé l'échangeur de chaleur. Etat de la technique Un échangeur de chaleur, tel que décrit ci-dessus, est divulgué au sein de la demande de brevet allemand DE 199 27 607. Selon ce document, l'échangeur de chaleur comprend une pluralité de tubes obtenue à l'aide de plaques empilées les unes sur les autres à l'intérieur d'un carter afin d'obtenir des tubes permettant de guider un premier fluide, depuis une entrée destinée à ce premier fluide, vers une sortie destinée à ce premier fluide. Les différents tubes définissent entre eux des canaux permettant de guider un deuxième fluide, d'une entrée destinée à ce deuxième fluide, vers une sortie destinée à ce deuxième fluide. L'échangeur de chaleur selon la demande de brevet allemand DE 199 27 607 est adapté pour guider le premier fluide selon la direction longitudinale d'un carter, depuis une première extrémité du carter vers une deuxième extrémité du carter. Les entrée et sortie destinées au deuxième fluide sont positionnées dans les parois latérales du carter afin de permettre une entrée et une sortie dudit deuxième fluide selon une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide.

L'échangeur de chaleur selon la demande de brevet allemand DE 199 27 607 présente un premier inconvénient selon lequel les différentes connexions d'entrée et de sortie de fluides sont situées sur quatre parois différentes du carter formant l'extérieur de l'échangeur de chaleur. L'entrée et la sortie destinées au premier fluide sont présentes sur les extrémités du carter, dans le sens longitudinal du carter. L'entrée et la sortie destinées au deuxième fluide sont présentes sur les parois latérales du carter. La disposition de ces entrées et sorties de fluides limite les possibilités d'adaptation pour installer l'échangeur de chaleur au sein d'un espace disponible.

De plus, la fabrication de l'échangeur de chaleur selon la demande de brevet DE 199 27 607 limite l'échange de chaleur entre le premier et le deuxième fluide, à une partie de la longueur dudit échangeur de chaleur, c'est-à-dire entre l'entrée et la sortie destinées au deuxième fluide. En d'autres termes, un échange de chaleur entre le premier et le deuxième fluide, est impossible sur une partie du cheminement du premier fluide. Pour cette raison, un échange de chaleur avec le dispositif selon la demande de brevet allemand DE 199 27 607 n'est pas optimal par rapport aux dimensions extérieures de l'échangeur de chaleur.

De nos jours, l'espace destiné aux échangeurs de chaleur et à leurs composants au sein des véhicules automobiles a tendance à être réduit afin d'intégrer d'autres dispositifs nécessaires au fonctionnement du véhicule automobile. Cela signifie que l'intégration d'un échangeur de chaleur est de plus en plus complexe. Pour cette raison, il est important de mettre au point des échangeurs de chaleur compacts permettant une relative liberté d'adaptation, notamment dans le positionnement des canalisations d'entrée et de sortie du premier et du deuxième fluide, afin de pouvoir intégrer, le plus efficacement possible, l'ensemble de l'échangeur de chaleur dans l'espace disponible. Objet de l'invention L'échangeur de chaleur selon la présente invention vise à remédier aux inconvénients des échangeurs de chaleur connus de l'état de la technique, en proposant une nouvelle conception quant à la formation d'un faisceau d'échange permettant d'améliorer la compacité dudit échangeur de chaleur.

A cet effet, l'invention concerne un échangeur de chaleur permettant d'échanger de la chaleur entre un premier et un deuxième fluide, ledit échangeur comprenant : - un carter et - un faisceau d'échange positionné à l'intérieur dudit carter, - dans lequel le faisceau d'échange comprend : une surface principale comprenant une largeur principale et formée par une pluralité de tubes adaptés pour guider le premier fluide à l'intérieur de ces tubes, une entrée du premier fluide vers une sortie du premier fluide et permettant de guider, à l'extérieur de ces tubes, le deuxième fluide, une entrée du deuxième fluide vers une sortie du deuxième fluide, dans lequel les tubes sont, à au moins une première extrémité, assemblés pour former une surface secondaire comprenant une largeur secondaire inférieure à la largeur principale pour raccordement à l'entrée et/ou la sortie du premier fluide, - dans lequel la surface secondaire à la première extrémité des tubes est formée pour créer un espace entre le carter et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à l'entrée et/ou la sortie du deuxième fluide.

Selon l'invention, il est possible que les tubes soient, à une première extrémité, assemblés pour former la surface secondaire pour raccordement à l'entrée du premier fluide, dans lequel la surface secondaire à la première extrémité des tubes est formée pour créer un espace entre le carter et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à la sortie du deuxième fluide. et dans lequel les tubes sont, à la deuxième extrémité, assemblés pour former une surface secondaire comprenant une largeur secondaire inférieure à la largeur pour raccordement à la sortie du premier fluide, ladite surface secondaire à la deuxième extrémité des tubes créant un espace entre le carter et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à l'entrée du deuxième fluide.

Ainsi, dans un premier temps, grâce à la formation et à l'assemblage du faisceau d'échange selon la présente invention, les entrées et sorties destinées aux premier et deuxième fluide sont situées aux extrémités opposées du carter. Ce regroupement des entrées et sorties augmente les possibilités d'adaptation et permet d'intégrer, de façon optimale, l'ensemble de l'échangeur de chaleur dans un espace disponible.

Par ailleurs, dans un deuxième temps, la surface secondaire permet de connecter la deuxième extrémité des tubes à la sortie créant un espace pour l'entrée du premier fluide, présente l'avantage de pouvoir effectuer l'échange de chaleur entre le premier et le deuxième fluide tout au long du cheminement des fluides, c'est-à-dire de leur entrée vers leur sortie respective. Pour cette raison, l'efficacité de l'échangeur de chaleur est augmentée par rapport à ses dimensions extérieures. Selon un mode de réalisation, l'échangeur de chaleur selon la présente invention comprend un élément d'étanchéité permettant d'envelopper les tubes à chacune de leur extrémité. 5 Selon un mode de réalisation, l'échangeur de chaleur selon la présente invention comprend un élément de raccordement permettant de raccorder au moins une extrémité des tubes à une entrée ou à une sortie à l'aide dudit élément de raccordement.

Selon un mode de réalisation, les tubes sont positionnés les uns par rapport aux autres de manière à créer entre eux des canaux et dans lequel lesdits canaux comportent des perturbateurs.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le faisceau d'échange est obtenu grâce à une pluralité de plaques positionnées les unes sur les autres, les extrémités desdites plaques étant pourvues d'un rebord permettant d'augmenter la surface entre la plaque et l'intérieur du carter.

Brève description des dessins Les but, objets et caractéristiques de la présente invention ainsi que ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, d'un mode de réalisation préféré d'un échangeur de chaleur selon l'invention, faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 montre une vue en perspective éclatée, un échangeur de chaleur selon un premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 2 montre l'échangeur de chaleur selon la figure 1, dans une forme assemblée, la figure 3 représente le faisceau d'échange de l'échangeur de chaleur selon les figures 1 et 2, la figure 4 montre en détail deux plaques formant ensemble une partie du faisceau d'échange selon la figure 3, la figure 5 montre, de façon schématique, une vue de la surface principale du faisceau d'échange, la figure 6 montre, de façon schématique, une vue de la surface secondaire du faisceau d'échange, la figure 7 représente une vue, en perspective éclatée, d'un échangeur de chaleur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, la figure 8 montre le faisceau d'échange de l'échangeur de chaleur selon la figure 7, la figure 9 représente en détail l'extrémité du faisceau d'échange selon la figure 8, la figure 10 montre une vue en perspective éclatée d'un troisième mode de réalisation de l'échangeur de chaleur selon la présente invention. Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente, selon une vue perspective en éclatée, un premier mode de réalisation d'un échangeur de chaleur 10 selon la présente invention. L'échangeur de chaleur 10 comprend un premier élément 11 et un deuxième élément 12 permettant, en combinaison, de former l'extérieur de l'échangeur de chaleur 10. Les éléments 11 et 12 combinés forment un boîtier ou « carter » 11,12 pouvant contenir des éléments permettant d'optimiser l'échange de chaleur entre un premier et un deuxième fluide. Le deuxième élément 12 comprend les différentes entrées et sorties du premier et du deuxième fluide. L'entrée 21, présente dans le deuxième élément 12, constitue l'entrée destinée au premier fluide. Sur la face opposée, la sortie 22 constitue la sortie destinée au premier fluide. L'entrée 31 est destinée au deuxième fluide. La sortie 32 est destinée au deuxième fluide. Lors de l'utilisation de l'échangeur de chaleur 10, le premier fluide pénètre par l'entrée 21 à l'intérieur dudit échangeur de chaleur 10. De façon simultanée, le deuxième fluide pénètre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 10 via l'entrée 31. Ainsi, l'échangeur de chaleur 10 comprend un faisceau d'échange 13 comportant un empilement de plaques 17 formant, en combinaison, des tubes et des canaux définis entre lesdits tubes. Le faisceau d'échange 13 est représenté plus en détail au sein des figures 3 et 4. Comme indiqué ci-dessus, le faisceau d'échange 13 comporte un empilement de plaques 17 dans lequel un ensemble composé de deux plaques, forme en son intérieur un tube permettant de guider le premier fluide de son entrée 21 vers sa sortie 22. Des canaux sont définis entre les différents tubes et permettent au deuxième fluide de circuler de son entrée 31 vers sa sortie 32. Pour des raisons pratiques et en vue de faciliter les références à l'échangeur de chaleur 10 tel que montré sur la figure 1, les dimensions «L », «1» et « h » sont indiquées sur la figure 1. La lettre « L » est utilisée pour faire référence à la dimension la plus importante de l'échangeur de chaleur 10 et correspond à la direction dans laquelle circulent le premier et le deuxième fluide. La lettre «1» est utilisée pour indiquer la largeur de l'échangeur de chaleur 10 et la lettre « h » est utilisée pour indiquer la hauteur de l'échangeur de chaleur 10.

L'empilement des plaques 17 permet d'obtenir le faisceau d'échange 13 et se présente selon la disposition montrée sur la figure 4. Les plaques 17 présentent chacune une face interne, adaptée pour former la paroi intérieure d'un tube et adaptée pour être exposée au premier fluide, et une face opposée ou externe. Cette face externe est en contact avec le deuxième fluide lors de l'utilisation des plaques 17. La figure 4 montre que chaque plaque 17 est pourvue dans sa longueur longitudinale d'un élément recourbé. Cet élément recourbé est adapté pour augmenter la surface de contact entre l'extrémité des plaques 17 (vue dans un sens longitudinal) et l'intérieur des parois du premier élément 11 montré sur la figure 1. Cette augmentation de surface facilite le procédé de brasage permettant d'assembler les différents éléments de l'échangeur de chaleur 10 les uns contre les autres et d'assurer un contact optimal afin d'éviter d'éventuelles fuites de fluides lors de l'utilisation de l'échangeur de chaleur 10.

En vue d'obtenir le faisceau d'échange 13, les différentes plaques 17 sont positionnées de telle sorte que la face intérieure de la première plaque 17 est dirigée vers la face intérieure de la deuxième plaque 17, ladite deuxième plaque 17 étant positionnée avec sa face extérieure dirigée vers la face intérieure de la troisième plaque 17, et ainsi de suite selon le nombre de plaques considéré. Dans l'échangeur de chaleur 10 selon la figure 1, les différentes plaques 17 présentent des dimensions correspondant aux dimensions à l'intérieur du carter 11, 12 dudit échangeur de chaleur 10. La largeur «1» des plaques 17, comme montré sur la figure 4, correspond à la largeur interne du carter 11, 12, comme montré sur la figure 1. La forme des tubes du faisceau d'échange est modifiée aux extrémités des tubes et présente un rétrécissement. Le faisceau d'échange comporte en ses extrémités une surface de connexion dans laquelle les sorties des différents tubes sont assemblées. Comme montré sur la figure 3, cette surface de connexion est adaptée pour être connectée à l'aide d'un élément de raccordement 14 à la sortie 32 destinée au deuxième fluide.

La figure 1 décrit un élément d'étanchéité 16 adapté permettant d'envelopper les extrémités des plaques 17 formant ensemble le faisceau d'échange 13. Cet élément d'étanchéité 16 permet auxdites plaques 17 d'être maintenues les unes aux autres afin d'éviter d'éventuelles fuites de l'intérieur des tubes vers les canaux situés à l'extérieur des tubes et vice versa.

L'élément de raccordement 14 est adapté pour connecter la surface de connexion des différents tubes à la sortie 22. Un élément de raccordement 15 est prévu sur le côté opposé du faisceau d'échange afin de connecter l'entrée 21, destinée au premier fluide, à une surface de connexion, à l'extrémité opposée dudit faisceau d'échange 13.

Le fonctionnement de l'échangeur de chaleur selon l'invention est basé sur le fait que les formes des plaques 17 changent entre leur première extrémité 91 et leur deuxième extrémité 92, comme montré sur la figure 4. Aux extrémités 91 et 92, les plaques présentent une forme permettant de composer, une fois combinées, un tube d'une longueur « L » relativement restreinte afin de permettre aux tubes d'avoir une largeur plus importante. La surface de la section à l'extrémité des tubes est indiquée par le terme « surface secondaire ». Au centre 93 des plaques 17, les plaques 17 sont adaptées pour former un tube d'une longueur « L » relativement importante et d'une largeur «1» moins importante. Au sein de la présente invention, la surface de la section du centre des tubes dans une zone centrale du faisceau d'échange est indiquée par le terme « surface principale ». De l'extrémité 91 vers la partie centrale, la plaque 17 comprend une zone de transformation. De la partie centrale 93 en direction de l'extrémité 92, chaque plaque 17 comprend une deuxième zone de transformation indiquée à l'aide du numéro de référence 95.

L'effet technique des formes spécifiques des plaques 17 est montré, dans une version schématique, sur les figures 5 et 6. La figure 5 montre, en coupe, une partie du faisceau d'échange 13. L'intérieur des tubes est indiqué à l'aide de la référence «A ». Les différents tubes sont séparés grâce à des canaux référencés «B ». L'intérieur des tubes « A » est adapté pour guider le premier fluide et les canaux « B » sont adaptés pour guider le deuxième fluide, à contre-courant. La figure 5 montre qu'au centre du faisceau d'échange 13, les différents fluides sont bien séparés et qu'un échange de chaleur, via les différentes parois, est possible. Le faisceau d'échange 13 est représenté sur la figure 6, de face et de façon schématique. Selon la figure 6, grâce aux différentes zones de transformation 94 et 95, le volume de l'ensemble formé par les tubes et les canaux est réparti de manière spécifique auprès des extrémités des plaques 17. Cette répartition du volume diffère de la répartition du volume des tubes et des canaux en dehors des extrémités du faisceau d'échange.

Les différentes surfaces « A » forment, en leurs extrémités, la surface secondaire pouvant, via un élément de raccordement 14, 15, être connectée à l'entrée / la sortie destinée au premier fluide. L'espace libre situé autour de la surface « A » permet l'entrée des différents canaux « B » et peut être connecté à l'entrée / la sortie destinée au deuxième fluide. Grâce à la surface secondaire des tubes, le deuxième fluide peut pénétrer dans le carter au sein de l'espace entourant l'élément de raccordement 14 et le rétrécissement des tubes. Le premier fluide est ensuite guidé à l'intérieur des canaux « B » définis par l'extérieur de l'ensemble des tubes « A » formant ensemble le faisceau d'échange 13. Le deuxième fluide est guidé entre les différents tubes en direction de l'espace entourant le rétrécissement et l'élément de raccordement 15 des tubes en direction de la sortie 32.

La figure 1 montre que la forme du faisceau d'échange et la présence d'un rétrécissement des tubes en leurs extrémités, grâce aux zones de transformation 94 et 95 des plaques 17, mettent à disposition un espace libre à l'intérieur du carter, formé à l'aide des éléments 11 et 12, et à l'extérieur de ce rétrécissement ainsi que de l'élément de raccordement 14. Cet espace créé à l'intérieur du carter permet la connexion de l'entrée 31 destinée au deuxième fluide. Le deuxième fluide, dirigé via l'entrée 31 en direction du faisceau d'échange 13, peut donc circuler à l'extérieur de l'élément de raccordement 14 et à l'extérieur du rétrécissement des tubes. En d'autres termes, cela signifie qu'un échange de chaleur peut se produire entre le premier et le deuxième fluide, à travers les parois de l'élément de raccordement 14 et ce, directement après l'introduction du deuxième fluide à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 10. La même disposition des éléments présents à l'extrémité opposée du faisceau d'échange 13 permet un échange de chaleur optimal entre les deux fluides et ce jusqu'à la sortie 32 destinée au deuxième fluide.

Les différents éléments tels que montrés sur la figure 1 sont assemblés grâce à un procédé de brasage tel que connu dans l'art antérieur. En vue de l'assemblage des différents éléments au sein de l'échangeur de chaleur 10, lesdits éléments sont préassemblés dans une position identique à leur position au sein du carter 11, 12 et introduits dans un four. L'aluminium et l'inox sont des matériaux particulièrement adaptés pour former l'échangeur de chaleur 10 selon l'invention grâce au procédé de brasage. La figure 2 représente une vue en perspective de l'échangeur de chaleur 10 selon la figure 1 dans une position assemblée. La figure 2 montre que l'échangeur de chaleur 10 selon l'invention est relativement compact. De plus, les différentes entrées et sorties 21 (non visible), 22, 31 et 32 sont regroupées afin d'optimiser l'installation finale de l'échangeur de chaleur 10 au sein d'un véhicule automobile par exemple. La figure 3 montre en détail le faisceau d'échange 13. Les plaques 17 sont empilées afin de former ensemble, en leur intérieur, des tubes permettant de guider le premier fluide, d'une première extrémité 131 vers une deuxième extrémité 132 des tubes et de définir, entre les différents tubes, des canaux permettant de guider le deuxième fluide. Des perturbateurs 18 peuvent être présents entre les différentes plaques 17. Lesdits perturbateurs 18 ont pour but d'améliorer l'échange de chaleur entre le premier et le deuxième fluide lors de l'utilisation de l'échangeur de chaleur 10. La figure 7 montre un deuxième mode de réalisation de l'échangeur de chaleur selon l'invention. La figure 7 montre un échangeur de chaleur 40 dont la structure est similaire à celle de l'échangeur de chaleur 10 selon la figure 1 Seules les plaques formant le faisceau d'échange 43 sont positionnées de manière différente par rapport à celles de l'échangeur de chaleur 10. En effet, les plaques sont positionnées de façon verticale par rapport à la longueur « L» de l'échangeur de chaleur 40. L'échangeur de chaleur 40 comprend un premier élément 41 et un deuxième élément 42 constituant en combinaison un boîtier ou carter 41, 42 pour former l'extérieur dudit échangeur de chaleur 40. Le carter 41, 42 est adapté pour contenir un faisceau d'échange 43. Ce faisceau d'échange 43 comporte un empilement de plaques 27 montrées sur les figures 8 et 9. Les différentes plaques 27, combinées ensemble, forment des tubes permettant de guider, en leur intérieur, un premier fluide d'une première extrémité vers une deuxième extrémité du faisceau d'échange 43. Les différents tubes définissent ensemble des canaux permettant de guider le deuxième fluide à l'extérieur des tubes, de la deuxième extrémité vers la première extrémité du faisceau d'échange 43. Les extrémités des différents tubes présentent un rétrécissement dans lequel lesdites extrémités sont regroupées pour former une surface de connexion, ladite surface de connexion étant adaptée pour être connectée, à l'aide d'un raccordement, à une entrée / sortie respective destinée au premier fluide. Les extrémités présentant un rétrécissement sont clairement visibles sur les figures 8 et 9. Comme représenté sur la figure 7, une entrée 51 (visible en partie) et une sortie 52, destinées au premier fluide, sont présentes dans le deuxième élément 42. L'entrée 51 est adaptée pour être connectée à l'élément de raccordement 45 et pour guider le premier fluide, de son entrée 51 vers l'intérieur des tubes du faisceau d'échange 43, à l'aide de cet élément 45. La sortie 52 est adaptée pour être connectée à l'élément de raccordement 44 et pour guider, à partir des sorties des différents tubes et de l'élément de raccordement 44, le premier fluide vers sa sortie 52.

Par ailleurs, le deuxième élément 42 comprend une entrée 61 et une sortie 62 (visible en partie) permettant de laisser pénétrer un deuxième fluide à l'intérieur du carter. Grâce au rétrécissement présent à la deuxième extrémité du faisceau d'échange 43, le deuxième fluide peut être guidé à l'extérieur de l'élément de raccordement 44 et à l'extérieur des extrémités des tubes afin de poursuivre son cheminement à l'intérieur des canaux définis par les différents tubes. Le deuxième fluide peut être guidé vers l'espace ouvert autour de la deuxième extrémité des tubes et l'extérieur de l'élément de raccordement 45 pour sortir de l'échangeur de chaleur 40 à l'aide de la sortie 62.30 L'échangeur de chaleur 40 comprend des éléments d'étanchéité 46 permettant de maintenir ensemble les extrémités des différents tubes et d'améliorer l'étanchéité desdits tubes, évitant ainsi d'éventuelles fuites de fluides.

La figure 8 montre la connexion des extrémités des tubes 66 à un premier élément de raccordement 44 et à un deuxième élément de raccordement 45. La figure 8 représente une vue détaillée du faisceau d'échange 43. Le faisceau d'échanges comprend des tubes 66, chacun formé par l'empilement de deux plaques comparables aux plaques représentées sur la figure 4. Des perturbateurs 68 sont visibles entre les différents tubes 66, lesquels perturbateurs facilitent l'échange entre le premier fluide à l'intérieur des tubes 66 et le deuxième fluide à l'extérieur des tubes 66. L'extrémité des différents tubes 66 est montrée plus en détail sur la figure 7. La figure 7 montre que les différentes extrémités des tubes forment ensemble une surface secondaire. Cette surface secondaire est adaptée pour un raccordement à l'élément de raccordement 44 tel que montré sur la figure 7. Afin d'améliorer l'étanchéité, les différentes extrémités des tubes 66 sont enveloppées d'un élément d'étanchéité 46.

La figure 9 montre la surface secondaire obtenue par la connexion des différentes extrémités des tubes. Les différents éléments de l'échangeur de chaleur 40 tels que représentés sur les figures 7, 8 et 9 peuvent être assemblés grâce à un procédé de brasage. Afin de réaliser ce procédé de brasage, différents éléments sont assemblés dans leurs différentes positions respectives et introduits dans un four. La figure 10 montre un échangeur de chaleur selon un troisième mode de réalisation 70 de l'invention, représenté selon une vue en perspective éclatée. Comme représenté sur la figure 10, l'échangeur de chaleur 70 comprend un premier élément 71 et un deuxième élément 72 formant ensemble un carter. Un faisceau d'échange 73 est présent à l'intérieur dudit carter. L'utilisation de l'échangeur de chaleur 70 selon les figures 10 et 11 est similaire à l'utilisation des échangeurs de chaleur 10 et 40 tels que décrits ci-dessus. Une différence entre l'échangeur de chaleur 70 et les échangeurs de chaleur 10 et 40 réside dans le fait que les différents tubes sont, après leur rétrécissement et avec leur surface assemblée, directement connectés à une entrée / sortie présente à l'extérieur du carter. Cela signifie que l'élément de raccordement permettant de guider le deuxième fluide, selon les figures 10 et 11, se trouve à l'extérieur du carter.10

Claims

REVENDICATIONS1. Echangeur de chaleur (10, 40, 70) permettant d'échanger de la chaleur entre un premier et un deuxième fluide, ledit échangeur (10, 40, 70) comprenant : - un carter (11, 12 ; 41, 42 ; 71, 72) et - un faisceau d'échange (13, 43, 73) positionné à l'intérieur dudit carter (11, 12 ; 41, 42 ; 71, 72), - dans lequel le faisceau d'échange (13, 43, 73) comprend : une surface principale comprenant une largeur principale et formée par une pluralité de tubes (66) adaptés pour guider le premier fluide à l'intérieur de ces tubes (66), une entrée du premier fluide (21, 51) vers une sortie du premier fluide (22, 52) et permettant de guider, à l'extérieur de ces tubes (66), le deuxième fluide, une entrée du deuxième fluide (31, 61) vers une sortie du deuxième fluide (33, 62), - dans lequel les tubes (66) sont, à au moins une première extrémité (131, 132), assemblés pour former une surface secondaire comprenant une largeur secondaire inférieure à la largeur principale pour raccordement à l'entrée (21, 51) et/ou la sortie (22, 52) du premier fluide, - dans lequel la surface secondaire à la première extrémité (131, 132) des tubes est formé pour créer un espace entre le carter (11, 12; 41, 42; 71, 72) et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à l'entrée (31, 61) et/ou la sortie (32, 62) du deuxième fluide
2. Echangeur de chaleur (10, 40, 70) selon la revendication 1 dans lequel les tubes (66) sont, à une première extrémité (131), assemblés pour former la surface secondaire pour raccordement à l'entrée du premier fluide (21, 51),- dans lequel la surface secondaire à la première extrémité (131) des tubes (66) est formée pour créer un espace entre le carter (11, 12 ; 41, 42; 71, 72) et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à la sortie du deuxième fluide (32, 62) ; - et dans lequel les tubes (66) sont, à la deuxième extrémité (132), assemblés pour former une surface secondaire comprenant une largeur secondaire inférieure à la largeur pour raccordement à la sortie du premier fluide (22, 52), ladite surface secondaire à la deuxième extrémité (132) des tubes (66) créant un espace entre le carter (11, 12 ; 41, 42 ; 71, 72) et la face extérieure de la surface secondaire, lequel espace est raccordé à l'entrée du deuxième fluide (31, 61).
3. Echangeur de chaleur (10, 40, 70) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit échangeur de chaleur (10, 40, 70) comprend un élément d'étanchéité (16, 46) permettant d'envelopper les tubes (66) à au moins une extrémité (131, 132).
4. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel l'échangeur de chaleur (10, 40, 70) comprend un élément de raccordement (14, 15; 44, 45) permettant de raccorder au moins une extrémité (131, 132) des tubes (66) à une entrée (21, 51) ou à une sortie (22, 52) à l'aide dudit élément de raccordement (14, 15 ; 44, 45). S. Echangeur de chaleur (10, 40, 70) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les tubes (66) sont positionnés les uns par rapport aux autres de manière à créer entre eux des canaux, lesdits canaux comportent des perturbateurs (18, 68). 6. Echangeur de chaleur (10, 40, 70) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le faisceau d'échange (13, 43, 73) est obtenu grâce à une pluralité de plaques (17, 27) positionnées les unes sur les autres et dans lequel les extrémités desdites plaques (91, 92) sont pourvues d'un rebordpermettant d'augmenter la surface entre la plaque (17, 27) et l'intérieur du carter (11, 12 ; 41, 42 ; 71, 72).