L'invention concerne un condenseur avec réserve de fluide frigorigène pour un circuit de climatisation, en particulier pour véhicule automobile.

Dans ce domaine, il est connu de longue date des condenseurs situés en face avant des véhicules. Ils assurent un échange de chaleur entre un fluide frigorigène circulant dans le condenseur et un flux d'air incident. Ils sont parfois accompagnés d'une réserve ou bouteille de fluide frigorigène et muni d'une portion permettant de réaliser un sous-refroidissement dudit fluide frigorigène en sortie de la réserve.

Il est également connu des condenseurs comprenant un premier bloc d'échange de chaleur pour le refroidissement du fluide frigorigène par un liquide caloporteur et un deuxième bloc d'échange de chaleur pour le sous-refroidissement du fluide frigorigène par le liquide caloporteur, une réserve de fluide frigorigène étant interposée entre les blocs d'échange de chaleur. Lesdits blocs comportent des plaques empilées définissant entre elles des lames de circulation du fluide frigorigène, en sorte qu'une lame de fluide frigorigène se trouve entre deux lames de fluide de refroidissement. Une telle solution avec deux empilements de plaques présente cependant un faible degré d'intégration.

Dans un souci d'amélioration, il a été proposé un condenseur dans lequel la réserve de fluide frigorigène est intégrée dans l'empilement, en étant positionnée transversalement aux plaques. Une telle réserve n'est cependant pas dans la meilleure des configurations de fonctionnement. En effet, la hauteur axiale de la réserve, correspondant à la hauteur de l'empilement, est limitée par le nombre de plaques employées.

Il existe donc un besoin pour améliorer de tels condenseurs et l'invention propose en ce sens un condenseur pour un circuit de climatisation, ledit condenseur comprenant un boîtier configuré pour être relié à une réserve de fluide frigorigène, dite aussi bouteille, le boîtier logeant une première partie d'échange de chaleur entre le fluide frigorigène et un liquide de refroidissement, ladite première partie étant configurée pour acheminer le fluide frigorigène à la réserve de fluide frigorigène, et une deuxième partie d'échange de chaleur configurée pour réaliser un complément d'échange de chaleur entre le fluide frigorigène et le liquide de refroidissement en sortie de ladite réserve.

Il en résulte que la réserve de fluide frigorigène n'est pas confinée dans le boîtier mais peut s'étendre librement en longueur, de préférence sur la longueur du boîtier, étant par exemple adjacente à un côté de longueur du boîtier, pour s'étendre sur une longueur importante et dans un encombrement réduit. En outre, on dispose de deux zones d'échange de chaleur dans un seul et même ensemble ce qui permet de limiter le nombre de composants du condenseur.

Ladite réserve de fluide frigorigène est avantageusement fixée au boîtier, de préférence par une bride comportant des tubulures d'entrée et de sortie du fluide frigorigène dans ou de cette dernière, respectivement.

Le condenseur comporte avantageusement au moins un circuit de liquide de refroidissement desdites parties d'échange de chaleur, lequel peut être commun auxdites parties d'échange de chaleur ou distinct pour chacune d'elles.

Le condenseur comporte avantageusement un ensemble de plaques empilées définissant entre elles des lames de circulation du fluide frigorigène et du fluide de refroidissement dans lesdites parties d'échange de chaleur, en particulier en sorte qu'une lame de fluide frigorigène se trouve entre deux lames de fluide de refroidissement, ledit ensemble de plaques empilées étant configuré pour ménager un chemin de circulation du fluide frigorigène permettant une circulation en série du fluide frigorigène dans le boîtier, depuis la première partie d'échange de chaleur vers la réserve de fluide, puis de cette dernière dans la deuxième partie d'échange de chaleur. Ledit ensemble de plaques empilées est avantageusement configuré pour ménager un chemin de circulation du fluide de refroidissement s'étendant dans lesdites parties d'échange de chaleur, de préférence de la deuxième partie d'échange de chaleur à la première partie d'échange de chaleur. En variante, il pourra définir deux chemins distincts, respectivement associés aux circuits distincts évoqués plus haut.

En particulier, ledit empilement de plaques est configuré pour définir une barrière à la circulation du fluide frigorigène entre les première et seconde parties d'échange de chaleur.

Cela étant, chacune desdites plaques s'étend avantageusement en continuité de matière au niveau de ladite première partie d'échange de chaleur et de ladite seconde partie d'échange de chaleur.

Une plaque de condenseur définissant une dite lame de circulation du fluide frigorigène pourra ainsi comprendre une partie relevée pour définir ladite barrière à la circulation du fluide frigorigène entre les première et seconde parties d'échange de chaleur.

Ledit empilement de plaques comporte avantageusement des collecteurs d'entrée et/ou sortie du fluide frigorigène, communiquant avec lesdites lames de circulation du fluide frigorigène au niveau de ladite première partie et/ou seconde partie d'échange de chaleur, et/ou des collecteurs d'entrée et/ou sortie du liquide de refroidissement, communiquant avec lesdites lames de circulation du liquide de refroidissement.

Lesdits collecteurs d'entrée et/ou sortie du fluide frigorigène et lesdits collecteurs d'entrée et/ou sortie du liquide de refroidissement débouchent avantageusement sur un côté du boîtier et/ou sur un côté opposé, destiné à être en vis-à- vis de ladite réserve. Lesdits collecteurs d'entrée du fluide frigorigène dans la première partie d'échange et de sortie du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange, d'une part, et lesdits collecteurs d'entrée du fluide frigorigène dans la seconde partie d'échange et de sortie du fluide frigorigène de la première partie d'échange, d'autre part, débouchent avantageusement sur des côtés opposés du boîtier.

Selon d'autres modes de réalisation de l'invention, qui peuvent être pris ensemble ou séparément :

- lesdits collecteurs débouchent du boîtier par des ouvertures et/ou des brides d'entrée et/ou sortie de fluide ;

- le collecteur d'entrée de fluide frigorigène dans ladite première partie d'échange est situé en regard de l'ouverture d'entrée du fluide frigorigène dans le boîtier et le collecteur de sortie du fluide frigorigène de ladite première partie d'échange est situé en regard de l'ouverture d'entrée du fluide frigorigène dans la réserve ;

- la première partie d'échange de chaleur s'étend dans le boîtier entre ledit collecteur d'entrée du fluide frigorigène dans ladite première partie d'échange et ledit collecteur de sortie du fluide frigorigène de ladite première partie d'échange ;

- le collecteur d'entrée de fluide frigorigène dans ladite seconde partie d'échange est disposé en regard de l'ouverture de sortie du fluide frigorigène de la réserve, et le collecteur de sortie du fluide frigorigène de ladite seconde partie d'échange est disposé en regard de l'ouverture de sortie du fluide frigorigène du boîtier ;

- la deuxième partie d'échange de chaleur s'étend entre ledit collecteur d'entrée du fluide frigorigène dans la seconde partie d'échange et ledit collecteur de sortie du fluide frigorigène de ladite deuxième partie d'échange de chaleur ;

- lesdits collecteurs d'entrée de fluide frigorigène dans la première partie d'échange et de sortie du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange débouchent à proximité de deux côtés opposés du boîtier ;

- lesdits collecteurs d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement débouchent avantageusement à proximité des mêmes dits côtés opposés ;

- ledit ensemble de plaques empilées s'étend dans un volume parallélépipédique rectangle, correspondant par exemple à celui du boîtier ; - lesdits collecteurs d'entrée et de sortie du liquide de refroidissement et lesdits collecteurs d'entrée du fluide frigorigène dans la première partie d'échange et de sortie du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange sont orientés parallèlement le long de quatre des arrêtes dudit boîtier;

- les lames de circulation du liquide frigorigène et les lames de circulation du liquide de refroidissement présentent des sections différentes ;

- la première partie d'échange de chaleur comprend des cloisons parallèles aux plaques, disposées alternativement dans ledit collecteur d'entrée du fluide frigorigène et ledit collecteur de sortie du fluide frigorigène, en sorte de conduire le fluide frigorigène dans la première partie d'échange de chaleur suivant plusieurs passes de circulation du fluide, par exemple avec inversion du sens de circulation du fluide d'une passe à l'autre.

L'invention concerne également une plaque de condenseur tel que décrite ci- dessus ainsi que l'ensemble d'un tel condenseur et de la réserve correspondante.

Ces caractéristiques et d'autres de la présente invention sont illustrées ci après en référence aux dessins annexés, sur lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un condenseur conforme à l'invention ;

La figure 2 est une vue de dessous de ce condenseur ; La figure 3 est une vue schématique en coupe du condenseur selon la ligne B-B de la figure 2 ;

La figure 4 est une vue schématique en coupe du condenseur selon la ligne A-A de la figure 2 ;

La figure 5 est une vue agrandie partielle de collecteurs d'entrée et sortie du condenseur de la figure 4; La figure 6 est une vue schématique en coupe du chemin du fluide frigorigène d'un condenseur selon une variante de réalisation, et La figure 7 est une vue schématique d'un chemin de fluide de refroidissement du condenseur selon une variante de réalisation.

Dans la description qui suit, des références identiques sont utilisées pour désigner des éléments analogues ou identiques.

Comme illustré aux figures 1 à 4, l'invention concerne un condenseur 1 avec réserve 3 de fluide frigorigène ou bouteille pour un circuit de climatisation non représenté, notamment un circuit de conditionnement d'air pour véhicule automobile. Ledit fluide frigorigène est, par exemple, le fluide connu sous le nom de R134a, ou autres. Ce condenseur 1 comprend un boîtier 5, de préférence parallélépipédique rectangle comme dans le présent cas, configuré pour être relié à la réserve 3 de fluide frigorigène, laquelle peut être montée à distance du boîtier 5 ou fixée adjacente au boîtier 5, comme dans le cas présent. Ladite réserve 3 est ici localisée en vis-à-vis d'un côté latéral 1 1 ' du boîtier, c'est- à-dire un côté du boîtier situé entre des côtés d'extrémité longitudinale 12, 14 dudit boîtier. Elle peut ainsi s'étendre sur une longueur importante et dans un volume d'encombrement réduit du condenseur. Comme on le voit aux figures 1 et 4, la réserve 3 de fluide frigorigène est fixée au boîtier 5 par une bride comportant deux tubulures 7, 9, respectivement, d'entrée et sortie du fluide frigorigène dans ou hors de cette réserve.

Le boîtier 5 loge une première partie 13 d'échange de chaleur, destinée ici à assurer la condensation du fluide frigorigène par un échange de chaleur avec un liquide de refroidissement, et une deuxième partie 15 d'échange de chaleur pour réaliser ici un sous refroidissement dudit fluide frigorigène par ledit liquide de refroidissement, en sortie de ladite réserve 3. On intègre de la sorte les deux parties d'échange de chaleur dans une seule et même unité structurelle.

Le liquide de refroidissement circule dans un circuit 17 de liquide de refroidissement desdites parties 13, 15 d'échange de chaleur, lequel peut être commun auxdites parties d'échange de chaleur, comme représenté à la figure 3, ou distinct pour chacune d'elles, comme représenté à la figure 7. Le liquide de refroidissement est, par exemple, de l'eau glycolée. Avec référence aux figures 3 à 5, le condenseur 1 comporte un ensemble de plaques 19 empilées selon une direction d'empilement, ici sensiblement orthogonale auxdites plaques. Avantageusement, ces plaques s'étendent en continuité de matière sur les première et deuxième parties d'échange de chaleur 13 et 15. Les plaques définissent entre elles des lames de circulation de fluide frigorigène 21 dans lesdites parties d'échange de chaleur, de sorte qu'une lame de fluide frigorigène 21 (figures 4) se trouve entre deux lames de fluide de refroidissement 23 dudit circuit 17 de liquide de refroidissement (figure 3). Lesdites lames de circulation présentent ici des hauteurs différentes. Lesdites lames sont constituées d'une tôle, notamment en aluminium et/ou alliage d'aluminium. Elles sont formées, par exemple, par emboutissage. Elles pourront être assemblées entre elles par brasage au niveau d'un bord relevé périphérique.

Ledit ensemble de plaques 19 empilées constitue ici le boîtier 5, lequel peut encore être conformé pour loger ledit ensemble de plaques 19 empilées.

Ledit ensemble de plaques 19 empilées est configuré pour ménager un chemin de circulation du fluide frigorigène permettant une circulation en série du fluide frigorigène dans le boîtier 5, depuis la première partie 13 d'échange de chaleur vers la réserve 3 de fluide, puis de cette dernière dans la deuxième partie 15 d'échange de chaleur, comme il est représenté à la figure 4 suivant les flèches. Le fluide frigorigène condensé dans la première partie 13 d'échange de chaleur est ainsi acheminé à la réserve 3 de fluide frigorigène, laquelle assure une séparation de phases gaz-liquide du fluide frigorigène et/ou réalise une filtration et/ou une déshydratation de ce dernier.

Ledit ensemble de plaques 19 empilées est en outre configuré pour ménager ledit chemin 17 de circulation du fluide de refroidissement s'étendant dans lesdites parties 13, 15 d'échange de chaleur, plus précisément de la deuxième partie 15 d'échange de chaleur à la première partie 13 d'échange de chaleur, comme il est représenté à la figure 3 suivant les flèches afin de réaliser un refroidissement à contre-courant.

Ledit empilement de plaques 19 comportent des collecteurs d'entrée 33, 37 et/ou de sortie 35, 39 du fluide frigorigène, communiquant avec lesdites lames de circulation du fluide frigorigène au niveau de la ladite première et/ou seconde partie d'échange de chaleur. Il comporte en outre des collecteurs d'entrée 22 et/ou de sortie 24 du liquide de refroidissement, communiquant avec lesdites lames de circulation du liquide de refroidissement. Lesdits collecteurs 22, 24, 33, 35, 37, 39 débouchent soit au niveau du côté latéral 1 1 ' du boîtier situé en vis-à-vis de ladite réserve 3, soit en au niveau du côté latéral 1 1 opposé, c'est-à-dire au niveau des côtés latéraux du boîtier orientés perpendiculairement à la direction d'empilement des plaques. En effet, lesdits collecteurs 22, 24, 33, 35, 37, 39 s'étendent avantageusement parallèlement les uns aux autres et parallèlement à la direction d'empilement.

Ici, lesdits collecteurs d'entrée 33 du fluide frigorigène dans la première partie d'échange 13 et de sortie 39 du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange 15, d'une part, et lesdits collecteurs d'entrée 37 du fluide frigorigène dans la seconde partie d'échange 15 et de sortie 35 du fluide frigorigène de la première partie d'échange 13, d'autre part, débouchent de façon opposé au niveau desdits côtés latéraux 1 1 , 1 1 ' perpendiculaires à la direction d'empilement. On peut noter qu'une telle caractéristique permet à la réserve 3 de s'étendre en longueur jusqu'à l'aplomb dudit collecteur d'entrée 33 du fluide frigorigène dans ladite première partie d'échange. Lesdits collecteurs d'entrée 22 et de sortie 24 du liquide de refroidissement débouchent ici sur le côté latéral 1 1 opposé à celui 1 1 ' se trouvant en vis-à-vis de la réserve 3.

Les collecteurs d'entrée 22 et de sortie 24 du liquide de refroidissement, d'entrée 33 du fluide frigorigène dans la première partie d'échange de chaleur et de sortie 39 du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange de chaleur débouchent dans des ouvertures du boîtier, formées ici en tant que tubulures d'entrée 29 et sortie 31 du liquide de refroidissement et tubulures d'entrée 25 et sortie 27 du fluide frigorigène. Les autres collecteurs 35 et 37 débouchent sur les tubulures 7 et 9 de la réserve.

Lesdits collecteurs d'entrée 33 de fluide frigorigène dans la première partie d'échange et de sortie 39 du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange débouchent à proximité des deux côtés 12, 14 d'extrémité longitudinale du boîtier. De même, lesdits collecteurs d'entrée 22 et de sortie 24 du liquide de refroidissement débouchent à proximité desdits côtés opposés 12, 14 d'extrémité longitudinale du boîtier.

Dans la configuration parallélépipédique illustrée, lesdits collecteurs d'entrée 22 et de sortie 24 du liquide de refroidissement et lesdits collecteurs d'entrée 33 du fluide frigorigène dans la première partie d'échange et de sortie 39 du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange pourront avantageusement être orientés parallèlement le long de quatre des arrêtes dudit boîtier. Ainsi, lesdites tubulures d'entrée et de sortie 22, 24, 25, 27 sont avantageusement disposées au niveau des quatre coins du côté latéral 1 1 opposé au côté latéral 1 1 ' situé en vis- à-vis de ladite bouteille. En plaçant lesdits collecteurs 22, 24, 33, 39 au niveau de côtés opposés du boîtier, le fluide frigorigène et le liquide de refroidissement circulent sur une étendue maximale.

Ledit collecteur d'entrée 33 de fluide frigorigène dans ladite première partie d'échange est situé en regard de la tubulure d'entrée 25 du fluide frigorigène dans le boîtier et le collecteur 35 de sortie du fluide frigorigène de ladite première partie d'échange est situé en regard de l'ouverture d'entrée du fluide frigorigène dans la réserve 3, communiquant ici avec une première 7 des tubulures de la bride d'accrochage de ladite réserve audit boîtier. La première partie d'échange de chaleur s'étend dans le boîtier entre ledit collecteur d'entrée 33 du fluide frigorigène dans ladite première partie d'échange et ledit collecteur de sortie 35 du fluide frigorigène de ladite première partie d'échange.

Le collecteur d'entrée 37 de fluide frigorigène dans ladite seconde partie d'échange est disposé en regard de l'ouverture de sortie du fluide frigorigène de la réserve 3, communiquant ici avec une seconde 9 des tubulures de la bride d'accrochage de ladite réserve audit boîtier, et le collecteur de sortie 39 du fluide frigorigène de ladite seconde partie d'échange est disposé en regard de la tubulure de sortie 27 du fluide frigorigène du boîtier. La deuxième partie d'échange de chaleur s'étend entre ledit collecteur d'entrée 37 du fluide frigorigène dans la seconde partie d'échange et ledit collecteur de sortie 39 du fluide frigorigène de ladite deuxième partie d'échange de chaleur.

Cela étant, ledit empilement de plaques 19 est configuré pour définir une barrière à la circulation du fluide frigorigène entre les première 13 et seconde 15 parties d'échange de chaleur.

Comme plus particulièrement visible à la figure 5, les plaques 19, dite première plaques, définissant les lames de circulation du fluide frigorigène présente une partie relevée 26 définissant ladite barrière. La hauteur de ladite partie relevée correspond à la hauteur des lames de fluide frigorigène. Ledit bord relevé s'étend sur la largeur desdites première plaques, c'est-à-dire, ici, de l'un des côtés latéraux 16 du boîtier reliant lesdits côtés latéraux 1 1 , 1 1 ' perpendiculaires à la direction d'empilement au côté latéral 18 opposé.

Lesdites premières plaques 19 présentent à proximité des extrémités de l'un leurs côtés longitudinaux, d'une part, un premier orifice pour le collecteur d'entrée 33 du fluide frigorigène dans la première partie d'échange et, d'autre part, un second orifice pour le collecteur de sortie 39 du fluide frigorigène de la seconde partie d'échange. Elle présente de plus, de part et d'autre de ladite partie relevé 26, un troisième orifice pour le collecteur de sortie 35 du fluide frigorigène de la première partie d'échange et un quatrième orifice pour le collecteur d'entrée 37 du fluide frigorigène dans la seconde partie d'échange. A proximité des extrémités de leur côté longitudinal opposé, elle présente un embouti de hauteur identique à celle de ladite partie relevée 26, muni d'un orifice pour permettre une communication entre les lames de liquide de refroidissement se trouvant de part et d'autre de la lame de fluide frigorigène en cause.

Les autres plaques de l'empilement, dites secondes plaques, servent à définir lesdites lames de liquide de refroidissement. Elles sont munies des orifices et des emboutis permettant en correspondance avec les emboutis et les orifices des premières plaques de définir lesdites collecteurs 22, 24, 33, 35, 37, 39.

Des variantes de réalisation sont à présent décrites.

Comme indiqué précédemment, les parties d'échange de chaleur 13, 15 peuvent comporter des circuits de liquide de refroidissement distincts 17', 17", respectivement, tel que représenté à la figure 7, les flèches représentant le sens de circulation du liquide de refroidissement de chacun de ces circuits 17', 17" du liquide de refroidissement. Lesdites secondes plaques pourront ou non être ainsi munies d'une partie relevée formant barrière, en fonction du nombre de circuits de refroidissement désirés. De plus, la première partie 13 d'échange de chaleur pourra comprendre comme représenté à la figure 6, des cloisons 41 parallèles aux plaques 19, disposées alternativement dans ledit collecteur d'entrée 33 du fluide frigorigène et ledit collecteur de sortie 35 du fluide frigorigène, afin de conduire le fluide frigorigène dans la première partie 13 d'échange de chaleur suivant diverses passes successives de circulation selon les flèches 43, par exemple selon des passes dans lequel la circulation du fluide suit une direction opposée d'une passe à l'autre, telle une circulation en serpentin.

L'invention apporte ainsi un condenseur avec réserve, notamment pour circuit de conditionnement d'air de véhicule automobile, de structure simple et de fonctionnement efficace.