TUBE ADAPTE POUR LEDIT FAISCEAU D'ECHANGE ET ECHANGEUR DE CHALEUR COMPRENANT LEDIT FAISCEAU D'ECHANGE THERMIQUE ET/OU

LEDIT TUBE

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un faisceau d'échange thermique pour un échangeur de chaleur permettant l'échangé de chaleur entre un premier fluide et un deuxième fluide, comprenant un empilement de tubes, ledit empilement de tubes comprenant une quantité déterminée de niveaux de tubes.

Etat de la technique

Dans un système de climatisation destiné par exemple à un véhicule automobile, un fluide frigorigène ou réfrigérant est utilisé pour refroidir l'habitacle dudit véhicule automobile lors d'un cycle de refroidissement. Afin de permettre la condensation du réfrigérant, une quantité déterminée de chaleur est soustraite dudit réfrigérant, lorsque celui-ci est dans un état gazeux.

Dans l'art antérieur, il est connu d'utiliser un échangeur de chaleur pour obtenir le refroidissement du réfrigérant, ledit échangeur de chaleur étant adapté pour permettre un échange de chaleur entre le réfrigérant et un fluide, tel que de l'eau, afin de refroidir ledit réfrigérant.

Afin de permettre le susdit échange de chaleur, les échangeurs de chaleur de l'art antérieur comprennent généralement deux circuits distincts, l'un destiné au réfrigérant, l'autre destiné au fluide apte et destiné à refroidir le réfrigérant.

Ainsi, l'art antérieur divulgue l'utilisation d'un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange thermique, ledit faisceau d'échange thermique comprenant un empilement de tubes, chacun de ces tubes étant pourvu de canaux. Le réfrigérant peut circuler à l'intérieur des canaux, d'une première extrémité vers une deuxième extrémité des canaux. Le fluide utilisé pour refroidir le réfrigérant circule à contre- courant du réfrigérant à l'extérieur des tubes, depuis la deuxième extrémité vers la première extrémité des canaux, entre deux tubes adjacents.

Selon l'art antérieur, les canaux comprennent une paroi d'une épaisseur déterminée pour supporter la pression élevée à laquelle est soumis le réfrigérant circulant à l'intérieur desdits canaux (typiquement supérieure à 40 bars). L'échange de chaleur entre le réfrigérant et le fluide est réalisé au travers de cette paroi.

Un échangeur de chaleur, tel que connu dans l'art antérieur et décrit ci-dessus, est divulgué au sein de la demande de brevet français FR-A-2923589. Plus précisément, l'échangeur de chaleur décrit au sein de ce document comprend un faisceau d'échange thermique comportant un empilement de tubes ondulés.

De nos jours, le fonctionnement des échangeurs de chaleur est soumis à de nombreuses contraintes. Ainsi, l'espace disponible pour l'insertion d'un échangeur de chaleur au sein d'un véhicule automobile est de plus en plus restreint. Cet espace restreint peut notamment entraver le bon fonctionnement de l'échangeur de chaleur et représente une contrainte technique significative. Par conséquent, il existe un besoin de mettre au point des solutions techniques permettant d'améliorer l'échange de chaleur entre un premier fluide circulant à l'intérieur d'un échangeur de chaleur et un deuxième fluide circulant à l'extérieur dudit élément de l'échangeur de chaleur, et ce afin d'accroître l'efficacité de l'échange de chaleur, en particulier lorsque cet échangeur de chaleur est destiné à être installé dans un espace réduit, au sein d'un véhicule automobile.

Objet de l'invention

La présente invention se propose de répondre au besoin mentionné supra. A cet effet, l'invention a pour objet un faisceau d'échange thermique pour un échangeur de chaleur permettant l'échange de chaleur entre un premier fluide et un deuxième fluide, comprenant un empilement de tubes, ledit empilement de tubes comprenant une quantité déterminée de niveaux de tubes, dans lequel chaque tube comprend une pluralité de canaux s'étendant dans la direction longitudinale du faisceau d'échange thermique pour guider ledit premier fluide à l'intérieur du tube d'une première extrémité vers une deuxième extrémité dudit tube, l'empilement étant adapté pour guider le deuxième fluide entre les niveaux de tube voisins, chaque tube comprenant une pluralité d'ondulations entre sa première extrémité et sa deuxième extrémité, les ondulations étant essentiellement parallèles entre elles ou parallèles entre elles, et dans lequel les tubes sont empilés de sorte que les ondulations de chaque niveau de tubes forment un zigzag comprenant au moins deux brins, s'étendant dans la direction transversale du faisceau d'échange thermique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, un niveau de tubes, tel que mentionné ci-dessus, comprend au moins un premier tube et au moins un deuxième tube, avantageusement consiste en un premier tube et un deuxième tube, ledit deuxième tube étant adjacent et essentiellement coplanaire, de préférence coplanaire, audit premier tube de sorte que les ondulations de chacun desdits, premier et deuxième tubes forment, ensemble, ledit zigzag comprenant au moins deux brins, s'étendant dans la direction transversale du faisceau d'échange thermique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les ondulations forment un angle déterminé par rapport à la direction longitudinale du tube compris entre 40 ^° et 60 ^° , de préférence égal à 45 ^° .

Selon un mode de réalisation de l'invention, le susdit zigzag est un zigzag à deux brins, en forme de V. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, un niveau de tubes comprend au moins un premier tube et au moins un deuxième tube, avantageusement consiste en un premier tube et un deuxième tube, ledit deuxième tube étant adjacent et essentiellement coplanaire, de préférence coplanaire, audit premier tube de sorte que les ondulations de chacun desdits premier et deuxième tubes forment, ensemble, ledit zigzag à deux brins, en forme de V, avantageusement les ondulations de chacun desdits premier et deuxième tubes sont des monobrins essentiellement parallèles entre eux, ou parallèles entre eux.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le susdit zigzag est un zigzag à trois brins, en forme de N. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, un niveau de tubes comprend au moins un premier tube et un au moins un deuxième tube, avantageusement consiste en un premier tube et un deuxième tube, ledit deuxième tube étant adjacent et essentiellement coplanaire, de préférence coplanaire, audit premier tube de sorte que les ondulations de chacun desdits premier et deuxième tubes forment, ensemble, ledit zigzag à trois brins, en forme de N, avantageusement les ondulations du premier tube étant des monobrins essentiellement parallèles entre eux, où parallèles entre eux, et les ondulations du deuxième tube étant des zigzags à deux brins, en forme de V.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le susdit zigzag est un zigzag à quatre brins, en forme de W. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, un niveau de tubes comprend au moins un premier tube et un au moins un deuxième tube, avantageusement consiste en un premier tube et un deuxième tube, ledit deuxième tube étant adjacent et essentiellement coplanaire, de préférence coplanaire, audit premier tube de sorte que les ondulations de chacun desdits premier et deuxième tubes forment, ensemble, ledit zigzag à quatre brins, en forme de W, avantageusement les ondulations de chacun desdits premier et deuxième tubes étant des zigzags à deux brins, en forme de V.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la largeur d'un tube correspond à la moitié de la largeur du faisceau d'échange thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la largeur d'un tube correspond à la largeur du faisceau d'échange thermique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la largeur d'un tube correspond à la dimension de la projection d'un brin dudit zigzag sur une droite parallèle à la direction transversale du faisceau d'échange thermique, c'est-à-dire sur une droite perpendiculaire à la direction longitudinale du faisceau d'échange thermique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la largeur d'un tube correspond à la dimension de la projection de deux brins dudit zigzag sur une droite parallèle à la direction transversale du faisceau d'échange thermique, c'est-à-dire sur une droite perpendiculaire à la direction longitudinale du faisceau d'échange thermique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les ondulations d'un niveau de tubes n sont orientées dans le sens inverse du sens des ondulations du niveau de tubes immédiatement supérieur n+1 et/ou immédiatement inférieur n-1 au sein de l'empilement de tubes.

Un autre objet de l'invention concerne un tube adapté pour le faisceau d'échange thermique selon l'invention, dans lequel le tube comprend des ondulations, s'étendant entre une première zone plate, située à une des deux extrémités du tube, et une deuxième zone plate, située à l'extrémité opposée du tube, les zones plates des tubes comprenant des élévations, lesdites élévations étant adaptées pour définir un espace entre une première élévation d'un premier tube, positionnée dans un niveau de tubes n, et une deuxième élévation d'un deuxième tube, positionnée dans un niveau de tubes immédiatement supérieur n+1 ou immédiatement inférieur n-1 au sein l'empilement de tubes.

L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur, adapté pour être installé au sein d'un véhicule tel. qu'un véhicule automobile, ledit échangeur de chaleur comprenant le faisceau d'échange thermique selon l'invention (cf. supra) et/ou le tube selon la l'invention (cf. également supra). Avantageusement, le faisceau d'échange thermique est reçu dans un boîtier ; la paroi dudit boîtier située au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure dudit faisceau d'échange thermique et/ou la paroi dudit boîtier située au voisinage immédiat de l'extrémité inférieure dudit faisceau d'échange thermique étant pourvue(s) d'une pluralité d'ondulations. Selon un mode de réalisation préféré, ces dernières ont une forme similaire (voire identique) - ou complémentaire - à la forme des ondulations de l'extrémité supérieure dudit faisceau d'échange thermique et/ou de l'extrémité inférieure dudit faisceau d'échange thermique. Ceci permet de créer un écoulement suffisamment perturbé du deuxième fluide (liquide de refroidissement) entre :

- la paroi dudit boîtier située au voisinage immédiat de l'extrémité supérieure dudit faisceau d'échange thermique et cette dernière, et/ou

la paroi dudit boîtier située au voisinage immédiat de l'extrémité inférieure dudit faisceau d'échange thermique et cette dernière, avantageusement les deux. Brève description des dessins

Les buts, objets et caractéristiques de la présente invention, ainsi que ses avantages techniques, apparaîtront plus clairement à la lecture de la présente description, faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente une vue assemblée et en perspective d'une partie d'un échangeur de chaleur selon un premier mode de réalisation de la présente invention,

- la figure 2 est une vue éclatée de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 1 , ladite vue permettant de distinguer les différents composants dudit échangeur de chaleur,

la figure 3 représente une vue en coupe, détaillée, de l'échangeur de chaleur illustré par les figures 1 et 2,

- la figure 4 représente une vue en perspective, détaillée, de l'extrémité d'un tube utilisé pour former un faisceau d'échange thermique pour l'échangeur de chaleur objet des figures 1 , 2 et 3,

la figure 5 représente un niveau de tubes pour un faisceau d'échange thermique selon une variante du premier mode de réalisation de la présente invention,

la figure 6 représente un niveau de tubes pour une variante additionnelle du premier mode de réalisation du faisceau d'échange thermique selon la présente invention,

la figure 7 est une vue éclatée d'un échangeur de chaleur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, et

la figure 8 représente une vue en coupe d'une extrémité de l'échangeur de chaleur illustré en figure 7.

Description détaillée des modes de réalisation

La description détaillée présentée ci-après a pour but d'exposer l'invention de manière suffisamment claire et complète mais ne doit pas être considérée comme limitant l'étendue de la protection aux modes de réalisation particuliers décrits ci- après. La figure 1 représente une vue en perspective d'une partie d'un échangeur de chaleur 1 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. L'échangeur de chaleur 1 est particulièrement adapté pour être utilisé lors d'une étape de condensation, au cours d'un cycle de refroidissement d'un système de climatisation, par exemple au sein d'un véhicule automobile. A cet effet, l'échangeur de chaleur 1 comprend un condenseur adapté pour refroidir un réfrigérant, lors du cycle de refroidissement au cours duquel le réfrigérant passe d'un état gazeux à un état liquide.

Comme montré sur la figure 1 , l'échangeur de chaleur 1 comprend un boîtier ou carter comportant une paroi supérieure 2, une paroi inférieure (non montrée) et deux parois latérales 4, 5. L'échangeur de chaleur 1 est adapté pour recevoir le réfrigérant dans le sens de la flèche 20, à une température et une pression relativement élevées. L'échangeur de chaleur 1 comprend un faisceau d'échange thermique comprenant un empilement de tubes, lesdits tubes comprenant un ensemble de canaux, adaptés pour guider le réfrigérant d'une première extrémité vers une deuxième extrémité des tubes. Lesdits canaux sont espacés entre eux et adaptés pour résister à la température et à la pression relativement élevées du réfrigérant.

L'une des extrémités de l'échangeur de chaleur 1 est représentée sur cette figure 1 . Les fluides présents à l'intérieur dudit échangeur de chaleur 1 circulent essentiellement selon une direction longitudinale L _{1 ;} tel que montré sur la figure 1 . La direction transversale dudit échangeur de chaleur 1 est indiquée à l'aide de la référence L ₂ .

Le faisceau d'échange thermique est représenté en détail sur la figure 2. Le réfrigérant est guidé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 1 depuis son entrée vers sa sortie, dans le sens de la flèche 20. Afin de refroidir le réfrigérant, un liquide de refroidissement, tel que de l'eau, est introduit dans l'échangeur de chaleur 1 . Le liquide de refroidissement circule à l'extérieur des tubes 31 et à contre-courant du réfrigérant, permettant ainsi un échange de chaleur entre le réfrigérant et le liquide de refroidissement au sein de l'échangeur de chaleur 1 . Ensuite, le liquide de refroidissement est guidé vers une sortie 51 . L'échangeur de chaleur 1 est ainsi adapté pour faciliter le déplacement du liquide de refroidissement au sein de l'espace entre les différents canaux (non visibles) utilisés pour la circulation du réfrigérant dans les tubes 31 .

Plus précisément, la figure 2, représentant une vue éclatée de l'échangeur de chaleur 1 selon la figure 1 , montre les parois latérales 4, 5, ainsi que la paroi supérieure 2 de l'échangeur de chaleur 1 . Tel que montré sur cette figure 2, un faisceau d'échange thermique 3, comprend un empilement de tubes 31 , chacun desdits tubes 31 étant pourvu d'un ensemble de canaux ou microcanaux (non visibles). Comme illustré en figure 2, ces tubes 31 sont, de préférence, des tubes plats typiquement issus d'extrusion. Toutefois, ces tubes 31 peuvent être de forme différente, en fonctions des besoins et/ou contraintes techniques. Le faisceau d'échange thermique 3 est situé à l'intérieur d'un boîtier ou carter formé par la paroi supérieure 2, les parois latérales 4, 5 et la paroi inférieure (non montrée). Un faisceau d'échange thermique 3 est représenté en détail sur ladite figure 2. Ce faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement de tubes 31 . Cet empilement de tubes 31 est obtenu en superposant différents niveaux de tubes 31 ; chacun desdits niveaux de tubes 31 résultant du positionnement adjacent (voire contigu) et essentiellement coplanaire, ou coplanaire, de deux tubes 31 , tel que représenté sur cette figure 2.

Comme montré sur la figure 2, les extrémités des tubes 31 sont reçues dans un élément de liaison 6, lequel assure le maintien desdites extrémités des tubes 31 et permet de positionner aisément les différents tubes 31 les uns par rapport aux autres, lors de l'assemblage de l'échangeur de chaleur. L'élément de liaison 6 est connecté à un élément 7 pourvu d'une ouverture 71 adaptée pour recevoir le réfrigérant dans le sens indiqué par la flèche 20. Le réfrigérant pénètre à l'intérieur d'un nombre déterminé de canaux situés dans les différents tubes 31 . Ainsi, le réfrigérant circule à l'intérieur desdits canaux. Le liquide de refroidissement circule à contre-courant entre deux tubes 31 adjacents ou entre deux niveaux de tubes (tel que défini précédemment et représenté en figure 2), assurant ainsi l'échange de chaleur entre le réfrigérant et le liquide de refroidissement à travers la paroi desdits tubes 31 . Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, chaque tube 31 est pourvu d'une quantité déterminée d'ondulations. Pour une meilleure compréhension, le lecteur est invité à se référer à la figue 4, laquelle montre en détail l'une des extrémités d'un tube 31 .

Revenant à la figure 2, l'on observe sur celle-ci que les ondulations des tubes 31 sont essentiellement parallèles et forment un angle déterminé avec la direction longitudinale l_i de l'échangeur de chaleur 1 (matérialisée par des « tirets-points » sur la figure 1 ). Selon un mode de réalisation de l'invention, les ondulations forment un angle allant d'environ 40 ° à environ 60 °, de préférence allant de 40 ° à 60 °, par rapport à la direction longitudinale l_i de l'échangeur de chaleur 1 . Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'angle entre les ondulations et la direction longitudinale l_i est d'environ 45°, de préférence de 45°. Les ondulations des tubes 31 permettent de rallonger le parcours du réfrigérant à l'intérieur des différents canaux de chaque tube 31 , depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité. En effet, la surface externe des tubes 31 , disponible pour réaliser l'échange de chaleur échangée entre le réfrigérant et le liquide de refroidissement, se trouve augmentée par la présence des ondulations. Ceci résulte en une augmentation de la quantité de chaleur échangée au sein de l'échangeur de chaleur 1 .

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le faisceau d'échange thermique 3, comprenant un ensemble de tubes 31 , est obtenu par assemblage d'un nombre déterminé de tubes, agencés en niveaux de tubes. Chaque niveau de tubes dudit faisceau d'échange thermique 3 comprend deux tubes 31 adjacents (voire contigus) et essentiellement coplanaires, de préférence coplanaires.

Sur le mode de réalisation représenté en figure 2, les deux tubes 31 adjacents (voire contigus) et essentiellement coplanaires, de préférence coplanaires, formant un même niveau de tubes sont de même dimension. Dans ce mode de réalisation, la largeur de chaque tube 31 correspond à la moitié de la largeur du niveau de tubes 31 correspondant et, par conséquent, à la moitié de la largeur du faisceau d'échange thermique 3 (dont la largeur est déterminée par la largeur des différents niveaux de tubes superposés les uns sur les autres). Les tubes 31 sont positionnés de manière à ce que les ondulations de deux tubes 31 adjacents (à savoir positionnés sur un même niveau de tube) forment, en combinaison, un « V » ou un « chevron ». Au sein du faisceau d'échange thermique 3 représenté sur la figure 2, l'on note une alternance entre les différents niveaux de tubes superposés les uns sur les autres : les niveaux de tubes 31 de rang n (avec n étant, par exemple un nombre entier impair) présentent un « V » dirigé dans un premier sens, alors que les niveaux de tubes 31 de rang n+1 (avec n étant, par exemple un nombre entier impair) présentent un « V » dirigé dans un deuxième sens, opposé au premier sens, ou vice versa. En d'autres termes, si un niveau de tubes 31 (composé de deux tubes 31 adjacents - voire contigus - et coplanaires) présente des ondulations en « V » dirigé dans un premier sens, le niveau de tubes 31 situé immédiatement au-dessus (si celui-ci est présent) et le niveau de tubes 31 situé immédiatement au-dessous (si celui-ci est présent) présentent des ondulations en «« V » dirigé dans un deuxième sens, opposé au premier sens. La présence des différentes ondulations formant, sur chaque niveau de tubes 31 , des chevrons (forme en « V »), assure un écoulement turbulent du liquide de refroidissement. Cet écoulement turbulent du liquide de refroidissement permet d'optimiser la mise en contact entre le liquide de refroidissement et la surface extérieure des différents tubes 31 , améliorant ainsi l'échange de chaleur entre le réfrigérant et le liquide de refroidissement.

La combinaison des caractéristiques, décrites ci-dessus, concernant le positionnement des différents tubes 31 présents au sein du faisceau d'échange thermique 3, garantit un échange de chaleur optimal entre le réfrigérant présent à l'intérieur des canaux au sein des tubes 31 et du liquide de refroidissement circulant dans un sens opposé à l'extérieur des différents tubes 31 .

Tel qu'indiqué précédemment, la figure 3 est une vue de dessus et en coupe de l'échangeur de chaleur 1 selon les figures 1 et 2. La figure 3 montre un niveau de tubes du faisceau d'échange thermique 3 comprenant un premier tube 31 et un deuxième tube 31 , adjacent au premier tube 31 . Les tubes 31 sont positionnés sur un même niveau de tubes de manière à ce que leurs ondulations respectives forment, en combinaison, un « V », (ou un chevron), tel que décrit en référence à la figure 2. Le réfrigérant, reçu à l'extrémité de l'échangeur de chaleur 1 , pénètre au sein dudit échangeur de chaleur 1 dans le sens de la flèche 20. Le liquide de refroidissement, quant à lui, est expulsé de l'échangeur de chaleur 1 par la sortie 51 , dans le sens de la flèche 21 . Comme montré sur les figures 2 et 3, en combinaison avec la figure 1 , la paroi supérieure 2 de l'échangeur de chaleur 1 comprend une quantité déterminée d'ondulations, chaque ondulation ayant une forme en « V » ou une forme de chevron. Ainsi, la quantité déterminée de liquide de refroidissement, circulant entre la partie supérieure de l'échangeur de chaleur 3 et l'intérieur de la paroi supérieure 2, subit également un écoulement turbulent, voisin de - voire similaire ou identique à - l'écoulement turbulent du liquide de refroidissement se produisant entre deux niveaux de tubes 31 . Cet écoulement turbulent du liquide de refroidissement permet un échange de chaleur optimal au sein de l'échangeur de chaleur 1 selon la présente invention. En d'autres termes, la présence d'ondulations « en V » (ou « en chevron ») sur la paroi supérieure 2 - et, de manière optimale, sur la paroi inférieure (non visible) - permet d'assurer la circulation optimale du liquide de refroidissement (au travers d'un écoulement turbulent) au niveau des extrémités supérieure et inférieure du faisceau d'échange thermique 3. Ainsi, la circulation du liquide de refroidissement s'effectue dans un canal complet au lieu d'un demi-canal comme proposé dans les échangeurs de chaleurs connu de l'Etat de la technique.

Tel qu'indiqué précédemment, la figure 4 montre l'extrémité d'un tube 31 . Ledit tube 31 comprend des ondulations 40, positionnées de façon essentiellement parallèle et formant un angle déterminé avec la direction longitudinale du tube 31 (cf. figure 1 )-

Comme illustré sur cette figure 4, l'extrémité dudit tube 31 est pourvue d'une partie essentiellement plate - voire plate - 42. Une élévation 44 est présente entre la partie essentiellement plate 42 et le bord formant l'extrémité du tube 43. Ladite élévation 44 est dirigée essentiellement dans la direction transversale L ₂ du tube 31 . Les tubes 31 , tels que montrés sur la figure 4, sont particulièrement adaptés à une utilisation deux à deux, c'est-à-dire qu'un premier tube 31 , utilisé au sein d'un empilement de tubes, est orienté conformément à la figure 4 et est positionné sur un deuxième tube 31 , après que ce deuxième tube 31 a subi une rotation de 1 80 ⁰ autour de la direction longitudinale Li (cf. figure 1 ) à partir de l'orientation montrée en figure 4. En d'autres termes, les élévations 44 respectives desdits premier et deuxième tubes 31 sont opposées et définissent ensemble un espace adapté pour recevoir le liquide de refroidissement. L'ensemble des différents espaces ainsi créé par la superposition des tubes 31 , deux à deux, permet d'éviter de devoir utiliser un collecteur (également dénommé « boîte collectrice ») au sein d'un échangeur de chaleur comprenant lesdits tubes 31 . La présence de ces différents espaces est décrite ci- dessous en détail en faisant référence à un deuxième mode de réalisation de l'échangeur de chaleur 1 1 selon l'invention.

Selon le premier mode de réalisation de l'échangeur de chaleur selon l'invention, représenté par les figures 1 -3, chaque niveau de tubes du faisceau d'échange thermique 3 est constitué par l'assemblage d'un premier et d'un deuxième tubes 31 , les deux tubes 31 étant adjacents voire contigus et essentiellement coplanaires, de préférence coplanaires, tel qu'expliqué précédemment. La possibilité de former un niveau de tubes, par assemblage de tubes adjacents voire contigus et essentiellement coplanaires, de préférence coplanaires, offre une grande liberté quant à l'assemblage du faisceau d'échange thermique 3 dans sa forme finie. Les figures 5 et 6 illustrent différentes options permettant d'obtenir un niveau de tubes au sein d'un empilement de tubes constituant un faisceau d'échange thermique.

Le niveau de tubes représenté en figure 5 comprend un tube 91 présentant des ondulations 95 en forme de chevron (plus particulièrement en « V » inversé). Le niveau de tubes est complété par un tube 31 , adjacent au tube 91 et positionné de telle manière que les ondulations 40 de ce tube 31 forment, avec les ondulations 95 en forme de chevron dudit tube 91 , des « zigzags » à trois brins, en forme de « N » (abrégés en « zigzags en « N » »), dans lesquels le premier brin (selon une première direction) et deuxième brin (selon une deuxième direction, différente de la première direction) sont formés par les ondulations en chevron 95 et le troisième brin est formé, quant à lui, par les ondulations 40 du tube 31 . Selon la figure 6, le troisième brin du zigzag en « N » (constitué par les ondulations 40) est essentiellement parallèle - voire parallèle - au premier brin dudit zigzag en « N ». Ces zigzags en « N » s'étendent selon la direction transversale L ₂ (cf. figure 1 ).

De manière analogue au mode de réalisation précédent, la paroi supérieure 2 de l'échangeur de chaleur 1 peut comprendre une quantité déterminée d'ondulations, chaque ondulation ayant une forme en « N ». Une configuration différente d'un niveau de tubes est illustrée sur la figure 6. Comme pour le niveau de tubes représenté en figure 5, le niveau de tube visible sur cette figure 6 comprend un tube 91 présentant des ondulations 95 en forme de chevron (plus particulièrement en « V » inversé). Toutefois, le niveau de tubes est complété non pas par un tube 31 (comme en figure 5) mais par un autre tube identique 91 , ce dernier étant positionné de telle manière que les ondulations 95 des deux tubes adjacents 91 forment ensemble des « zigzags » à trois brins, en forme de « W » (abrégés en « zigzags en « W» »). Tout comme les zigzags en « N » de la figure 5, ces zigzags en « W » (ou en « M », si on les observe « à l'envers ») s'étendent selon la direction transversale L ₂ (cf. figure 1 ).

De manière analogue au mode de réalisation précédent, la paroi supérieure 2 de l'échangeur de chaleur 1 peut comprendre une quantité déterminée d'ondulations, chaque ondulation ayant une forme en « W ».

La figure 7 représente un deuxième mode de réalisation d'un échangeur de chaleur selon l'invention. Ainsi, l'échangeur de chaleur 1 1 comprend un faisceau d'échange thermique 13 obtenu grâce à un empilement de tubes 31 . Chaque tube 31 est pourvu d'une quantité déterminée de canaux et d'ondulations et ce, en fonction de la longueur dudit tube 31 . L'échangeur de chaleur 1 1 comprend un boîtier ou carter comprenant une paroi supérieure 12, deux parois latérales 14,15 et une paroi inférieure 18. Le boîtier contient le faisceau d'échange thermique 13. Comme montré sur la figure 7, chaque niveau de tubes de l'empilement de tubes 31 formant le faisceau d'échange thermique 13 comprend un seul tube 31 . Les différents tubes 31 sont empilés tête-bêche les uns sur les autres, c'est-à-dire que l'on tourne un tube 31 sur deux, au sein de l'empilement, afin de « croiser » les lignes d'ondulation de chacun des tubes 31 . Ainsi, les ondulations d'un premier tube 31 , selon une première direction, sont associées aux ondulations d'un deuxième tube 31 , selon une deuxième direction, et ce afin d'alterner la direction des ondulations sur la longueur desdits tubes 31 . Les parois supérieure 12 et inférieure 18 sont pourvues d'un nombre déterminé d'ondulations. L'écoulement du fluide circulant dans l'espace existant entre lesdites parois supérieure 12 et inférieure 18 et le faisceau d'échange thermique 13 est perturbé par lesdites ondulations grâce à l'empilement des tubes 31 et à la surface interne des parois supérieure 12 et inférieure 18. Le fluide, se déplaçant entre l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure du faisceau d'échange thermique 13 et l'intérieur desdites parois 12 et 18, circule à l'intérieur d'un canal dont les parois sont pourvues d'ondulations. Ainsi, le liquide de refroidissement (deuxième fluide) s'écoule de manière turbulente au sein de l'échangeur de chaleur 1 1 , permettant un échange de chaleur optimal.

De manière avantageuse, on pourra alterner la direction des ondulations de la paroi supérieure 2 par rapport au niveau de tubes supérieur de l'empilement de tubes 31 .

La figure 8 représente une vue en coupe d'une extrémité de l'échangeur de chaleur 1 1 selon la figure 7. Plus précisément, la figure 8 montre une vue assemblée de l'échangeur de chaleur 1 1 . Un élément de liaison 61 reçoit et maintient une première extrémité des tubes 31 à l'intérieur dudit élément de liaison 61 . L'élément de liaison 61 est connecté à une pièce pourvue d'une ouverture 71 permettant de recevoir le réfrigérant dans le sens indiqué par la flèche 20 et assurer la pénétration du fluide réfrigérant à l'intérieur des canaux (ou microcanaux) situés au sein des tubes 31 . En référence aux figures 7 et 8, les boîtes collectrices de réfrigérant sont dimensionnées à la largeur des tubes 31 afin d'obtenir une compacité optimale de l'échangeur de chaleur 13. Trois peignes sont ensuite insérés verticalement dans les arches des boîtes collectrices du réfrigérant et ont pour objectif de renforcer lesdites boîtes collectrices dudit réfrigérant.

Comme représenté sur la figure 8, les tubes 31 , empilés « tête-bêche » les uns sur les autres (cf. supra), comprennent, en leur extrémité, des élévations 44. Tel qu'expliqué précédemment, en référence à la figure 4, des espaces 80 sont formés/définis par deux élévations 44 opposées de deux tubes 31 superposés l'un sur l'autre. La pluralité d'espaces 80 permet d'éviter l'usage d'un collecteur (ou boîte collectrice) au sein de l'échangeur de chaleur 1 1 .

En outre, la présence des élévations 44 présente un autre avantage, à savoir que ces élévations 44 peuvent, par exemple, servir de butée à un collecteur en tôle pliée ou à un collecteur fin.

Comme montré sur la figure 7, les ondulations des différents tubes 31 selon des directions opposées induisent des points de contact entre les différents tubes, pouvant servir, de manière avantageuse, de points de brasage entre deux tubes 31 positionnés l'un sur l'autre dans l'empilement de tubes 31 . Lesdits points de contact/ de brasage entre les différents tubes 31 présentent notamment deux effets techniques suivants :

- amélioration de l'échange de chaleur, et

- augmentation de la solidité/résistance du faisceau d'échange thermique.

En faisant référence à la figure 7, il convient de noter que les ondulations dans les parois 12, 13 d'un échangeur de chaleur 1 1 peuvent être utilisées, en combinaison avec un faisceau d'échange thermique selon l'art antérieur tel qu'identifié au sein de la présente description, en particulier pour améliorer le fonctionnement/l'efficacité dudit échangeur de chaleur. Lesdites ondulations des parois supérieure 12 et inférieure 18 ont un impact positif sur la circulation aux extrémités du faisceau d'échange thermique, permettant ainsi un échange de chaleur optimisé. En outre, en référence à la figure 8, il convient de noter que les élévations 44, formant les espaces 80 entre deux tubes voisins (cf. supra), peuvent être utilisées pour améliorer le fonctionnement de l'échangeur de chaleur selon l'art antérieur tel qu'identifié au sein de la présente description. Le fonctionnement dudit échangeur de chaleur peut en effet être optimisé grâce à la présence desdites élévations 44. En effet, la présence des élévations 44, et donc des espaces 80, permet d'éviter l'utilisation d'un collecteur, ce qui permet, entre autres, de limiter le nombre de composants de l'échangeur de chaleur selon l'invention et, par conséquent, de limiter l'encombrement et le coût de celui-ci tout en maximisant l'efficacité de l'échange de chaleur.

En tout état de cause, même lorsque l'échangeur de chaleur selon l'invention est pourvu d'un collecteur, les espaces 80 formés/définis par les élévations 44 opposées de deux tubes 31 voisins peuvent s'avérer avantageux d'un point de vue technique. En effet, les élévations 44, formant les espaces 80, peuvent servir de butée au sein d'un collecteur à tôle pliée ou d'un collecteur fin.

Les figures 1 , 2, 3, 7 et 8 ne représentent qu'une extrémité de l'échangeur de chaleur 1 , 1 1 selon la présente invention. De manière similaire, l'extrémité opposée (non montrée) pour l'échangeur de chaleur 1 , 1 1 se présente essentiellement sous la même forme et a pour fonction de créer une sortie destinée au réfrigérant et une entrée destinée au liquide de refroidissement. De manière particulièrement avantageuse, les différents éléments montrés sur les figures 1 à 8 sont, après assemblage, introduits dans un four pour subir un procédé de brasage, ledit procédé de brasage permettant la fixation desdits éléments les uns aux autres pour produire un échangeur de chaleur 1 , 1 1 selon l'invention.

L'utilisation de deux tubes adjacents pour créer un zigzag en chevron par rapport à un unique tube présentant ce même zigzag en forme de chevron présente un avantage technique. Il est difficile d'obtenir un angle de chevron pointu avec un seul tube. En effet, l'angle du chevron d'un tube présentera un aspect arrondi. Cette difficulté disparaît avec l'utilisation de deux tubes. Le zigzag présentant un angle pointu entre deux bruns permet une meilleure perturbation du fluide.