L'invention se rapporte au domaine des échangeurs thermiques en particulier aptes à agir en tant que condenseurs.

De tels échangeurs thermiques trouvent une application particulière dans les véhicules automobiles. L'échangeur thermique peut notamment être utilisé en tant que condenseur, plus précisément en tant que condenseur à eau et est couramment désigné par « Water condenser » en anglais. Dans ce cas un premier fluide, tel qu'un fluide réfrigérant peut entrer dans l'échangeur thermique sous forme de gaz, tel que du dioxyde de carbone désigné par C0 ₂ ou d'autres fluides réfrigérants tel que du 1,1,1,2- tétrafluoroéthane connu notamment dans la nomenclature industrielle sous le sigle R- 134a ou du 2,3,3, 3-tétrafluoropropène connu sous le sigle R-1234yf. Un deuxième fluide, tel que du liquide, notamment un mélange d'eau glycolée est destiné à traverser l'échangeur thermique pour refroidir le fluide réfrigérant par condensation.

Ces échangeurs thermiques peuvent en particulier être des échangeurs thermiques assemblés par brasage.

Par ailleurs, il est connu d'adjoindre un réservoir de fluide, notamment de fluide réfrigérant, encore appelé « bouteille », à un échangeur thermique tel qu'un condenseur dans une boucle de climatisation.

Après l'étape de condensation, le fluide réfrigérant condensé est reçu et maintenu dans un état liquide à l'intérieur du réservoir. Le réservoir a pour fonction de séparer les phases liquide et gazeuse du fluide réfrigérant afin de laisser sortir uniquement le fluide réfrigérant dans son état liquide. Un tel réservoir permet donc de garantir, qu'en sortie, le fluide réfrigérant est totalement en phase liquide.

Ce réservoir peut être connecté à la sortie de l'échangeur thermique apte à agir en tant que condenseur, désigné par la suite « condenseur ». Ce réservoir est donc en communication fluidique avec le condenseur. À cet effet, le réservoir comprend habituellement un orifice d'entrée dans lequel débouche le fluide réfrigérant condensé provenant du condenseur. Le réservoir est généralement également utilisé dans le but de sous-refroidir le fluide réfrigérant, c'est-à-dire d'abaisser la température du fluide, utilisé dans la boucle de climatisation, en dessous de la température de saturation correspondant à la pression de condensation définie. Ce processus de sous- refroidissement est un procédé connu dans l'art antérieur. À cet effet, le réservoir peut comprendre un orifice de sortie qui débouche dans une section du condenseur, de manière à faire subir au fluide réfrigérant liquide un passage supplémentaire, dit de sous-refroidissement.

Le réservoir peut également servir à filtrer le fluide présent dans la boucle froide, évitant ainsi aux particules, présentant une dimension supérieure à une valeur seuil déterminée, de circuler au sein de la boucle de climatisation. Une fonctionnalité additionnelle consiste encore à absorber l'humidité grâce à la présence d'un matériau tel qu'un gel adapté, ou des moyens de déshydratation ou un dessiccateur. Le fluide réfrigérant exempt d'humidité peut alors circuler dans la boucle de climatisation.

Par ailleurs, un problème constant des échangeurs thermiques implémentés dans un véhicule automobile réside en l'allocation d'une place réduite, afin de répondre aux exigences des constructeurs.

Encore une autre problématique est liée à l'utilisation d'un fluide réfrigérant tel que du C0 ₂ sous une pression très élevée, généralement supérieure à 100 bars, avec une pression d'éclatement qui peut atteindre par exemple jusqu'à 340bars, qui implique que les échangeurs thermiques doivent résister à de telles pressions élevées.

La présente invention vise à améliorer les solutions de l'état de la technique et à résoudre au moins partiellement les inconvénients exposés ci-dessus en proposant un échangeur thermique simple à réaliser et présentant un encombrement réduit tout en permettant de raccorder de façon simple et suivant différentes positions un réservoir de fluide à échangeur thermique.

À cet effet, l'invention a pour objet un échangeur thermique, notamment pour véhicule automobile, pour un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide, ledit échangeur étant apte à agir en tant que condenseur et comprenant un faisceau d'échange thermique avec une pluralité de tubes d'échange thermique comprenant des canaux de circulation : destinés à être parcourus par le premier fluide et

destinés à être en communication fluidique avec un réservoir de fluide apte à séparer la phase gazeuse et la phase liquide du premier fluide condensé.

Selon l'invention,

les tubes d'échange thermique comprennent :

• des canaux de circulation pour la condensation du premier fluide définissant une zone de condensation du faisceau d'échange thermique, et

• des canaux de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé définissant une zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique,

l'échangeur thermique comprend un empilement de cadres dont au moins certains cadres dits cadres de réception des tubes d'échange thermique sont aptes à recevoir les tubes d'échange thermique et sont respectivement conformés de manière à séparer la zone de condensation et la zone de sous- refroidissement du faisceau d'échange thermique, et

au moins un cadre de raccord fluidique est conformé de manière à mettre en communication fluidique le réservoir

• d'une part avec les canaux de circulation pour la condensation et

• d'autre part et de façon distincte avec les canaux de circulation pour le sous-refroidissement.

L'échangeur thermique permet donc de définir de façon simple une zone de condensation et une zone de sous-refroidissement distinctes du faisceau d'échange thermique.

De plus un tel échangeur thermique peut être relié à, et est de préférence équipé d'un réservoir de fluide pour séparer la phase gazeuse de la phase liquide du fluide réfrigérant avant le sous-refroidissement. La conception spécifique du cadre de raccord fluidique permet la communication fluidique entre les zones de condensation et de sous- refroidissement distinctes du faisceau d'échange thermique avec le réservoir.

De la sorte, le fluide ayant parcouru les canaux de circulation pour la condensation circule vers le réservoir, et le fluide en sortie du réservoir circule vers les canaux de circulation pour le sous-refroidissement. Le fluide condensé en sortie de la zone de condensation circule forcément vers le réservoir avant un nouveau passage dit de sous-refroidissement dans la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique.

Dans l'invention, les cadres désignent une pièce, ou un assemblage de pièces, qui peuvent être rigides, délimitant un espace fermé ou non. Dans cet espace peuvent être positionnés, dans notre exemple, des tubes d'échange thermique.

On notera que le faisceau d'échange thermique, qui comporte une pluralité de tubes d'échange thermique, est distinct des cadres.

L'échangeur thermique peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison. Selon un aspect de l'invention, chaque cadre de réception des tubes d'échange thermique est configuré pour recevoir à la fois des canaux de circulation pour la condensation et des canaux de circulation pour le sous-refroidissement définis par les tubes d'échange thermique, de sorte que la zone de condensation du faisceau d'échange thermique et la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique sont agencées côte à côte et sans communication fluidique directe l'une avec l'autre.

Un même cadre est conformé pour recevoir à la fois des canaux des deux zones de condensation et de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique tout en empêchant la communication fluidique au sein de ce cadre entre ces deux zones. Dans l'invention, les cadres désignent une pièce, ou un assemblage de pièces, qui peuvent être rigides, délimitant un espace central. Dans cet espace central peuvent être positionnés, dans notre exemple, des tubes d'échange thermique.

On notera que le faisceau d'échange thermique, qui comporte une pluralité de tubes d'échange thermique, est distinct des cadres.

Selon un mode de réalisation, les cadres de réception des tubes d'échange thermique sont respectivement aptes à recevoir un seul tube d'échange thermique, et chaque tube d'échange thermique comprend d'une part des canaux de circulation pour la condensation du premier fluide, et d'autre part des canaux de circulation pour le sous- refroidissement du premier fluide condensé.

Un même tube d'échange thermique définit à la fois des canaux pour la zone de condensation et pour la zone de sous-refroidissement. Le tube d'échange thermique peut ne pas comporter de canaux de circulation au niveau de la séparation entre les deux zones de condensation et de sous-refroidissement. Ce tube d'échange thermique est par exemple un tube extradé.

Selon un aspect additionnel, les cadres de réception des tubes d'échange thermique présentent respectivement en regard de chaque extrémité du tube d'échange thermique qu'il reçoit, au moins une portion de séparation agencée entre les canaux de circulation pour la condensation du premier fluide et les canaux de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé, de manière à empêcher la communication fluidique entre les canaux de circulation pour la condensation et pour le sous-refroidissement.

Selon un autre mode de réalisation, le faisceau d'échange thermique comprend : au moins une première rangée de premiers tubes d'échange thermique comprenant les canaux de circulation pour la condensation du premier fluide, et au moins une deuxième rangée de deuxièmes tubes d'échange thermique comprenant les canaux de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé, et

les cadres de réception des tubes d'échange thermique sont respectivement aptes à recevoir au moins deux tubes d'échange thermique dont un premier tube d'échange thermique de la première rangée et un deuxième tube d'échange thermique de la deuxième rangée.

Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'échange thermique comprend autant de premiers tubes d'échange thermique que de deuxièmes tubes d'échange thermique.

Selon un autre aspect de l'invention chaque cadre de réception des tubes d'échange thermique comporte au moins une cloison de séparation disposée entre le premier tube d'échange thermique et le deuxième tube d'échange thermique, de manière à empêcher la communication fluidique entre les deux tubes d'échange thermique reçus dans un même cadre.

Selon encore un autre aspect, la cloison de séparation s'étend sur toute la longueur des tubes d'échange thermique.

Selon un aspect supplémentaire de l'invention, les cadres de réception des tubes d'échange thermique présentent une épaisseur au moins égale à l'épaisseur des tubes d'échange thermique, dans la direction d'empilement desdits cadres, ceci permettant le maintien des tubes d'échange thermique dans les cadres respectifs avant superposition des différents cadres.

De plus, la portion ou la cloison de séparation des cadres de réception desdits tubes présentent également une épaisseur au moins égale à l'épaisseur desdits tubes, ceci empêchant la communication fluidique entre les canaux de circulation pour la condensation et ceux pour le sous-refroidissement, définis par lesdits tubes.

Selon un aspect additionnel de l'invention, l'échangeur thermique comprend au moins une boîte collectrice du premier fluide définissant une entrée pour le premier fluide dans le faisceau d'échange thermique et une sortie du premier fluide hors du faisceau d'échange thermique, et les cadres de réception des tubes d'échange thermique comprennent respectivement :

des moyens de mise en communication fluidique entre l'entrée pour le premier fluide et les canaux de circulation pour la condensation du premier fluide, et - des moyens de mise en communication fluidique entre la sortie du premier fluide et les canaux de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Les moyens de mise en communication fluidique prévus sur les premiers cadres permettent de collecter le premier fluide et de le distribuer dans les tubes d'échange thermique maintenus dans ces premiers cadres. Il n'est plus nécessaire de prévoir les collecteurs de chaque côté des tubes comme dans les solutions de l'art antérieur connues.

Selon un exemple de réalisation, les moyens de mise en communication fluidique sont réalisés sous forme d'évidements des premiers cadres dans lesquels les extrémités des tubes d'échange thermique débouchent, et agencés en communication fluidique avec la boite collectrice du premier fluide.

Selon un aspect, les cadres de réception des tubes d'échange thermique comportent respectivement des bords latéraux s 'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction des canaux de circulation pour le premier fluide, et dans lequel au moins un desdits bords latéraux présente les moyens de mise en communication fluidique.

Selon un aspect supplémentaire de l'invention, l'échangeur thermique comporte un réservoir de fluide fixé au faisceau d'échange thermique.

Le réservoir forme alors un système unitaire avec l'échangeur thermique.

Selon encore un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique comprend une bride de fixation du réservoir au faisceau d'échange thermique, et le cadre de raccord fluidique est conformé de manière à mettre en communication fluidique le réservoir et les canaux de circulation pour la condensation d'une part, et les canaux de circulation pour le sous-refroidissement d'autre part, par l'intermédiaire de la bride de fixation.

Selon un exemple de réalisation, la bride de fixation comprend :

un canal d'introduction du premier fluide condensé en provenance des canaux de circulation pour la condensation agencé en communication fluidique avec un orifice d'entrée du réservoir, et

un canal d'évacuation du premier fluide après séparation de phase en direction des canaux de circulation pour le sous-refroidissement agencé en communication fluidique avec un orifice de sortie du réservoir.

Selon un mode de réalisation avantageux, le cadre de raccord fluidique est conformé avec un nombre prédéfini de dents séparées par des encoches permettant de mettre en communication fluidique le réservoir et les canaux de circulation pour la condensation d'une part et les canaux de circulation pour le sous-refroidissement d'autre part.

Selon un aspect particulier, le cadre de raccord fluidique comporte au moins un bord sur lequel repose au moins une extrémité de tube d'échange thermique et présentant une partie pleine, ledit bord est conformé de manière à :

mettre en communication fluidique le réservoir avec les canaux de circulation pour la condensation d'un côté de la partie pleine et

- mettre en communication fluidique le réservoir avec les canaux de circulation pour le sous-refroidissement de l'autre côté de la partie pleine.

La partie pleine est dépourvue de moyens de mise en communication fluidique. Selon un exemple de réalisation, la partie pleine du cadre de raccord fluidique présente une largeur au moins égale à la largeur de la portion de séparation des cadres de réception de tubes d'échange thermique qui sont agencés dans le faisceau d'échange thermique ailleurs qu'en vis-à-vis du réservoir et/ou de la bride de fixation.

Selon encore un autre aspect de l'invention, l'échangeur thermique comprend un empilement alterné de :

- premiers cadres de réception des tubes d'échange thermique, et de

deuxièmes cadres définissant respectivement au moins un deuxième canal de circulation pour le deuxième fluide, les deuxièmes cadres présentant :

• des guides pour le passage du premier fluide à condenser, agencés dans l'alignement des moyens de mise en communication des premiers cadres, de manière à permettre l'écoulement du premier fluide dans l'empilement des premiers cadres et des deuxièmes cadres pour la condensation du premier fluide, et

• des guides pour le passage du premier fluide condensé, agencés dans l'alignement des moyens de mise en communication des premiers cadres, de manière à permettre l'écoulement du premier fluide condensé dans Γ empilement des premiers cadres et des deuxièmes cadres pour le sous- refroidissement du premier fluide condensé.

L'échangeur thermique comprend ainsi un empilement d'éléments simples, à savoir des cadres et des tubes d'échange thermique dans lesquels circule le premier fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, insérés dans les premiers cadres et entre lesquels circule le deuxième fluide tel que du liquide de refroidissement.

Une telle architecture permet une réalisation plus simple de l'échangeur thermique dans son ensemble et très compact.

De même, les moyens de mise en communication fluidique prévus sur les deuxièmes cadres permettent de collecter le deuxième fluide et de le distribuer entre les tubes d'échange thermique. Ceci offre une grande souplesse d'agencement de la boîte collectrice du premier fluide et des tubulures d'entrée et de sortie pour le deuxième fluide.

Les différents cadres superposés permettent de créer le chemin d'écoulement du premier fluide réfrigérant, lorsque les cadres sont assemblés par exemple par brasage, et de même, les différents cadres superposés permettent de créer le trajet d'écoulement de liquide de refroidissement notamment sur deux côtés opposés du faisceau d'échange thermique.

L'échangeur thermique peut être utilisé pour la circulation d'au moins un fluide à haute pression, notamment de pression supérieure à lOObars, par exemple le premier fluide est un fluide réfrigérant destiné à circuler à haute pression tel que du C0 ₂ .

Un tel échangeur thermique présente une meilleure tenue mécanique par rapport aux solutions de l'art antérieur et une très bonne résistance aux hautes pressions, notamment lorsqu'un fluide réfrigérant de type C0 ₂ est utilisé.

Selon un autre aspect de l'invention, les deuxièmes cadres présentent une portion dépourvue de guides pour le passage du premier fluide, agencée entre les guides pour le passage du premier fluide à condenser d'une part et les guides pour le passage du premier fluide condensé.

Selon un exemple de réalisation, la portion dépourvue de guides pour le passage du premier fluide prévue sur les deuxièmes cadres présente une largeur au moins égale à la largeur de la partie pleine du cadre de raccord fluidique agencée en vis-à-vis du réservoir et/ou de la bride de fixation.

Selon un aspect supplémentaire, l'échangeur thermique comprend au moins une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie pour le deuxième fluide, et les deuxièmes cadres présentent respectivement des moyens de mise en communication fluidique entre le deuxième canal de circulation et les tubulures d'entrée et de sortie pour le deuxième fluide.

Selon un mode de réalisation, les moyens de mise en communication fluidique des deuxièmes cadres sont réalisés sous forme d'ouvertures traversantes débouchant respectivement sur l'intérieur d'un deuxième cadre.

Selon un exemple particulier, les deuxièmes cadres présentent respectivement au moins deux anses délimitant les ouvertures traversantes de mise en communication fluidique, avec une première anse agencée en communication fluidique avec la tubulure d'entrée et une deuxième anse agencée en communication fluidique avec la tubulure de sortie.

Selon un aspect, les premiers cadres présentent des guides pour le passage du deuxième fluide agencés en dans l'alignement des ouvertures traversantes de mise en communication fluidique des deuxièmes cadres.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un échangeur thermique comprenant un faisceau d'échange thermique et un réservoir de fluide selon une première variante, montrant en coupe partielle une extrémité du faisceau dans la direction d'empilement du faisceau,

- la figure 2a est une vue en perspective partielle de l'échangeur thermique de la figure 1,

- la figure 2b est une vue en perspective partielle de l'échangeur thermique selon une deuxième variante,

- la figure 3a est une vue partielle en perspective de l'échangeur thermique de la figure 1 montrant un faisceau d'échange thermique comprenant deux rangées de tubes d'échange thermique,

- la figure 3b est une vue partielle en éclaté du faisceau d'échange thermique et d'une bride de fixation de l'échangeur thermique de la figure 3a,

- la figure 4 est une vue partielle en perspective d'un échangeur thermique comprenant un faisceau d'échange thermique avec une rangée de tubes d'échange thermique,

- la figure 5 représente de façon schématique un premier cadre du faisceau d'échange thermique recevant un seul tube d'échange thermique,

- la figure 6 représente de façon schématique un premier cadre du faisceau d'échange thermique recevant deux tubes d'échange thermique,

- la figure 7 représente de façon schématique un deuxième cadre du faisceau d'échange thermique,

- la figure 8 est une première vue agrandie d'une partie de la figure 3a montrant le raccord fluidique entre la bride de fixation et le faisceau d'échange thermique,

- la figure 9 est une vue encore agrandie de la figure 8 montrant le raccord fluidique entre la bride de fixation et le faisceau d'échange thermique et sur laquelle on a ôté un des tubes d'échange thermique du faisceau d'échange thermique reposant sur un cadre spécifique de raccord fluidique, et

- la figure 10 représente de façon schématique un cadre spécifique du faisceau d'échange thermique pour le raccord fluidique avec le réservoir de fluide. Sur ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.

Dans la description on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément etc. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques.

Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps.

Dans la présente, les termes supérieur et inférieur, ou haut et bas, ou encore vertical et horizontal, sont désignés en référence à la disposition des éléments sur les figures. Cette disposition correspond à la disposition des éléments à l'état monté dans un véhicule automobile notamment.

Échangeur thermique

En référence à la figure 1, l'invention concerne un échangeur thermique 1 notamment pour véhicule automobile, pour un échange thermique entre au moins un premier fluide et un deuxième fluide.

Le premier fluide peut entrer dans l'échangeur thermique 1 sous forme gazeuse et le deuxième fluide sous forme liquide.

Il s'agit en particulier d'un échangeur thermique 1 assemblé par brasage. Pour ce faire, l'échangeur thermique 1 présente au moins partiellement, c'est-à-dire sur au moins certains éléments ou certaines pièces, un revêtement destiné à fondre pour assurer la jonction d'éléments de l'échangeur thermique 1 ainsi que l'étanchéité lors de l'assemblage par brasage.

L'échangeur thermique 1 selon l'invention est en particulier adapté pour la circulation d'au moins un fluide ayant une haute pression de fonctionnement, notamment supérieure à lOObars.

Par exemple le premier fluide est un fluide réfrigérant destiné à circuler à haute pression tel que du C0 ₂ , aussi désigné par R744 selon la nomenclature industrielle.

D'autres fluides réfrigérants peuvent être utilisés, tels que du 1,1,1,2- tétrafluoroéthane ou du 2,3,3, 3-Tétrafluoropropène connu sous le sigle R-1234yf, respectivement connus dans la nomenclature industrielle par RI 34a ou R-1234yf.

L'échangeur thermique 1 est notamment apte à agir en tant que condenseur, en particulier condenseur à eau, dans lequel le fluide réfrigérant tel que du C0 ₂ est refroidi par un deuxième fluide par exemple sous forme liquide, tel que du liquide de refroidissement comprenant un mélange d'eau glycolée.

L'échangeur thermique 1 comprend un faisceau d'échange thermique 3 permettant l'échange thermique entre le premier fluide et le deuxième fluide.

Dans l'exemple illustré, le faisceau d'échange thermique 3 présente une forme générale sensiblement parallélépipédique.

L'introduction et l'évacuation du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 ou hors du faisceau d'échange thermique 3 sont schématisées à titre d'exemple par les flèches Fli pour l'introduction et Fl'o pour l'évacuation sur les figures 2a et 2b.

L'introduction du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 et l'évacuation du deuxième fluide hors du faisceau d'échange thermique 3 sont schématisées à titre d'exemple par les flèches F2i pour l'introduction et F2 ₀ pour l'évacuation sur les figures 1 à 2b.

Enfin, l'échangeur thermique 1, et plus particulièrement le faisceau d'échange thermique 3, peut être configuré pour une circulation en au moins deux passes de l'un des deux fluides, notamment du deuxième fluide tel que cela sera décrit plus en détail par la suite.

Plus précisément, en référence aux figures 2a à 4, le faisceau d'échange thermique 3 comprend une pluralité de tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53. Les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 sont décrits plus en détail par la suite.

Les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 sont empilés de manière à définir alternativement des premiers canaux de circulation 7 pour le premier fluide dans les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 et des deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide entre les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Des turbulateurs 11 (voir figures 1 et 3b) de l'écoulement du deuxième fluide sont avantageusement agencés dans les deuxièmes canaux de circulation 9, améliorant ainsi l'échange thermique entre les deux fluides.

Les turbulateurs 11 peuvent être portés par un élément distinct des tubes d'échange thermiques 5 ; 51, 53 comme illustré sur les figures 1 et 3.

Les turbulateurs 11 sont par exemple de forme sensiblement en créneaux, formant saillies dans les deuxièmes canaux de circulation 9.

Les créneaux peuvent être réalisés par emboutissage.

Selon une variante non illustrée, des turbulateurs 11 peuvent être formés sur les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53, par exemple par des déformations telles que des ondulations des tubes d'échange thermique 5 qui font saillie dans les deuxièmes canaux de circulation 9 pour le deuxième fluide.

Des intercalaires sont avantageusement disposés entre les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53, et définissent le pas entre les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Selon un mode de réalisation avantageux visible sur les figures 3a, 3b et 4, le faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement de cadres 13, 15, 16. L'empilement des différents cadres 13, 15, 16 se fait ici sensiblement verticalement.

En particulier, le faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement alterné de premiers cadres 13 et de deuxièmes cadres 15.

Au moins certains deuxièmes cadres 15 forment les intercalaires, ces cadres intercalaires 15 sont agencés entre deux premiers cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5, définissant ainsi le pas entre deux étages de tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Chaque premier cadre 13 est apte à recevoir un tube d'échange thermique 5 ou plusieurs tubes d'échange thermique 51, 53, et cet ensemble forme un étage du faisceau d'échange thermique 3.

On peut désigner les premiers cadres 13 par cadres-tubes. Chaque deuxième cadre 15 peut recevoir des turbulateurs 11 et cet ensemble forme un autre étage du faisceau d'échange thermique 3.

Ces deux ensembles ou étages sont répétés autant de fois que nécessaire suivant l'espace disponible et la performance à atteindre. Les premiers cadres 13 et les deuxièmes cadres 15 sont décrits plus en détail par la suite.

Le faisceau d'échange thermique 3 comprend en outre au moins un cadre spécifique dit de raccord fluidique 16 visible sur les figures 3a à 4, tel que décrit par la suite. À titre d'exemple, des plaques de fermetures 17, 18 (voir figures 1 à 4), en particulier au moins une plaque de fermeture 17 inférieure et au moins une plaque de fermeture 18 supérieure, peuvent être agencées de part et d'autre de l'empilement des premiers cadres 13 et des deuxièmes cadres 15, de manière à fermer le faisceau d'échange thermique 3.

Chaque plaque de fermeture 17 ou 18 est donc agencée à une extrémité du faisceau d'échange thermique 3 dans la direction d'empilement des différents éléments, notamment des différents cadres 13, 15, 16, du faisceau d'échange thermique 3.

En référence à la disposition illustrée sur les figures 1 à 4, les plaques de fermeture 17, 18 sont agencées aux extrémités dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, qui correspond ici à un axe sensiblement vertical à l'état monté de l'échangeur thermique 1 dans un véhicule automobile par exemple.

En se référant aux figures 2a et 2b, l'échangeur thermique 1 comprend de plus au moins une boîte collectrice 19 du premier fluide agencée en communication fluidique avec les premiers canaux de circulation 7,

La boîte collectrice 19 est selon l'exemple illustré, agencée sur la plaque de fermeture inférieure 17 disposée en bas du faisceau d'échange thermique 3.

Plus précisément, la boîte collectrice 19 du premier fluide définit une entrée 19A pour le premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3 et une sortie 19B du premier fluide hors du faisceau d'échange thermique 3. L'échangeur thermique 1 comprend en outre au moins deux tubulures 21 d'entrée et de sortie de fluide permettant l'introduction et l'évacuation du deuxième fluide. Dans cet exemple, les deux tubulures 21 sont agencées de façon opposée de part et d'autre de l'empilement du faisceau d'échange thermique 3.

À savoir, une première tubulure 21 est agencée sur la plaque de fermeture supérieure 18 tandis que l'autre tubulure 21 est agencée sur la plaque de fermeture inférieure 17 et donc sur la même plaque de fermeture que la boîte collectrice 19 pour le premier fluide.

En particulier, la boîte collectrice 19 peut être agencée d'un côté du faisceau d'échange thermique 3 et les tubulures 21 peuvent être agencées de l'autre côté du faisceau d'échange thermique 3.

Selon la disposition illustrée sur les figures 1 à 2b, la boîte collectrice 19 est agencée à droite tandis que les tubulures 21 sont agencées à gauche.

Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 2b, les tubulures 21 sont par exemple de forme sensiblement cylindrique, et s'étendent longitudinalement dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, autrement dit dans la direction d'empilement des différents éléments, notamment des différents cadres 13, 15, 16, du faisceau d'échange thermique 3, ici selon un axe sensiblement vertical à l'état monté dans le véhicule automobile.

Enfin, l'échangeur thermique 1 apte à agir en tant que condenseur comprend en outre un réservoir 22 permettant une séparation de phases du premier fluide après condensation.

Ce réservoir 22 décrit plus en détail par la suite est par exemple fixé au faisceau d'échange thermique 3 par l'intermédiaire d'une bride de fixation 24.

Selon une variante non représentée, le réservoir 22 pourrait être déporté du faisceau d'échange thermique 3 en étant relié fluidiquement au faisceau d'échange thermique 3. Tubes d'échange thermique

En se référant maintenant aux figures 1 à 6, on décrit maintenant plus en détail les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 sont de façon préférée réalisés par extrusion.

Les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 peuvent être réalisés sous forme de tubes plats, avantageux en termes d'encombrement.

Les tubes plats 5 ; 51, 53 présentent une forme générale sensiblement rectangulaire, avec une longueur par exemple de l'ordre de 32mm et une épaisseur de 1 ' ordre du millimètre .

L'épaisseur est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Autrement dit, l'épaisseur est considérée dans la direction d'empilement des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Selon l'exemple de réalisation illustré avec un faisceau d'échange thermique 3 de forme sensiblement parallélépipédique, les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 s'étendent ici longitudinalement selon l'axe longitudinal du faisceau d'échange thermique 3.

Les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 sont empilés avec un pas prédéfini entre les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53, ici l'un au-dessus de l'autre dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3.

Chaque tube d'échange thermique 5 ; 51, 53 définit un nombre prédéterminé de premiers canaux de circulation 7 pour le premier fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, en particulier de micro-canaux de circulation 7 pour le premier fluide.

Les premiers canaux ou micro-canaux 7 s'étendent ici sensiblement longitudinalement, selon une forme sensiblement en « I » ou rectiligne.

Les premiers canaux ou micro-canaux de circulation 7 pour le premier fluide permettant l'écoulement du premier fluide s'étendent respectivement selon une direction parallèle à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53. Plus précisément, les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 définissent d'une part des canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide, et d'autre part des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Sur les figures, la référence 7 désigne de façon générale les premiers canaux définis par les tubes d'échange thermique 5, 51 ou 53.

De façon globale, tous les premiers canaux 7 assurent une même fonction générale qui est de permettre la circulation du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3. Les références 71 et 73 désignent des classes particulières des premiers canaux 7.

II s'agit ici d'une première classe de premiers canaux référencée par 71 qui correspond aux premiers canaux parmi l'ensemble des premiers canaux 7 qui sont prévus pour la circulation du premier fluide lors de la condensation du premier fluide, tandis que la deuxième classe de premiers canaux référencée par 73 correspond aux premiers canaux parmi l'ensemble des premiers canaux 7 qui sont prévus pour la circulation du premier fluide après condensation lors du sous-refroidissement du premier fluide.

Le premier fluide peut suivre une circulation en une passe dite circulation en « I » ou rectiligne dans les canaux de condensation 71.

De même, le premier fluide peut suivre une circulation en une passe dite circulation en « I » ou rectiligne dans les canaux de sous-refroidissement 73.

Sur les figures 1 à 2b, les flèches Fl illustrent la circulation du premier fluide lors de la condensation, tandis que les flèches Fl' illustrent la circulation du premier fluide après condensation pour le sous-refroidissement.

L'ensemble des canaux 71 de circulation pour la condensation définissent une zone de condensation du faisceau d'échange thermique 3, et l'ensemble des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement définissent une zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3.

La zone de condensation définie par les canaux 71 de circulation pour la condensation peut être sensiblement égale à la zone de sous-refroidissement définie par les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement. Préférentiellement, ces deux zones ne sont pas égales et la zone de condensation est prévue plus grande que la zone de sous-refroidissement.

À titre d'exemple, on peut prévoir une répartition de l'ordre d'au moins 60%, de préférence de 70% à 80%, pour la zone de condensation, et par exemple de l'ordre de 40%, de préférence de 20% à 30%, pour la zone de sous-refroidissement.

Premier mode de réalisation des tubes d'échange thermique

En référence à la figure 4, on décrit un tube d'échange thermique 5 selon un premier mode de réalisation.

Selon ce premier mode de réalisation, chaque tube d'échange thermique 5 définit un étage du faisceau d'échange thermique 3.

On peut parler également dans ce cas de monotube d'échange thermique 5 pour distinguer du deuxième mode de réalisation décrit par la suite.

Autrement dit, le faisceau d'échange thermique 3 comprend un empilement de tubes d'échange thermique 5 définissant une rangée de tubes d'échange thermique 5.

Plus précisément, chaque tube d'échange thermique 5 comprend d'une part des canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide, et d'autre part des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Les deux groupes de canaux 71, 73 pour la condensation d'une part et pour le sous-refroidissement d'autre part définis par un même tube d'échange thermique 5 permet de limiter le nombre de pièces de l'échangeur thermique 1 à réaliser et à assembler.

La séparation entre les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement est illustrée de façon schématique par des tirets sur la figure 4.

Selon une variante de réalisation avantageuse, on peut prévoir une absence de premiers canaux de circulation 7 marquant la séparation entre les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous- refroidissement.

En outre, on peut prévoir que les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement définissent une même section de passage.

Notamment, on peut prévoir autant de canaux 71 de circulation pour la condensation que de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement. La séparation est alors sensiblement centrale comme dans l'exemple illustré.

La section de passage pour la condensation et la section de passage pour le sous- refroidissement peuvent être avantageusement adaptée selon les besoins.

Par exemple, la section de passage pour le sous-refroidissement peut être inférieure à la section de passage pour la condensation.

Le nombre de canaux 71 de circulation pour la condensation peut être différent du nombre de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement.

Avantageusement, on peut prévoir plus de canaux 71 de circulation pour la condensation que de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement.

En variante ou en complément, les canaux 71 de circulation pour la condensation peuvent être de taille différente par rapport à la taille des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement, de façon à adapter la section de passage pour la condensation et pour le sous-refroidissement.

Deuxième mode de réalisation des tubes d'échange thermique

En référence aux figures 1 à 3b, on décrit des tubes d'échange thermique 51, 53 selon un deuxième mode de réalisation.

Selon ce deuxième mode de réalisation, plusieurs, ici deux, tubes d'échange thermique 51 et 53 adjacents, définissent ensemble un étage du faisceau d'échange thermique 3.

Chaque tube d'échange thermique 51, respectivement 53 comprend des canaux de circulation 71, respectivement 73, soit pour la condensation soit pour le sous- refroidissement. En clair, des premiers tubes d'échange thermique 51 comprennent les canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide et des deuxièmes tubes d'échange thermique 53, différents des premiers tubes d'échange thermique 51, comprennent les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Le faisceau d'échange thermique 3 comprend dans ce cas :

au moins une première rangée A de premiers tubes d'échange thermique 51, et au moins une deuxième rangée B de deuxièmes tubes d'échange thermique 53. Le faisceau d'échange thermique 3 comprend autant de premiers tubes d'échange thermique 51 que de deuxièmes tubes d'échange thermique 53.

Afin de faciliter la compréhension des figures 2a et 2b, seuls certains premiers tubes d'échange thermique 51 sont représentés.

On peut prévoir en outre que les canaux 71 de circulation pour la condensation des premiers tubes d'échange thermique 51 définissent une même section de passage que les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement des deuxièmes tubes d'échange thermique 53.

Bien entendu, la section de passage pour la condensation et pour le sous- refroidissement peut être avantageusement adaptée selon les besoins.

De façon optimisée, la section de passage pour le sous-refroidissement peut être inférieure à la section de passage pour la condensation.

En particulier, les premiers tubes d'échange thermique 51 et les deuxièmes tubes d'échange thermique 53 peuvent présenter les mêmes dimensions comme dans l'exemple illustré.

En variante, les dimensions des premiers tubes d'échange thermique 51 et des deuxièmes tubes d'échange thermique 53 peuvent être différentes, par exemple les deuxièmes tubes d'échange thermique 53 peuvent présenter une plus petite largeur que les premiers tubes d'échange thermique 51.

De manière générale, les dimensions des tubes d'échange thermique 51, 53 sont avantageusement variables dans le sens de la largeur du faisceau d'échange thermique 3 pour adapter la taille de la zone de condensation et de la zone de sous-refroidissement.

En variante ou en complément, le nombre et/ou la taille des canaux 71 de circulation pour la condensation peut ou peuvent être différents par rapport aux canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement. Premiers cadres dits cadres-tubes

En référence aux figures 5 et 6, on décrit maintenant plus en détail les premiers cadres 13.

Les premiers cadres 13 peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.

Les premiers cadres 13 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage de façon simple.

Les premiers cadres 13 présentent :

deux bords opposés 13A, 13B s'étendant de façon perpendiculaire à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5 ou 51, 53, et

deux autres bords opposés 13C, 13D s'étendant parallèlement à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici parallèlement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5 ou 51, 53.

On peut aussi définir les premiers cadres 13 par rapport à la direction générale d'écoulement du premier fluide, à savoir que les premiers cadres 13 présentent :

deux bords opposés 13A, 13B s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du premier fluide, et

- deux autres bords opposés 13C, 13D s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du premier fluide.

La direction générale d'écoulement du premier fluide s'entend de la direction de la circulation en « I » ou rectiligne dans les canaux 71 de circulation pour la condensation, respectivement dans les canaux 73 de circulation pour le sous- refroidissement.

Dans les exemples illustrés, les premiers cadres 13 sont de forme générale sensiblement rectangulaire et présentent deux bords longitudinaux 13C, 13D, formant des grands côtés, s'étendant de façon sensiblement parallèle à la direction générale d'écoulement du premier fluide et deux bords latéraux 13 A, 13B, formant des petits côtés, s'étendant dans le sens de la largeur, de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du premier fluide.

Toutefois, selon d'autres modes de réalisation, on pourrait prévoir des cadres présentant une forme générale qui ne soit pas rectangulaire, par exemple elliptique, ou en forme de losange.

L'axe longitudinal des premiers cadres 13 et des tubes d'échange thermique 5 ou

51, 53 est ici confondu.

Ces premiers cadres 13 présentent une même épaisseur que les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 qu'ils reçoivent, notamment de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 1mm.

Comme précédemment, l'épaisseur est considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des premiers cadres 13. Ainsi, les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 peuvent être maintenus dans les premiers cadres respectifs 13 avant superposition des différents cadres 13, 15, 16.

En outre, chaque cadre de réception 13 des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 est configuré pour recevoir à la fois des canaux 71 de circulation pour la condensation et des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement définis par les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

De la sorte, la zone de condensation du faisceau d'échange thermique 3 et la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3 sont agencées côte à côte.

De plus, les premiers cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 sont respectivement conformés de manière à séparer la zone de condensation et la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3.

Ainsi, les deux zones de condensation du faisceau d'échange thermique 3 et de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3 côte à côte sont agencées sans communication fluidique directe l'une avec l'autre.

Premier mode de réalisation des premiers cadres

Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 4 et 5, chaque premier cadre 13 est apte à recevoir un seul tube d'échange thermique 5 comprenant d'une part les canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide, et d'autre part les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé. À cet effet, chaque premier cadre 13 présente un logement 130 pour recevoir un tube d'échange thermique 5 associé.

Afin de permettre l'écoulement du premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 comprennent des moyens de mise en communication fluidique 131a, 131b des premiers canaux de circulation 7 des tubes d'échange thermique 5 avec la boite collectrice 19.

Les moyens de mise en communication fluidique 131a, 131b de chaque premier cadre 13 sont donc agencés en communication fluidique avec les moyens de mise en communication fluidique 131a, 131b des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 et avec la boîte collectrice 19.

Plus précisément, les cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5 comprennent respectivement :

des moyens de mise en communication fluidique 131a entre l'entrée 19A (visible sur les figures 2a, 2b) pour le premier fluide et les canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide, et

des moyens de mise en communication fluidique 131b (figures 4-5) entre la sortie 19B (visible sur les figures 2a, 2b) du premier fluide et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Selon l'exemple illustré, les premiers cadres 13 présentent respectivement un nombre prédéfini d'évidements 131a, 131b formant les moyens de mise en communication fluidique, dans lesquels les extrémités, notamment les extrémités longitudinales, des tubes d'échange thermique 5 débouchent.

Les moyens de mise en communication fluidique 131a, 131b peuvent être portés par les bords latéraux 13 A, 13B des premiers cadres 13.

Dans cet exemple, les évidements 131a, 131b sont prévus sur les deux bords opposés 13 A, 13B des premiers cadres 13 qui sont en regard des extrémités des tubes d'échange thermique 5. Il s'agit ici des bords latéraux des premiers cadres 13. Les premiers cadres 13 sont agencés de sorte que leurs évidements 131a soient en communication fluidique avec les évidements 131a des autres premiers cadres 13. Ici, les évidements 131a des premiers cadres 13 sont alignés dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, autrement dit dans la direction d'empilement des différents cadres 13, 15, 16.

En outre, sur un côté des premiers cadres 13, les évidements 131a, 131b sont alignés avec la boîte collectrice 19 (visible sur les figures 2a, 2b). Plus précisément, sur un côté des premiers cadres 13, les évidements 131a dans lesquels débouchent les canaux 71 de circulation pour la condensation sont alignés avec l'entrée 19A et les évidements 131b dans lesquels débouchent les canaux 73 de circulation pour le sous- refroidissement sont alignés avec la sortie 19B.

Bien entendu, le nombre d' évidements 131a dans lesquels débouchent les canaux 71 de circulation pour la condensation est adapté en fonction du nombre de canaux 71 de circulation pour la condensation. De même, le nombre d' évidements 131b dans lesquels débouchent les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement est adapté en fonction du nombre de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement.

Selon un mode de réalisation avantageux, au moins un bord latéral 13 A, 13B d'un premier cadre de réception 13, agencé en vis-à-vis d'une extrémité d'un tube d'échange thermique 5, est conformé selon un motif définissant une succession d'arches. Les arches sont avantageusement disposées sur toute la largeur du bord latéral 13 A, 13B qui est en regard de l'extrémité d'un tube d'échange thermique 5. Autrement dit, les arches sont prévues sur une largeur sensiblement égale à la largeur du tube d'échange thermique 5.

On entend par arche l'ensemble formé par une voûte d'arche 132 reliant deux pieds d'arche 133. Dans cette succession d'arches, deux voûtes d'arche 132 adjacentes sont reliées par un pied d'arche 133 commun.

Selon l'exemple illustré, un évidement 131a ou 131b est délimité par une arche, autrement dit chaque évidement 131a ou 131b est réalisé entre deux pieds d'arche 133 adjacents et est délimité par ces deux pieds d'arche 133 et la voûte d'arche 132 les reliant. Lorsqu'un tube d'échange thermique 5 est agencé dans le logement 130 d'un premier cadre 13, l'espace restant entre une extrémité du tube d'échange thermique 5 et une voûte d'arche 132 permet de définir une ouverture traversante de mise en communication fluidique.

À titre d'exemple non limitatif, le diamètre d'une ouverture traversante est de l'ordre de 0.5mm.

En outre, les pieds d'arches 133 assurent avantageusement une fonction d'absorption de contraintes, et sont aptes à résister aux contraintes mécaniques, notamment dues à la pression.

Les arches sont donc dimensionnées en prenant en compte la tenue mécanique du premier cadre 13 et l'écoulement du premier fluide à travers les évidements 131 définis par les arches. De plus, dans le cas d'un échangeur thermique 1 assemblé par brasage, les pieds d'arches 133 permettent encore de définir des zones de brasage avec les deuxièmes cadres 15. Par ailleurs, afin de permettre l'écoulement du deuxième fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, les premiers cadres 13 présentent également des guides 134 pour le passage du deuxième fluide. Selon l'exemple illustré, les premiers cadres 13 sont respectivement conformés avec au moins une anse 134 qui lorsqu'un tube d'échange thermique 5 est agencé dans le premier cadre 13 permet de définir une ouverture traversante de passage permettant l'écoulement du deuxième fluide. Les anses 134 permettent de définir les guides pour le passage du deuxième fluide.

Les anses 134 de chaque premier cadre 13 sont agencées dans l'alignement des anses 134 des autres premiers cadres 13 du faisceau d'échange thermique 3 de manière à permettre l'écoulement du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3. À titre illustratif, sur les figures on a représenté un exemple de réalisation des anses 134. Bien entendu, toute autre forme des anses 134 peut être envisagée.

De plus, en se référant à la figure 5, les cadres 13 de réception des tubes d'échange thermique 5 présentent respectivement en regard de chaque extrémité du tube d'échange thermique 5 qu'il reçoit, au moins une portion de séparation 136 agencée entre les canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé.

Cette portion de séparation 136 est conformée pour empêcher la communication fluidique entre les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement définis par un même tube d'échange thermique 5.

Cette portion de séparation 136 fait donc office de moyen de blocage du passage du premier fluide des canaux 71 de circulation pour la condensation vers les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement et vice-versa.

Selon l'exemple illustré, chaque portion de séparation 136 prévue sur un premier cadre 13 empêche la communication fluidique par coopération de forme entre le premier cadre 13 et le tube d'échange thermique 5 reçu dans ce premier cadre 13, plus précisément entre le bord latéral 13 A, respectivement 13B, du premier cadre 13 et l'extrémité en vis-à-vis du tube d'échange thermique 5.

Dans cet exemple, la portion de séparation 136 est formée sur un bord latéral

13A, respectivement 13B, du premier cadre 13 en s'étendant en direction de l'extrémité du tube d'échange thermique 5 en vis-à-vis.

La portion de séparation 136 est avantageusement venue de matière avec le bord latéral 13A, respectivement 13B, du premier cadre 13.

Plus précisément, dans cet exemple la portion de séparation 136 est formée par le prolongement d'un pied d'arche 133 en direction de l'extrémité en vis-à-vis du tube d'échange thermique 5.

La portion de séparation 136 est réalisée par un prolongement 136 ou autrement dit par une languette 136. La languette 136 s'étend ici longitudinalement vers l'extrémité en vis-à-vis du tube d'échange thermique 5.

De plus, la portion de séparation 136 est par exemple prévue sensiblement au milieu du bord latéral 13A, respectivement 13B, du premier cadre 13, lorsque les deux groupes de canaux 71 de circulation pour la condensation d'une part et pour le sous- refroidissement 73 d'autre part définissent une même section de passage et sont séparés sensiblement au niveau du milieu du tube d'échange thermique 5. Bien entendu, la portion de séparation 136 peut être déplacée selon l'agencement et la section de passage définie par les canaux 71 de circulation pour la condensation d'une part et pour le sous-refroidissement 73 d'autre part.

Par exemple, la portion de séparation 136 peut être déplacée vers la droite en référence à la disposition montrée sur la figure 5, lorsque le tube d'échange thermique 5 comporte plus de canaux 71 de circulation pour la condensation que de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement.

En outre, la portion de séparation 136 présente une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur du tube d'échange thermique 5 en vis-à-vis, plus précisément de l'extrémité en vis-à-vis du tube d'échange thermique 5.

La portion de séparation 136 vient en appui contre l'extrémité du tube d'échange thermique 5 en vis-à-vis entre les deux groupes 71, 73 de premiers canaux de circulation 7, à savoir ici les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement, bloquant ainsi le passage du premier fluide. Selon un exemple de réalisation particulier, la portion de séparation 136 peut venir en appui contre l'extrémité du tube d'échange thermique 5 là où ce tube d'échange thermique 5 ne présente pas de premiers canaux de circulation 7, marquant d'autant plus la séparation entre les canaux 71 de circulation pour la condensation et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement par cette absence de premiers canaux 7.

Deuxième mode de réalisation des premiers cadres

Les figures 1 à 3b et 6 montrent un deuxième mode de réalisation des premiers cadres 13. La description du premier mode de réalisation en référence aux figures 4 et 5 s'applique aux composants identiques, seules les différences sont maintenant décrites.

Le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que chaque premier cadre de réception 13 est apte à recevoir deux tubes d'échange thermique 51 et 53 dont :

un premier tube d'échange thermique 51 de la première rangée A définissant les canaux 71 de circulation pour la condensation, et

- un deuxième tube d'échange thermique 53 de la deuxième rangée B définissant les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement.

Dans ce cas, les moyens de mise en communication fluidique 131a, 131b définissent deux rangées respectivement associées soit à la première rangée A de premiers tubes d'échange thermique 51 soit à la deuxième rangée B de deuxièmes tubes d'échange thermique 53.

Ainsi, des premiers moyens de mise en communication 131a assurent la mise en communication fluidique des premiers tubes d'échange thermique 51 ou autrement dit de la première rangée A de premiers tubes d'échange thermique 51 avec l'entrée 19A pour le premier fluide définie ici par la boîte collectrice 19.

Et, des deuxièmes moyens de mise en communication 131b assurent la mise en communication fluidique des deuxièmes tubes d'échange thermique 53 ou autrement dit de la deuxième rangée B de deuxième tubes d'échange thermique 53 avec la sortie 19B pour le premier fluide définie ici par la même boîte collectrice 19.

Dans ce cas, une succession d'arches peut être prévue sur un ou chaque bord latéral 13A, respectivement 13B, du premier cadre 13 en vis-à-vis d'une extrémité des deux tubes d'échange thermique adjacents reçus dans le même premier cadre 13.

Cette succession d'arches s'étend alors sur toute la largeur de l'ensemble des tubes d'échange thermique 51, 53 que le premier cadre 13 peut recevoir, ici deux tubes d'échange thermique 51, 53.

Chaque premier cadre de réception 13 présente selon ce deuxième mode de réalisation au moins une cloison de séparation 135 qui compartimente le premier cadre de réception 13. Cette cloison de séparation 135 est ici agencée dans le prolongement d'un pied d'arche 133.

Selon ce deuxième mode de réalisation, les premiers cadres 13 ne comportent plus les portions de séparation 136, par exemple réalisées sous forme de languette pour empêcher le passage du premier fluide entre les deux groupes de canaux 71 et 73.

Dans l'exemple illustré, chaque premier cadre de réception 13 présente une seule cloison de séparation 135, qui compartimente le premier cadre de réception 13 en deux logements 130 pour recevoir chacun un tube d'échange thermique 51,53. La cloison de séparation 135 se retrouve donc agencée entre deux tubes d'échange thermique 51 et 53 lorsqu'ils sont mis en place dans le premier cadre 13. La cloison de séparation 135 permet d'empêcher la communication fluidique entre les deux tubes d'échange thermique 51 et 53 reçus dans un même premier cadre 13.

La cloison de séparation 135 s'étend dans cet exemple sur toute la longueur des tubes d'échange thermique 51, 53 reçus dans le premier cadre 13. La cloison de séparation 135 d'un premier cadre 13 peut être réalisée d'une seule pièce avec ce premier cadre 13. En outre, la cloison de séparation 135 est de même épaisseur que le reste du premier cadre 13, et donc dans cet exemple d'épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur des tubes d'échange thermique 51 et 53 de part et d'autre de la cloison de séparation 135.

Par ailleurs, dans l'exemple illustré sur la figure 6 la cloison de séparation 135 est agencée de façon sensiblement centrale. Ceci correspond à une disposition dans laquelle les deux tubes d'échange thermique 51 et 53 reçus dans un même premier cadre 13 sont de même taille.

Bien entendu, la cloison de séparation 135 peut être déplacée selon les dimensions des deux tubes d'échange thermique 51 et 53 reçus dans le même premier cadre 13. Par exemple, la cloison de séparation 135 peut être déplacée vers la droite en référence à la disposition montrée sur la figure 6, lorsque le premier tube d'échange thermique 51 est plus large que le deuxième tube d'échange thermique 53 adjacent.

Deuxièmes cadres

En référence à la figure 7, on décrit maintenant plus en détail les deuxièmes cadres 15.

Les deuxièmes cadres 15 peuvent être au moins partiellement réalisés en aluminium.

Lorsque les deuxièmes cadres 15 reçoivent des turbulateurs 11 (voir figure 3b) de l'écoulement du deuxième fluide, les deuxièmes cadres 15 sont dits cadres- turbulateurs ou cadres porte-turbulateurs.

Le deuxième fluide est apte à circuler en au moins deux passes dite circulation en « U » dans chaque deuxième cadre 15 comme cela sera décrit par la suite.

De façon similaire aux premiers cadres 13, les deuxièmes cadres 15 présentent : deux bords opposés 15A, 15B s'étendant de façon perpendiculaire à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5 ou 51 et 53, et

deux autres bords opposés 15C, 15D s'étendant parallèlement à la direction des premiers canaux de circulation 7 du premier fluide, autrement dit ici parallèlement à la direction longitudinale des tubes d'échange thermique 5.

On peut aussi définir les deuxièmes cadres 15 par rapport à la direction générale d'écoulement du premier fluide, à savoir que les deuxièmes cadres 15 présentent :

deux bords opposés 15A, 15B s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du premier fluide, et

deux autres bords opposés 15C, 15D s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du premier fluide.

En outre, selon les modes de réalisation décrits, on peut encore définir les deuxièmes cadres 15 par rapport à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide, à savoir que les deuxièmes cadres 15 présentent :

deux bords opposés 15A, 15B s'étendant perpendiculairement à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide, et

deux autres bords opposés 15C, 15D s'étendant parallèlement à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide.

La direction générale d'écoulement du deuxième fluide s'entend de la direction des branches du « U » définissant une circulation en deux passes du deuxième fluide.

Dans les exemples illustrés, les deuxièmes cadres 15 sont de forme générale similaire aux premiers cadres 13, ici sensiblement rectangulaire.

Les deuxièmes cadres 15 présentent deux bords longitudinaux 15C, 15D, formant des grands côtés, s'étendant de façon sensiblement parallèle aux bords longitudinaux 13C, 13D des premiers cadres 13 et à la direction générale d'écoulement du deuxième fluide, et deux bords latéraux 15A, 15B, formant des petits côtés, s 'étendant dans le sens de la largeur, de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du deuxième fluide de façon parallèle aux bords latéraux 13 A,

13B des premiers cadres 13.

Selon les modes de réalisation décrits, les deuxièmes cadres 15 s'étendent sur une même longueur et sur une même largeur que les premiers cadres 13.

En particulier, les contours extérieurs des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 sont pratiquement identiques de sorte que l'empilement en alternance des premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 forme un bloc.

Plus particulièrement, chaque deuxième cadre 15 définit une largeur interne et une longueur interne L. On entend par « largeur interne », la largeur définie entre les parois internes des bords longitudinaux opposés.

De même, on entend par « longueur interne », la longueur définie entre les parois internes des bords latéraux opposés.

En outre, les bords latéraux 15 A, 15B des deuxièmes cadres 15 peuvent être légèrement plus grands que les bords latéraux 13 A, 13B des premiers cadres 13, de sorte que les extrémités des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 reçus dans les premiers cadres 13 empilés avec les deuxièmes cadres 15, reposent sur la bordure périphérique des bords latéraux 15 A, 15B des deuxièmes cadres 15.

Les deuxièmes cadres 15 définissent donc une longueur interne L inférieure à la longueur interne définie par l'espace intérieur des premiers cadres 13.

Les deuxièmes cadres 15 présentent une épaisseur qui est de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm.

L'épaisseur est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur des deuxièmes cadres 15.

De façon similaire aux premiers cadres 13, les deuxièmes cadres 15 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage.

Selon le mode de réalisation illustré les deuxièmes cadres 15 comprennent chacun une barrette 150 agencée à l'intérieur du deuxième cadre 15 respectif de manière à séparer deux passes de circulation pour le deuxième fluide. Il s'agit donc d'une barrette interne 150.

Dans l'exemple illustré, la barrette 150 permet de conformer le deuxième canal de circulation 9 sensiblement en « U ».

Bien entendu, on pourrait prévoir une circulation du deuxième fluide en plus de deux passes dans un deuxième cadre 15 et à cet effet plus d'une barrette 150 à l'intérieur du deuxième cadre 15 qui seraient, à titre d'exemple non limitatif, agencées de manière décalée et opposée l'une par rapport à l'autre.

La barrette 150 s'étend longitudinalement à l'intérieur d'un deuxième cadre 15. La barrette 150 s'étend donc dans cet exemple de façon sensiblement parallèle aux bords longitudinaux 15C, 15D du deuxième cadre 15.

Pour ce faire, la barrette 150 ne s'étend pas sur toute la longueur interne L du deuxième cadre 15. Autrement dit, la barrette 150 s'étend depuis un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé 15B mais sans atteindre ce bord latéral opposé 15B.

La barrette 150 est donc solidaire d'un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 et fait saillie avec son extrémité libre vers l'espace interne du deuxième cadre 15 en direction du bord latéral opposé 15B, en laissant un espace. La barrette interne 150 s'étend donc longitudinalement depuis un bord latéral 15A d'un deuxième cadre 15 sur une longueur l inférieure à la longueur interne L du deuxième cadre 15. Avantageusement, la barrette interne 150 s'étend sur une longueur l au moins égale à la moitié de la longueur interne L d'un deuxième cadre 15.

Selon un exemple de réalisation, chaque deuxième cadre 15 peut présenter une longueur interne L comprise dans une plage de l'ordre de 30mm à 500mm.

La barrette interne 150 ne s'étend pas non plus sur toute la largeur interne du deuxième cadre 15. Plus précisément, la barrette interne 150 présente une largeur W plus petite que la largeur interne du deuxième cadre 15. La largeur W de la barrette interne 150 peut être supérieure ou égale, de préférence strictement supérieure, à l'épaisseur du deuxième cadre 15.

On définit ainsi de chaque côté de la barrette 150, l'entrée et la sortie du trajet d' écoulement pour le deuxième fluide. La barrette 150 peut aussi être qualifiée de languette. En outre, la barrette 150 est sensiblement de même épaisseur que le deuxième cadre 15.

L'agencement de la barrette 150 pour la séparation entre les passes du deuxième fluide peut être fonction de la séparation entre la zone de condensation et la zone de sous-refroidissement.

Avantageusement, la barrette 150 est agencée de sorte que la première passe du deuxième fluide soit dans la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3, et que la deuxième passe du deuxième fluide soit dans la zone de condensation du faisceau d'échange thermique 3.

La barrette 150 est par exemple agencée de façon sensiblement centrale. Plus précisément, la barrette 150 est agencée sensiblement au centre d'un deuxième cadre 15 dans le sens de la largeur du deuxième cadre 15. De la sorte, la barrette 150 divise le deuxième cadre 15 en deux parties de même taille.

Cette disposition est notamment complémentaire d'une configuration dans laquelle les deux groupes de canaux 71 de circulation pour la condensation d'une part et pour le sous-refroidissement 73 d'autre part d'un même tube d'échange thermique 5 définissent une même section de passage et sont séparés sensiblement au niveau du milieu du tube d'échange thermique 5.

En alternative, cette disposition est complémentaire d'une configuration dans laquelle les deux tubes d'échange thermique 51 et 53 reçus dans un même premier cadre 13 sont de même taille.

Bien entendu, on peut déplacer la barrette interne 150 par exemple vers la droite en référence à la disposition montrée sur la figure 7, lorsque le tube d'échange thermique 5, selon le premier mode de réalisation en référence à la figure 4, comporte plus de canaux 71 de circulation pour la condensation que de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement ou en alternative lorsque le premier tube d'échange thermique 51 est plus large que le deuxième tube d'échange thermique 53 adjacent selon le deuxième mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 à 3b.

De manière générale, les dimensions de chaque passe du deuxième fluide sont avantageusement variables dans le sens de la largeur du faisceau d'échange thermique 3 en fonction de la conformation des deux zones de condensation et de sous- refroidissement.

De plus, dans le cas où les deuxièmes cadres 15 comprenant une telle barrette interne 150 sont empilés avec des premiers cadres 13 selon le premier mode de réalisation en référence à la figure 5 recevant chacun un seul tube d'échange thermique 5, la base de la barrette 150 de chaque deuxième cadre 15 est en regard des portions de séparation 136, par exemple sous forme de languettes 136, prévues sur les bords latéraux 13A des premiers cadres 13 de part et d'autre de ce deuxième cadre 15.

En alternative, dans le cas où les deuxièmes cadres 15 comprenant une telle barrette interne 150 sont empilés avec des premiers cadres 13 selon le deuxième mode de réalisation en référence à la figure 6 recevant chacun deux tubes d'échange thermique 51 et 53, les barrettes internes 150 des deuxièmes cadres 15 se trouvent en regard des cloisons de séparation 135 des premiers cadres 13 de part et d'autre des deuxièmes cadres 15. La barrette 150 peut être plus large que les cloisons de séparation 135 en regard.

En outre, de façon complémentaire aux premiers cadres de réception 13, les deuxièmes cadres 15, présentent des guides 151a, 151b pour le passage du premier fluide permettant son écoulement dans l'empilement des différents cadres 13, 15, 16.

Plus précisément, chaque deuxième cadre 15 présente des guides 151a pour le passage du premier fluide à condenser, agencés dans l'alignement des moyens de mise en communication 131a des premiers cadres 13, de manière à permettre l'écoulement du premier fluide dans la zone de condensation.

Chaque deuxième cadre 15 comporte de plus des guides 151b pour le passage du premier fluide condensé, agencés dans l'alignement des moyens de mise en communication 131b des premiers cadres 13, de manière à permettre l'écoulement du premier fluide condensé dans la zone de sous-refroidissement.

Les guides 151a, 151b sont ici réalisés sous forme d'orifices traversants 151a, 151b agencés dans l'alignement des évidements 131a, 131b de mise en communication fluidique des premiers cadres 13.

Les orifices traversants 151a, 151b sont donc agencés sur au moins un bord latéral, de préférence sur les deux bords latéraux 15 A, 15B d'un deuxième cadre 15 dans le sens de la largeur.

Le nombre d'orifices traversants 151a pour le passage du premier fluide à condenser est adapté en fonction du nombre d'évidements 131a et donc en fonction du nombre de canaux 71 de circulation pour la condensation des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Le nombre d'orifices traversants 151b pour le passage du premier fluide condensé est adapté en fonction du nombre d'évidements 131b et donc en fonction du nombre de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

La distribution du premier fluide dans les tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53 peut se faire aisément grâce aux évidements 131a, 131b prévus sur les extrémités des premiers cadres 13 et aux orifices traversants 151a, 151b complémentaires prévus sur les extrémités des deuxièmes cadres 15 et en communication fluidique avec la boîte collectrice 19.

En outre, chaque deuxième cadre 15 peut présenter une portion 154 dépourvue de guides 151a, 151b pour le passage du premier fluide, qui est agencée entre les guides 151a pour le passage du premier fluide à condenser et les guides 151b pour le passage du premier fluide condensé.

En outre, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement des moyens de mise en communication fluidique 152 des deuxièmes canaux de circulation 9 entre eux d'une part et avec les tubulures 21 pour le deuxième fluide d'autre part.

Selon l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 présentent respectivement un nombre prédéfini d'ouvertures traversantes 152 de mise en communication fluidique.

Ces ouvertures traversantes 152 sont ici agencées sur les bords longitudinaux des deuxièmes cadres 15 et sont alignées les unes par rapport aux autres dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3. Les ouvertures traversantes 152 débouchent respectivement sur l'intérieur d'un deuxième cadre 15.

Les ouvertures traversantes 152 permettent de définir une entrée de fluide 152 vers l'espace intérieur du deuxième cadre 15 sur un bord longitudinal, et une sortie de fluide 152 hors du deuxième cadre 15 sur le bord longitudinal opposé, comme cela est schématisé par les flèches F2 sur la figure 7.

Le deuxième fluide circule d'abord dans la zone de sous-refroidissement avant de circuler dans la zone de condensation, c'est-à-dire que le deuxième fluide fait une première passe entre les canaux 73 pour le sous-refroidissement puis une deuxième passe entre les canaux 71 pour la condensation.

Plus précisément, selon l'exemple illustré, les deuxièmes cadres 15 présentent des anses 153 qui permettent de délimiter les ouvertures traversantes 152.

Les anses 153 des deuxièmes cadres 15 sont réalisées de façon similaire aux anses 134 des premiers cadres 13 et sont alignées avec ces anses 134 qui permettent le passage du deuxième fluide à travers le faisceau d'échange thermique 3.

À titre illustratif, sur les figures on a représenté un exemple de réalisation des anses 153. Bien entendu, toute autre forme des anses 153 peut être envisagée.

Parmi les deux anses 153 des deuxièmes cadres 15, l'ouverture délimitée par une première anse est agencée en communication fluidique avec une première tubulure 21 et l'ouverture délimitée par une deuxième anse est agencée en communication fluidique avec une deuxième tubulure 21.

Les oreilles ou anses 134 et 153 complémentaires prévues sur les côtés des premiers et deuxièmes cadres 13, 15 permettent de définir avec les tubulures 21 d'entrée et de sortie du deuxième fluide, deux conduits de distribution du deuxième fluide sur chaque côté du faisceau d'échange thermique 3, de sorte que le deuxième fluide peut facilement s'écouler dans le faisceau d'échange thermique 3.

Cadre de raccord fluidique

Dans l'empilement de cadres 13, 15, 16 (voir figures 3a à 4, 8, 9), au moins un cadre spécifique 16 se distingue des autres en ce qu'il est conformé pour permettre un raccord fluidique entre le réservoir 22 et le faisceau d'échange thermique 3. Ce cadre spécifique 16 est également désigné par « cadre de raccord fluidique » ou encore « cadre spécifique de raccord fluidique ».

Plus précisément, comme on le voit mieux sur les figures 1, 8 et 9, le cadre de raccord fluidique 16 met en communication fluidique le réservoir 22 :

d'une part avec les canaux 71 de circulation pour la condensation et

d'autre part et de façon distincte avec les canaux 73 de circulation pour le sous- refroidissement.

De la sorte, le premier fluide ayant parcouru les canaux 71 de circulation pour la condensation circule vers le réservoir 22, comme illustré par les flèches Fl sur les figures 1 à 2b, et le fluide condensé après séparation de phase en sortie du réservoir 22 circule vers les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement, comme illustré par les flèches Fl' sur les figures 1 à 2b.

Afin de limiter les pertes de charge, on prévoit avantageusement deux cadres spécifiques 16 pour permettre le raccord fluidique avec le réservoir 22, comme illustré sur la figure 3b. Dans ce cas, comme cela est mieux visible sur la figure 9, la communication fluidique se fait par deux niveaux, chaque niveau étant formé par un cadre spécifique 16.

Selon les modes de réalisation décrits, le ou les cadres de raccord fluidique 16 est/sont placé(s) en vis à vis de la bride de fixation 24 de manière à mettre en communication fluidique le réservoir 22 et les canaux 71 de circulation pour la condensation d'une part, et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement d'autre part et de façon distincte, par l'intermédiaire de cette bride de fixation 24.

En outre, le ou chaque cadre de raccord fluidique 16 est empilé avec deux premiers cadres 13.

Par ailleurs, de façon similaire aux premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15, les cadres spécifiques 16 présentent par exemple une forme générale sensiblement rectangulaire avec deux bords latéraux opposés formant des petits côtés dans le sens de la largeur, seul un bord latéral 16A est visible sur les figures, et deux bords longitudinaux opposés 16C, 16D formant les grands côtés dans le sens de la longueur. Les contours extérieurs du ou des cadres de raccord fluidique 16 sont prévus pour permettre l'empilement avec les premiers cadres 13 et deuxièmes cadres 15 de manière à former un bloc.

De façon similaire aux deuxièmes cadres 15, le(s) cadre(s) de raccord fluidique

16 présente(nt) une épaisseur de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 0.5mm à 4mm, de préférence de l'ordre de 2mm. L'épaisseur est ici considérée dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, on peut parler également de la hauteur du ou des cadres de raccord fluidique 16.

De plus, de façon similaire aux deuxièmes cadres 15, l'extrémité du tube d'échange thermique 5 ou en alternative les extrémités des tubes d'échange thermique 51 et 53 d'un étage du faisceau d'échange thermique 3 au-dessus du cadre de raccord fluide 16, repose(nt) partiellement sur les bords latéraux 16A de ce cadre de raccord fluidique 16.

L'un des bords latéraux, ici le bord latéral 16A, sur lequel reposent la ou les extrémités de tube(s) d'échange thermique 5 ; 51, 53, est agencé en vis-à-vis de la bride de fixation 24.

En outre, le ou chaque cadre de raccord fluidique 16 présente une pluralité d'encoches 161a, 161b sur ce bord latéral 16A, débouchant vers l'extérieur du cadre de raccord fluide 16, et donc vers l'extérieur du faisceau d'échange thermique 3.

Ces encoches 161a, 161b permettent de mettre en communication fluidique le réservoir 22 et les premiers canaux de circulation 7 pour le premier fluide dans le faisceau d'échange thermique 3, à savoir les canaux 71 de circulation pour la condensation d'une part et les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement d'autre part.

Selon l'exemple illustré, cette mise en communication fluidique est assurée par l'intermédiaire de la bride de fixation 24 détaillée par la suite, et à cet effet les encoches 161a, 161b débouchent dans la bride de fixation 24 agencée en vis-à-vis du cadre de raccord fluidique 16. Plus précisément, un premier groupe d'encoches 161a est destiné à être mis en communication fluidique avec l'entrée du réservoir 22 tandis qu'un deuxième groupe d'encoches 161b est destiné à être mis en communication fluidique 161b avec la sortie du réservoir 22.

Les encoches 161a du premier groupe du cadre de raccord fluidique 16 forment des moyens de mise en communication fluidique entre les canaux 71 de circulation pour la condensation et l'entrée du réservoir 22. Le nombre d'encoches 161a du premier groupe est adapté en fonction du nombre de canaux 71 de circulation pour la condensation des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

Les encoches 161b du deuxième groupe du cadre de raccord fluidique 16 forment des moyens de mise en communication fluidique entre les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement et la sortie du réservoir 22. Le nombre d'encoches 161b du deuxième groupe est adapté en fonction du nombre de canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement des tubes d'échange thermique 5 ; 51, 53.

De plus, dans cet exemple le ou chaque cadre de raccord fluidique 16 comprend sur ce bord latéral 16A une pluralité de dents 162a, respectivement 162b séparées par des encoches 161a, respectivement 161b.

Autrement dit, le bord latéral 16A est conformé avec une alternance de dents 162a, 162b et d'encoches 161a, 161b. Les dents 162a, 162b s'étendent longitudinalement depuis le bord latéral 16A vers l'extérieur du cadre de raccord fluide 16, et donc vers l'extérieur du faisceau d'échange thermique 3, ici vers la bride de fixation 24.

Le bord latéral 16A présente donc une forme générale sensiblement en peigne avec le dos du peigne faisant face à l'intérieur du cadre de raccord fluidique 16.

Bien entendu, le bord latéral opposé (non visible sur les figures) du cadre de raccord fluidique 16 peut être conformé de façon similaire à ce bord latéral 16A.

On peut ainsi considérer que les cadres de raccord fluidique 16, sont de forme générale similaire aux deuxièmes cadres 15 à l'intérieur du faisceau d'échange thermique, mais dont au moins un bord sur lequel repose la ou les extrémités de tube(s) d'échange thermique 5 ou 51 et 53, ici au moins un bord latéral 16A dans le sens de la largeur, a été ouvert au niveau des orifices permettant le passage du premier fluide, de manière à former les encoches 161a, 161b et permettre ainsi au premier fluide condensé ayant circulé dans les canaux 71 de circulation pour la condensation de circuler vers l'entrée du réservoir 22, ici via la bride de fixation 24, et de permettre au premier fluide en sortie du réservoir 22 de circuler vers les canaux 73 de circulation pour le sous- refroidissement.

Dans l'empilement de cadres 13, 15, 16, les encoches 161a, respectivement 161b, sont alignées avec les évidements 131a, respectivement 131b, des premiers cadres 13, et avec les orifices traversantes 151a, respectivement 151b, des deuxièmes cadres 15. De même, les dents 162a, respectivement 162b, sont alignées avec les pieds d'arche 133 des premiers cadres 13, lorsque les différents cadres 13, 15, 16 sont empilés.

La longueur des dents 162a, 162b des cadres de raccord fluidique 16 peut être plus grande que la longueur des arches des premiers cadres 13. Par ailleurs, le bord latéral 16A présente une partie pleine 163 qui sépare le premier groupe d'encoches 161a et de dents 162a associées séparées par ces encoches 161a, du deuxième groupe d'encoches 161b et de dents 162b associées séparées par ces encoches 161b. Autrement dit, le cadre de raccord fluidique 16 est conformé de part et d'autre de cette partie pleine 163, de manière à mettre en communication fluidique le réservoir 22 avec les canaux 71 de circulation pour la condensation d'un côté de la partie pleine 163, et de manière à mettre en communication fluidique le réservoir 22 avec les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement de l'autre côté de la partie pleine 163.

La partie pleine 163 est donc agencée au niveau de la séparation entre la zone de condensation et la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3.

On entend ici par « partie pleine », une partie ou portion qui est dépourvue de moyens de mise en communication fluidique, dans cet exemple la partie pleine 163 est dépourvue d'encoches 161a, 161b mais aussi de tout autre moyen qui permettrait au premier fluide de passe ou de s'écouler.

Dans l'empilement des différents cadres 13, 15, 16, la partie pleine 163 du ou des cadres de raccord fhiidique 16 se trouve agencée dans l'alignement des portions de séparation 136 ou des cloisons de séparation 135 des premiers cadres 13.

La partie pleine 163 se trouve également dans l'alignement des portions 154 dépourvues de guides 151a, 151b pour le passage du premier fluide, des deuxièmes cadres 15, lorsqu'elles sont prévues (voir figure 3b).

Par ailleurs, cette partie pleine 163 s'étend dans le sens de la largeur du cadre de raccord fhiidique 16 sur une distance 1 ₁₆₃ (voir figure 10).

Cette distance 1 ₁₆₃ doit être dimensionnée au plus juste, il ne faut pas qu'elle soit trop grande car elle risquerait d'entraver le flux du premier fluide, ce qui peut générer des perturbations.

Cette distance 1 ₁₆₃ est avantageusement au moins égale à la largeur des portions de séparation 136 ou à la largeur des cloisons de séparation 135 des premiers cadres 13. De plus, cette distance 1 ₁₆₃ est inférieure ou égale à la distance, dans le sens de la largeur, sur laquelle s'étend la portion 154 (voir figures 3b et 7) dépourvue de guides 151a, 151b pour le passage du premier fluide prévu sur les deuxièmes cadres 15.

Enfin, dans l'exemple illustré sur les figures 3a à 4 et 8 à 10, cette partie pleine 163 est représentée sensiblement au centre du bord latéral 16A du cadre de raccord fhiidique 16.

De façon similaire aux portions de séparation 136 ou cloisons de séparation 135 des premiers cadres 13 et aux barrettes internes 150 des deuxièmes cadres 15, l'agencement de la partie pleine 163 est adapté en fonction du dimensionnement de la zone de condensation et de la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique.

En se référant aux figures 8 et 10, l'ensemble formé par le premier groupe d'encoches 161a et les dents 162a associées, la partie pleine 163, et le deuxième groupe d'encoches 161b et les dents 162b associées, s'étend en regard de toute la largeur de l'extrémité d'un tube d'échange thermique 5 ou des extrémités des deux tubes d'échange thermique 51 et 53 qui repose(nt) sur le bord latéral 16A du cadre de raccord fhiidique 16. Par ailleurs, de façon similaire aux deuxièmes cadres 15, le(s) cadre(s) de raccord fluidique 16 (mieux visible sur la figure 10) présente(nt) des moyens de mise en communication fluidique 165 agencés sur les bords longitudinaux 16C, 16D du ou des cadres de raccord fluide 16, qui sont similaires aux moyens de mise en communication fluidique 152 des deuxièmes cadres 15 et ne sont pas décrits plus en détail par la suite. Ces moyens de mises en communication fluidique 165 peuvent être délimités par des anses ou oreilles 166 similaires aux anses 153 des deuxièmes cadres 15 et ne sont donc pas non plus décrites plus en détail.

Enfin, le(s) cadre(s) de raccord fluidique 16 présente(nt) une barrette interne 167 similaire à la barrette interne 150 des deuxièmes cadres 15 et n'est donc pas décrite de nouveau ici.

Cette barrette interne 167 est agencée dans le prolongement de la partie pleine 163 en s'étendant vers l'intérieur du cadre de raccord fluidique 16, plus précisément depuis sensiblement le milieu de la partie pleine 163.

De façon similaire aux premiers cadres 13 et aux deuxièmes cadres 15, le ou les cadres de raccord fluidique 16 peuvent être réalisés par découpe en emboutissage.

Réservoir ou bouteille

En référence aux figures 1, 2a, 3 a et 4, on décrit maintenant le réservoir 22 apte à recevoir le fluide en provenance de l'échangeur thermique 1 et permettant une séparation de phases de ce fluide condensé.

Un tel réservoir 22 est également appelé bouteille, ou bouteille de séparation de phases ou encore bouteille de condenseur lorsque l'échangeur thermique 1 associé est un condenseur. On parle aussi de « receiver drier » en anglais.

Les figures 1, 2a, 3a et 4 illustrent de façon partielle un échangeur thermique 1 comprenant un tel réservoir 22.

Dans cet exemple, le réservoir 22 est assemblé et fixé au faisceau d'échange thermique 3. Le réservoir 22 tel que représenté forme donc un système unitaire avec l'échangeur thermique 1, avantageux en termes d'encombrement. La fixation du réservoir 22 au faisceau d'échange thermique 3 peut se faire par tout moyen approprié, par exemple par vissage, soudage.

Selon les modes de réalisation illustrés, le réservoir 22 est fixé au faisceau d'échange thermique 3 via une bride de fixation 24 détaillée par la suite, par exemple par vissage. Des moyens de fixation complémentaires 220, 240, sont à cet effet portés d'une part par le réservoir 22 et d'autre part par la bride de fixation 24.

Dans l'exemple illustré, le réservoir 22 présente un orifice 220 pour la fixation par vissage. Le réservoir 22 peut notamment être fixé à la bride de fixation 24 après brasage de l'échangeur thermique 1.

Selon une première variante de réalisation illustrée sur les figures 1, 2a, 3a et 4, le réservoir 22 peut être assemblé et fixé sur un flanc latéral du faisceau d'échange thermique 3, à savoir sur un des petits côtés du faisceau d'échange thermique 3 de forme générale sensiblement parallélépipédique. Le réservoir 22 est dans ce cas agencé en s'étendant sensiblement verticalement à l'état monté dans le véhicule automobile.

Le réservoir 22 est par exemple de forme sensiblement tubulaire et est agencé en s'étendant longitudinalement dans le sens de la hauteur du faisceau d'échange thermique 3, autrement dit dans la direction d'empilement des différents éléments, notamment cadres 13, 15, 16, du faisceau d'échange thermique 3. Ceci correspond à une position sensiblement verticale à l'état monté dans le véhicule automobile.

Selon une deuxième variante de réalisation, le réservoir 22 peut être porté par une plaque de fermeture 17 ou 18 du faisceau d'échange thermique 3. Dans ce cas, le réservoir 22 est porté par un des grands côtés du faisceau d'échange thermique 3 de forme générale sensiblement parallélépipédique.

Le réservoir 22 s'étend alors sensiblement longitudinalement dans le sens de la longueur du faisceau d'échange thermique 3, ce qui correspond à une position sensiblement horizontale à l'état monté dans le véhicule automobile. Selon l'une ou l'autre de ces variantes, le réservoir 22 est agencé de manière à recevoir en entrée un mélange de gaz et liquide du premier fluide provenant de l'échangeur thermique 1 apte à agir en tant que condenseur.

Plus précisément, le réservoir 22 est agencé de manière à recevoir en entrée le premier fluide ayant circulé dans la zone de condensation de l'échangeur thermique 1, c'est-à-dire dans les canaux 71 de circulation pour la condensation dans les tubes d'échange thermique 5 ou 51.

Pour ce faire, le réservoir 22 délimite un espace intérieur apte à recevoir le premier fluide. Le réservoir 22 comporte au moins un orifice 221, 223 en communication fluidique avec le faisceau d'échange thermique 3, ici deux orifices 221 et 223.

Un premier orifice 221 permet l'admission du premier fluide condensé provenant de la zone de condensation de l'échangeur thermique 1 dans le réservoir 22. Un deuxième orifice 223 permet l'évacuation du premier fluide sous forme liquide en sortie du réservoir 22 vers la zone de sous-refroidissement de l'échangeur thermique 1, de sorte que le premier fluide liquide subit un passage supplémentaire, dit de sous- refroidissement, dans le faisceau d'échange thermique 3 de l'échangeur thermique 1.

Les deux orifices 221, 223 sont dans l'exemple illustré agencés sur le même bord d'extrémité du réservoir 22. L'écartement entre les orifices 221, 223 du réservoir est inférieur ou égal à la distance 1 ₁₆₃ sur laquelle s'étend la partie pleine 163 du cadre spécifique 16.

Le réservoir 22 comprend également avantageusement un filtre (non représenté) apte à capter les particules solides de dimensions supérieures à une valeur seuil prédéterminée qui circulent dans le fluide réfrigérant. Le filtre, non représenté, est alors agencé dans l'espace intérieur du réservoir 22.

Ainsi en utilisation, lorsque l'échangeur thermique 1 agit en tant que condenseur, le premier fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, entre par exemple sous forme de gaz haute pression et circule dans les canaux 71 de circulation pour la condensation du faisceau d'échange thermique 3.

Pendant ce parcours, le fluide réfrigérant échange thermiquement avec le deuxième fluide. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi avec un changement de phase. Le fluide réfrigérant condensé circule ensuite dans le réservoir 22 pour une séparation des phases gazeuse et liquide.

Le fluide réfrigérant peut éventuellement passer au travers d'un dessiccateur et/ou d'un filtre dans le réservoir 22. En sortie du réservoir 22, le fluide réfrigérant est uniquement sous phase liquide et peut re-circuler à travers la zone de sous- refroidissement du faisceau d'échange thermique 3 définie par les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement. Bride de fixation

En référence aux figures 1 à 4, 9 et 10, on décrit plus en détail la bride de fixation 24 interposée selon les modes de réalisation décrits entre le faisceau d'échange thermique 3 et le réservoir 22.

La bride de fixation 24 est en communication fluidique avec le réservoir 22 et avec les premiers canaux de circulation 7 grâce au(x) cadre(s) de raccord fluidique 16.

La bride de fixation 24 peut être assemblée au faisceau d'échange thermique 3 lors du brasage de l'échangeur thermique 1.

Comme dit précédemment, l'assemblage entre la bride de fixation 24 et le réservoir 22 peut se faire après le brasage, par exemple par vissage. La bride de fixation 24 comprend à cet effet un moyen de fixation 240 complémentaire du moyen de fixation 220 du réservoir par exemple pour une fixation par vissage.

Selon l'agencement du réservoir 22 sur un flanc latéral du faisceau d'échange thermique comme illustré sur la figure 2a, ou sur une plaque de fermeture, par exemple en haut du faisceau d'échange thermique 3, le positionnement de la bride de fixation 24 est adapté comme illustré sur les figures 2a et 2b. Sur la figure 2a, la bride de fixation 24 s'étend suivant l'axe longitudinal du faisceau d'échange thermique 3, correspondant à un agencement du réservoir 22 sur un flanc latéral du faisceau d'échange thermique 3, tandis que sur la figure 2b, la bride de fixation 24 s'étend suivant la hauteur du faisceau d'échange thermique 3 ou autrement dit la direction d'empilement des différents éléments du faisceau d'échange thermique 3, correspondant à un agencement du réservoir 22 sur une plaque de fermeture du faisceau d'échange thermique 3.

En outre, dans l'exemple illustré, la bride de fixation 24 comprend :

- un canal d'introduction 241 du premier fluide condensé en provenance des canaux 71 de circulation pour la condensation, comme illustré par les flèches Fl sur les figures 1 à 2b, ce canal d'introduction 241 est agencé en communication fluidique avec l'orifice d'entrée 221 du réservoir 22 (figure 1), et

un canal d'évacuation 243 du premier fluide après séparation de phase en direction des canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement, comme illustré par les flèches Fl' sur les figures 1 à 2b, ce canal d'évacuation 243 est agencé en communication fluidique avec un orifice de sortie 223 du réservoir 22 (figure 1).

Dans cet exemple, les canaux d'introduction 241 et d'évacuation 243 s'étendent parallèlement entre eux.

Les canaux d'introduction 241 et d'évacuation 243 sont réalisés dans le plan formé par la bride de fixation 24. Comme on peut le voir sur la figure 3b, les canaux d'introduction 241 et d'évacuation 243 peuvent déboucher respectivement dans d'autres canaux de connexion 242, 244 destinés à être connectés respectivement aux orifices d'entrée 221 et de sortie 223 du réservoir 22.

Ces canaux de connexion 242, 244 au réservoir 22 sont réalisés dans l'exemple particulier illustré sensiblement perpendiculairement au plan de la bride de fixation 24 en s'étendant vers le réservoir 22 lorsque ce dernier est assemblé à l'échangeur thermique 1.

Les diamètres des canaux d'introduction 241 et d'évacuation 243 et des canaux de connexion 242, 244 sont choisis supérieurs ou égaux aux diamètres des orifices d'entrée 221 et de sortie 223 du réservoir 22 afin de ne pas créer de perte de charge supplémentaire.

L'écartement entre les canaux 241 et 243 de la bride de fixation 24 est fonction de l'écartement des orifices 221 et 223 du réservoir 22.

Le dimensionnement de la distance 1 ₁₆ 3 est également avantageusement choisi en fonction de l'écartement entre les canaux 241 et 243 de la bride de fixation 24.

En outre, la bride de fixation 24 comporte encore, selon le mode de réalisation décrit, des gorges ou cuvettes 245, 247 mieux visibles sur les figures 3a, 4, 8 et 9, dont une gorge 245 permet d'amener le premier fluide condensé dans le réservoir 22 via le canal d'introduction 241 et une autre gorge 247 permet d'amener le premier fluide après séparation de phase en sortie du réservoir 22 via le canal d'évacuation 243 vers la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique 3.

Les gorges 245 et 247 présentent par exemple un diamètre identique aux canaux d'introduction 241 et d'évacuation 243 de la bride de fixation 24.

Ainsi, la bride de fixation 24 est agencée de sorte que les encoches 161a du cadre de raccord fluidique 16 en communication fluidique avec les canaux 71 de circulation pour la condensation du premier fluide débouchent dans la gorge 245 dans laquelle débouche le canal d'introduction 241 de la bride de fixation 24.

La bride de fixation 24 est également agencée de sorte que les encoches 161b du cadre de raccord fluidique 16 en communication fluidique avec les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement du premier fluide condensé 161b débouchent dans la gorge 247 dans laquelle débouche le canal d'évacuation 243 de la bride de fixation 24.

Ainsi le premier fluide après condensation ayant circulé dans les canaux 71 de circulation pour la condensation débouche dans la gorge 245, circule dans le canal d'introduction 241 de la bride de fixation, puis entre dans le réservoir 22.

Et, le premier fluide après séparation de phase sort du réservoir 22 et circule dans le canal d'évacuation 243 de la bride de fixation 24 pour être distribué dans les canaux 73 de circulation pour le sous-refroidissement via la gorge 247.

Ainsi, l'échangeur thermique 1 tel que décrit précédemment comprend un faisceau d'échange thermique 3 qui présente à la fois une zone de condensation et une zone de sous-refroidissement sans communication directe entre les deux, qui sont définies de façon simple par les tubes d'échange thermique 51, 53 adjacents deux à deux dans un même premier cadre 13 ou en alternative par un seul et même tube d' échange thermique 5 reçu dans un premier cadre 13.

Ce sont les premiers cadres 13 recevant les monotubes 5 ou plusieurs tubes 51, 53 d'échange thermique qui permettent de garantir la non communication fluidique entre les deux zones de condensation et de sous-refroidissement.

Enfin, la conformation particulière du ou des cadres de raccord fluidique 16 permet de façon simple de relier de manière fluidique le réservoir 22 d'une part à la zone de condensation et d'autre part à la zone de sous-refroidissement du faisceau d'échange thermique, en permettant d'agencer selon différentes positions le réservoir 22 sur l'échangeur thermique 1.

Par ailleurs, un tel échangeur thermique 1 présente une meilleure tenue mécanique par rapport aux solutions de l'art antérieur et une très bonne résistance aux hautes pressions, notamment dues à la circulation d'un fluide réfrigérant tel que du C0 ₂ , ainsi que des performances d'échange thermique optimisées.