La présente invention concerne une boucle de fluide réfrigérant destinée à la circulation d’un fluide réfrigérant et appliquée à une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile, et plus particulièrement pour des voitures électriques ou des voitures hybrides.

Une voiture électrique ou hybride comporte une boucle de fluide réfrigérant afin de faire varier la température à l’intérieur de son habitacle, et notamment pour le réchauffer en période hivernale et pour le refroidir en période estivale. La température de l’habitacle est notamment modifiée au moyen du fluide réfrigérant circulant dans la boucle de fluide réfrigérant entre un dispositif d’échange thermique disposé dans le véhicule au voisinage de l’habitacle, et un échangeur de chaleur situé au contact de l’air ambiant, en face avant du véhicule. Ainsi, le fluide réfrigérant circulant dans la boucle de fluide réfrigérant absorbe ou cède des calories au niveau de l’échangeur de chaleur ou du dispositif d’échange thermique en fonction des besoins de chauffage ou de refroidissement de l’habitacle. L’utilisation d’un compresseur et le cas échéant d’un détendeur est notamment nécessaire pour modifier la pression du fluide réfrigérant dans la boucle de fluide réfrigérant afin de modifier thermodynamiquement la température du fluide réfrigérant amené à passer par la suite à travers le dispositif d’échange thermique et l’échangeur de chaleur.

L’échangeur de chaleur situé en face avant du véhicule permet l’échange de calories entre le fluide réfrigérant qui circule dans des tubes disposés les uns au-dessus des autres et espacés entre eux par des intercalaires, et un flux d’air, provenant de l’extérieur du véhicule et traversant ledit échangeur de chaleur entre les tubes au niveau des intercalaires.

Dans les véhicules électriques ou hybrides, il est connu de configurer la boucle de fluide réfrigérant et l’échangeur de chaleur en face avant pour former une pompe à chaleur réversible au sein de laquelle l’échangeur de chaleur est apte à fonctionner en mode condenseur, en été, pour assurer le refroidissement de l’habitacle via le dispositif d’échange thermique formant un évaporateur dans l’installation de chauffage, de ventilation et/ ou de climatisation, et à fonctionner en mode évaporateur, en hiver, pour assurer le chauffage dans l’habitacle via le dispositif d’échange thermique formant un condenseur.

Un problème d’un tel échangeur de chaleur placé en face avant du véhicule réside alors dans son fonctionnement en évaporateur, lorsque le différentiel de température tend à réchauffer le flux d’air humide et créer des gouttelettes de condensation qui se déposent en surface de l’échangeur de chaleur. Si la température du fluide réfrigérant circulant dans les tubes est trop basse, et que par conduction thermique les intercalaires entre les tubes sont trop froids, le refroidissement des gouttelettes de condensation peut former du givre localement sur les intercalaires entre les tubes de l’échangeur de chaleur. Une telle présence de givre génère des obstacles au passage d’air à travers l’échangeur de chaleur et tend donc à diminuer les capacités thermiques de l’échangeur de chaleur.

La présente invention vise à remédier à cet inconvénient, en proposant une boucle de fluide réfrigérant, et plus particulièrement un échangeur de chaleur, permettant de limiter la formation de givre sur ce dernier. L’invention permet donc d’augmenter les capacités thermiques de l’échangeur de chaleur et donc de la boucle de fluide réfrigérant.

L’invention porte donc sur un échangeur de chaleur pour une boucle de fluide réfrigérant, comprenant une surface d’échange de chaleur, la surface d’échange de chaleur comprenant une pluralité de tubes, l’échangeur de chaleur étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un premier circuit de fluide réfrigérant constitué d’une première partie de la pluralité de tubes, d’une première chambre d’entrée fluidiquement connectée à des tubes de la première partie de la pluralité de tubes et d’une première chambre de sortie fluidiquement connectée à des tubes de la première partie de la pluralité de tubes, l’échangeur de chaleur comprenant au moins un deuxième circuit de fluide réfrigérant constitué d’une deuxième partie de la pluralité de tubes, d’une deuxième chambre d’entrée fluidiquement connectée à des tubes de la deuxième partie de la pluralité de tubes et d’une deuxième chambre de sortie fluidiquement connectée à des tubes de la deuxième partie de la pluralité de tubes, la première partie de la pluralité de tubes et la deuxième partie de la pluralité de tubes étant fluidiquement distinctes l’une de l’autre et au moins un du premier circuit et/ou du deuxième circuit étant configuré pour former dans la surface d’échange au moins deux passes de circulation de fluide réfrigérant entre la chambre d’entrée et la chambre de sortie dudit circuit.

La boucle de fluide réfrigérant peut être disposée au sein d’un véhicule, par exemple électrique ou hybride, afin de réchauffer ou refroidir un habitacle dudit véhicule, notamment via un échange de calories au sein de l’échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant et un flux d’air extérieur, la surface d’échange de chaleur étant destinée à être traversée par ce flux d’air extérieur.

La boucle de fluide réfrigérant peut consister en une pompe à chaleur réversible et l’échangeur de chaleur peut être un évapo-condenseur au sein duquel circule le fluide réfrigérant. De manière plus précise, l’échangeur de chaleur comprend la surface d’échange de chaleur au sein de laquelle s’effectuent les échanges de calories entre le flux d’air traversant ladite surface d’échange, et le fluide réfrigérant circulant au sein de la pluralité de tubes de ladite surface d’échange, le fluide réfrigérant captant ou cédant des calories au flux d’air en fonction de la configuration de la boucle de fluide réfrigérant, destinée à chauffer ou refroidir l’habitacle.

Les tubes sont empilés le long d’une direction d’empilement, avec un espace laissé entre deux tubes voisins pour laisser passage au flux d’air traversant la surface d’échange de chaleur. Ces tubes sont configurés pour canaliser le fluide réfrigérant le long d’une direction d’allongement principal des tubes et ils sont reliés chacun fluidiquement à des chambres d’entrée permettant l’alimentation en fluide réfrigérant et des chambres de sortie permettant l’évacuation de ce fluide réfrigérant.

La première chambre d’entrée et la deuxième chambre d’entrée respectivement du premier circuit et du deuxième circuit sont fluidiquement reliées à une première portion de la boucle de fluide réfrigérant, ladite première portion étant à considérer comme la portion reliant un échangeur thermique, qui peut consister en un condenseur ou un évaporateur selon la configuration de fonctionnement de la boucle de régulation, à l’échangeur de chaleur et empruntée en ce sens par le fluide réfrigérant. Cette première portion peut notamment comporter au moins un compresseur ou un organe de détente. Un embranchement est formé sur la première portion de la boucle de fluide réfrigérant et le fluide réfrigérant qui y circule est scindé en deux flux dirigés respectivement vers le premier collecteur d’entrée et vers le deuxième collecteur d’entrée.

La première chambre d’entrée et la deuxième chambre d’entrée respectivement du premier circuit et du deuxième circuit sont fluidiquement reliées à une deuxième portion de la boucle de fluide réfrigérant, la deuxième portion de la boucle de fluide réfrigérant étant à considérer comme la portion reliant l’échangeur de chaleur à l’échangeur thermique précédemment évoqué, qui peut consister en un condenseur ou un évaporateur selon la configuration de fonctionnement de la boucle de régulation, et empruntée en ce sens par le fluide réfrigérant. Cette deuxième portion peut notamment comporter au moins un compresseur ou un organe de détente. Un raccordement est formé entre les deux collecteurs de sortie et la deuxième portion de la boucle de fluide réfrigérant afin que les deux flux sortant des collecteurs de sortie convergent vers la deuxième portion de la boucle de fluide réfrigérant.

Tel qu’évoqué, selon l’invention, au moins un du premier circuit et/ou du deuxième circuit est configuré pour former au moins deux passes de fluide réfrigérant au sein de la surface d’échange, une passe de fluide réfrigérant étant définie par la circulation du fluide réfrigérant dans la surface d’échange de chaleur suivant un sens de circulation unique. Dès lors que l’échangeur de chaleur est configuré à une de ses extrémités longitudinales pour que le fluide réfrigérant change de sens de circulation au sein de la surface d’échange, une passe additionnelle de fluide réfrigérant est ajoutée. Ainsi selon l’invention, le premier circuit peut comprendre une première passe présentant une circulation du fluide réfrigérant suivant un premier sens de circulation, depuis la chambre d’entrée correspondante de ce premier circuit, et au moins une deuxième passe présentant une circulation du fluide réfrigérant suivant un deuxième sens de circulation, opposé au premier sens de circulation, tendant à rapprocher le fluide réfrigérant de la chambre de sortie de ce premier circuit. Et le deuxième circuit peut comprendre une première passe présentant une circulation du fluide réfrigérant suivant un premier sens de circulation, depuis la chambre d’entrée correspondante de ce deuxième circuit, et au moins une deuxième passe présentant une circulation du fluide réfrigérant suivant un deuxième sens de circulation, opposé au premier sens de circulation, tendant à rapprocher le fluide réfrigérant de la chambre de sortie de ce deuxième circuit. De la sorte, on vise à ce qu’en au moins une zone de la surface d’échange de chaleur, un des tubes du premier circuit et un des tubes du deuxième circuit soient respectivement traversés par du fluide réfrigérant avec des sens de circulation, dans un sens d’écoulement allant de l’entrée à la sortie de chaque circuit correspondant, qui sont opposés d’un tube à l’autre.

Lorsque la boucle de fluide réfrigérant est dans une configuration où elle chauffe l’habitacle, le fluide réfrigérant entrant dans l’échangeur de chaleur est plus froid que le flux d’air traversant ledit échangeur de chaleur, ledit fluide réfrigérant ayant été détendu par l’organe de détente en amont de l’entrée de l’échangeur de chaleur. Ainsi, bien que le flux d’air en provenance de l’extérieur du véhicule présente une température basse, on comprend que ledit flux d’air est destiné à céder ses calories au fluide réfrigérant afin de le réchauffer. Le fluide réfrigérant est réchauffé au fur et à mesure qu’il circule dans la pluralité de tubes, depuis le collecteur d’entrée jusqu’au collecteur de sortie.

On tire alors avantage de la caractéristique de l’invention, selon laquelle le premier circuit et/ ou du deuxième circuit comprend au moins deux passes, en ce que cela permet d’améliorer la répartition de la température sur la surface d’échange de chaleur, en évitant des gradients de température importants d’une extrémité à l’autre de la surface d’échange de chaleur. Tel qu’évoqué précédemment, on s’assure ainsi que, dans au moins une zone de la surface d’échange, la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit et la circulation du fluide réfrigérant dans le deuxième circuit sont dans des sens inversés, permettant une meilleure répartition du gradient de température du fluide réfrigérant dans la surface d’échange. La température de la surface d’échange est ainsi plus homogène, de telle sorte qu’on limite la formation de givre sur ladite surface d’échange de l’échangeur de chaleur.

Selon une caractéristique de l’invention, au sein de l’au moins un circuit configuré pour former au moins deux passes de circulation de fluide réfrigérant, la chambre d’entrée et la chambre de sortie sont fluidiquement connectées à des tubes distincts.

Selon une caractéristique de l’invention, au sein de l’au moins un circuit configuré pour former au moins deux passes de circulation de fluide réfrigérant, une chambre de renvoi du fluide réfrigérant est disposée fluidiquement entre sa chambre d’entrée et sa chambre de sortie. On comprend que le premier circuit et/ ou le deuxième circuit qui comprend au moins les deux passes comprend la chambre de renvoi assurant le passage du fluide réfrigérant d’une passe à l’autre. En d’autres termes, la chambre de renvoi assure la liaison fluidique entre deux passes en forçant le changement de sens de circulation du fluide réfrigérant au sein de la surface d’échange.

La chambre de renvoi est fluidiquement connectée à au moins une partie des tubes correspondant au circuit auquel la chambre de renvoi est connectée, c’est-à-dire à des tubes de la première partie de la pluralité de tubes ou des tubes de la deuxième partie de la pluralité de tubes en fonction du circuit concerné.

Selon une caractéristique de l’invention, au sein de l’au moins un circuit comprenant au moins deux passes, la chambre de renvoi est connectée fluidiquement à l’ensemble des tubes connectés à la chambre d’entrée et à l’ensemble des tubes connectés à la chambre de sortie. Dans ce contexte, on comprend que le circuit ne comprend qu’une chambre de renvoi, avec la chambre d’entrée et la chambre de sortie qui sont disposées à une même extrémité de la surface d’échange et avec la chambre de renvoi qui est disposée à l’extrémité opposée.

Selon une caractéristique de l’invention, au sein de l’au moins un circuit comprenant au moins deux passes, une première chambre de renvoi du fluide réfrigérant est fluidiquement connectée à l’ensemble des tubes connectés à la chambre d’entrée ou à la chambre de sortie et à une pluralité de tubes connectés à une deuxième chambre de renvoi. Dans ce contexte, on comprend que le circuit comprend plusieurs chambres de renvoi, et qu’à au moins une même extrémité de la surface d’échange, une chambre de renvoi est disposée au voisinage d’une chambre d’entrée et/ou d’une chambre de sortie du circuit correspondant.

Selon une caractéristique de l’invention, lorsque l’un des circuits comprend une passe unique, la chambre d’entrée et la chambre de sortie dudit circuit sont connectées aux mêmes tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier circuit et le deuxième circuit comprennent chacun un nombre de passes identique. Selon une alternative de l’invention, le premier circuit et le deuxième circuit comprennent chacun un nombre de passes différent du nombre de passes de l’autre circuit.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins un du premier circuit et/ ou du deuxième circuit comprend un premier collecteur disposé à une première extrémité de la surface d’échange de chaleur et un deuxième collecteur disposé à une deuxième extrémité de la surface d’échange de chaleur opposée à la première extrémité le long de la direction d’allongement principal de la pluralité de tubes, la chambre d’entrée et la chambre de sortie du premier circuit et/ou du deuxième circuit étant disposées dans le même premier collecteur ou deuxième collecteur.

Selon une alternative de l’invention, au moins un du premier circuit et/ ou du deuxième circuit comprend un premier collecteur disposé à une première extrémité de la surface d’échange de chaleur et un deuxième collecteur disposé à une deuxième extrémité de la surface d’échange de chaleur opposée à la première extrémité le long de la direction d’allongement principal de la pluralité de tubes, la chambre d’entrée et la chambre de sortie du premier circuit et/ou du deuxième circuit étant disposées dans des collecteurs différents. En d’autres termes, la chambre d’entrée est disposée dans le premier collecteur et la chambre de sortie est disposée dans le deuxième collecteur, ou inversement.

Selon une caractéristique de l’invention, au sein de l’au moins un circuit configuré pour former au moins deux passes de circulation de fluide réfrigérant, la au moins une chambre de renvoi est formée sur un du premier collecteur ou du deuxième collecteur différent du collecteur qui comprend la chambre d’entrée et/ ou la chambre de sortie.

Selon une alternative de l’invention, au sein de l’au moins un circuit configuré pour former au moins deux passes de circulation de fluide réfrigérant, la au moins une chambre de renvoi est formée sur un du premier collecteur ou du deuxième collecteur qui comprend la chambre d’entrée et/ ou la chambre de sortie.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins une paroi de séparation est disposée au sein d’au moins un des collecteurs de telle sorte à former deux chambres distinctes, reliées fluidiquement par l’intermédiaire de tubes de la pluralité de tubes. Selon un premier exemple de l’invention, la paroi de séparation est disposée entre la chambre d’entrée et la chambre de sortie logées dans un même collecteur d’un des circuits. Selon un autre exemple, la paroi de séparation est disposée entre l’une des chambres d’entrée ou de sortie d’un des circuits et l’au moins une des chambres de renvoi dudit circuit, logée dans le même collecteur. Selon un autre exemple de l’invention, la paroi de séparation est disposée entre deux chambres de renvoi d’un même circuit, disposées dans un même collecteur.

Selon une caractéristique de l’invention, l’échangeur de chaleur comprend une pluralité d’organes de dissipation thermique s’étendant suivant la direction d’allongement principal des tubes, chaque organe de dissipation thermique étant disposé entre au moins deux tubes de la pluralité de tubes suivant leur direction d’empilement. Les organes de dissipation thermique peuvent être par exemple et de manière non limitative, des ailettes, permettant d’augmenter, par conduction thermique entre les tubes et ces ailettes, la surface d’échange de calories pour le flux d’air traversant l’échangeur de chaleur.

Selon une caractéristique de l’invention, les chambres d’entrée de chacun du premier circuit et du deuxième circuit sont configurées pour être fluidiquement reliées de manière commune à un organe de détente de la première portion de la boucle de fluide réfrigérant.

On comprend que l’embranchement formé sur la première portion de la boucle de fluide réfrigérant qui est relié à chacune des chambres d’entrée pour alimenter en quantité équivalente de fluide réfrigérant le premier circuit et le deuxième circuit, peut être disposé en aval de l’organe de détente, c’est-à-dire entre cet organe de détente et l’échangeur de chaleur, de sorte que les portions de fluide réfrigérant circulant dans chaque circuit soit détendu de manière homogène.

L’invention porte également sur une boucle de fluide réfrigérant comprenant au moins un compresseur, au moins un échangeur thermique, au moins un échangeur de chaleur selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, une sortie du compresseur étant raccordée fluidiquement à l’échangeur de chaleur, au moins une sortie de l’échangeur de chaleur étant raccordée fluidiquement à l’échangeur thermique ou à une entrée du compresseur, et au moins un premier organe de détente est disposé entre l’échangeur de chaleur et l’échangeur thermique et au moins un deuxième organe de détente est disposé entre le compresseur et l’échangeur de chaleur.

Selon une caractéristique de la boucle de fluide réfrigérant, celle-ci comprend au moins un canal d’entrée du fluide réfrigérant dans l’échangeur de chaleur et un canal de sortie du fluide réfrigérant de l’échangeur de chaleur, les chambres d’entrée de l’échangeur de chaleur étant fluidiquement reliées au canal d’entrée du fluide réfrigérant et les chambres de sortie de l’échangeur de chaleur étant fluidiquement reliées au canal de sortie du fluide réfrigérant.

On comprend par ailleurs que le canal d’entrée du fluide réfrigérant dans la première chambre d’entrée et dans la deuxième chambre d’entrée est disposé en sortie de l’organe de détente présent sur la première portion de la boucle de fluide réfrigérant. Le canal de sortie, relié fluidiquement à la première chambre de sortie et à la deuxième chambre de sortie, est fluidiquement relié au compresseur ou à l’échangeur thermique suivant la configuration d’utilisation de la boucle de fluide réfrigérant.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :

[Fig i] est une vue schématique d’une boucle de fluide réfrigérant selon une première configuration ;

[Fig 2] est une vue schématique de la boucle de fluide réfrigérant de la figure i selon une deuxième configuration ;

[Fig 3] est une vue en perspective d’un échangeur de chaleur de la boucle de fluide réfrigérant des figures 1 et 2, comprenant un premier circuit et un deuxième circuit et une surface d’échange de chaleur comprenant une pluralité de tubes répartis en une première partie et une deuxième partie ;

[Fig 4] est une vue rapprochée de la surface d’échange de chaleur illustrant plusieurs tubes voisins et plusieurs organes de dissipation thermique respectivement disposés entre deux tubes ;

[Fig 5] est une vue schématique de l’échangeur de chaleur de la figure 3 selon un premier exemple de l’invention, dans laquelle les sens de circulation de fluide réfrigérant ont été représentés pour illustrer la caractéristique de l’invention selon laquelle au moins un circuit de fluide réfrigérant comporte deux passes ;

[Fig 6] est une vue similaire à celle de la figure 5, illustrant une alternative du premier exemple de l’invention ;

[Fig 7] est une vue similaire à celle de la figure 5, illustrant l’échangeur de chaleur selon un deuxième exemple de l’invention ;

[Fig 8] est une vue similaire à celle de la figure 7, illustrant une alternative du deuxième exemple de l’invention ;

[Fig 9] est une vue similaire à celle de la figure 5, illustrant l’échangeur de chaleur selon un troisième exemple de l’invention.

Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention. Enfin, les mêmes repères désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des figures.

Les figures 1 et 2 illustrent une boucle de fluide réfrigérant 1 selon un aspect de l’invention destinée à équiper un véhicule, électrique ou hybride, afin de réchauffer ou refroidir un habitacle du véhicule, au moyen d’un premier flux d’air 101 dirigé vers l’habitacle du véhicule.

La boucle de fluide réfrigérant 1 comprend au moins un échangeur de chaleur 2 spécifique de l’invention, et comprend ici, dans l’exemple illustré sur les figures 1 et 2, un compresseur 4, un échangeur thermique 6, un évaporateur 8 et au moins un organe de détente 10. L’échangeur de chaleur 2 est avantageusement disposé à l’avant du véhicule afin d’être traversé par un deuxième flux d’air 102 en provenance de l’extérieur du véhicule.

Dans une première configuration de la boucle de fluide réfrigérant 1, destinée à refroidir l’habitacle du véhicule et illustrée ici sur la figure 1, le fluide réfrigérant traverse l’échangeur de chaleur 2 au sein duquel il cède des calories au deuxième flux d’air 102 traversant ledit échangeur de chaleur 2, de telle sorte que le fluide réfrigérant sort de l’échangeur de chaleur 2 à l’état liquide alors qu’il est entré à l’état gazeux. Par la suite, le fluide réfrigérant est dirigé vers un premier organe de détente ioa de la boucle de fluide réfrigérant i, par exemple un détendeur, assurant la détente du fluide réfrigérant et l’abaissement de sa température. Ainsi, le fluide réfrigérant est plus froid en sortie du premier organe de détente 10a qu’en entrée. Suite à son passage par le premier organe de détente 10a, le fluide réfrigérant traverse l’évaporat eur 8 et échange des calories avec le premier flux d’air loi traversant ledit évaporateur 8. De manière plus précise, l’évaporateur 8 s’intégre dans un boîtier d’une installation de chauffage du véhicule qui est configuré pour diriger le premier flux d’air loi qui traverse l’évaporateur vers l’habitacle du véhicule, et le fluide réfrigérant circulant dans l’évaporateur est plus froid que le premier flux d’air loi lorsque celui-ci travers l’évaporateur de sorte que le fluide réfrigérant est apte à capter les calories du premier flux d’air loi afin de le refroidir avant son entrée dans l’habitacle. Lors de l’échange de calories dans l’évaporateur 8, le fluide réfrigérant passe donc à l’état gazeux lorsqu’il capte les calories du premier flux d’air loi, notamment de par l’abaissement de son point de changement d’état par le premier organe de détente ioa.

Par la suite, en sortie d’évaporateur 8, le fluide réfrigérant sous forme gazeux est dirigé vers le compresseur 4 qui augmente la pression du fluide de réfrigérant et donc augmente sa température. Le fluide réfrigérant traverse ensuite l’échangeur thermique 6 sans effectuer d’échange de calories, ledit échangeur thermique 6 n’étant pas, dans cette configuration de la boucle de fluide réfrigérant 1, traversé par le premier flux d’air 101. En sortie de l’échangeur thermique 6, le fluide réfrigérant est dirigé vers un deuxième organe de détente 10b qui, dans cette configuration de la boucle de fluide réfrigérant 1, est inactif, le fluide réfrigérant étant dirigé vers l’échangeur de chaleur 2 en sortie du deuxième organe de détente 10b.

Dans une deuxième configuration de la boucle de fluide réfrigérant 1, destinée à chauffer l’habitacle du véhicule et illustrée ici sur la figure 2, le fluide réfrigérant traverse le compresseur 4 à l’état gazeux afin que ce dernier augmente la pression et la température du fluide réfrigérant. Par la suite, le fluide réfrigérant traverse l’échangeur thermique 6 au sein duquel il échange des calories avec le premier flux d’air 101 qui dans cette configuration traverse l’échangeur thermique 6 avant d’être dirigé vers l’habitacle du véhicule. De manière plus précise, le fluide réfrigérant cède ses calories au premier flux d’air 101, alors plus froid, afin que ledit premier flux d’air 101 soit plus chaud après avoir traversé l’échangeur thermique 6 de sorte à réchauffer l’habitacle du véhicule.

En sortie d’échangeur thermique 6, le fluide réfrigérant est devenu liquide mais est plus froid qu’en entrée d’échangeur thermique 6 et il est amené à traverser le deuxième organe de détente lob afin que ce dernier abaisse encore la pression et la température du fluide réfrigérant. Par la suite le fluide réfrigérant traverse l’échangeur de chaleur 2 au sein duquel il échange des calories avec le deuxième flux d’air 102 le traversant. De manière plus précise, le deuxième flux d’air 102 est plus chaud que le fluide réfrigérant, et le fluide réfrigérant capte donc des calories dudit deuxième flux d’air 102 lors de son passage dans l’échangeur de chaleur 2 et ressort de ce dernier à l’état gazeux. Par la suite le fluide réfrigérant, à l’état gazeux, est redirigé vers le compresseur 4.

On comprend par ailleurs que lors de l’utilisation de la boucle de fluide réfrigérant 1 dans la deuxième configuration, qui réchauffe l’habitacle du véhicule, le fluide réfrigérant froid qui traverse l’échangeur de chaleur 2 capte des calories du deuxième flux d’air 102 en provenance de l’extérieur du véhicule, de telle sorte que la température du fluide réfrigérant augmente à mesure que celui-ci progresse dans l’échangeur de chaleur 2 depuis une chambre d’entrée vers une chambre de sortie. De plus, il convient de considérer que lors de l’utilisation de la boucle de fluide réfrigérant 1 dans la deuxième configuration qui réchauffe l’habitacle, c’est-à-dire en période hivernale, le deuxième flux d’air 102 est à une température basse, de sorte que la température du fluide réfrigérant peut présenter une température négative en entrée de l’échangeur de chaleur et la température des composants de cet échangeur de chaleur est particulièrement froide, susceptible de créer du givre si des gouttelettes de condensation du deuxième flux d’air se forme en surface de l’échangeur de chaleur.

L’échangeur de chaleur 2 selon l’invention particulièrement visible aux figures 3 à 5, comprend une surface d’échange 12 de chaleur s’étendant dans un plan principal 14 longitudinal L et vertical V, et est destinée à être traversée par le deuxième flux d’air 102 en provenance de l’extérieur du véhicule. L’échangeur de chaleur 2 comprend également au moins une chambre d’entrée 16 et une chambre de sortie 18 du fluide réfrigérant reliés fluidiquement à la surface d’échange 12 de manière à permettre respectivement l’entrée du fluide réfrigérant dans la surface d’échange 12 et la sortie du fluide réfrigérant de cette surface d’échange 12, la au moins une chambre d’entrée 16 et la au moins une chambre de sortie 18 étant particulièrement visibles à la figure 5.

La surface d’échange 12 de chaleur comprend une pluralité de tubes 20 empilés le long d’une direction d’empilement E, ici verticale V, et au sein de laquelle circule le fluide réfrigérant. De manière plus précise, la pluralité de tubes 20 est configurée pour canaliser le fluide réfrigérant entre l’au moins une chambre d’entrée 16 et l’au moins une chambre de sortie 18 le long d’une direction d’allongement principal A des tubes 20, ici longitudinale L.

La surface d’échange 12 de l’échangeur de chaleur 2 comprend par ailleurs une pluralité d’organes de dissipation thermique 22, visible à la figure 4. Chacun de ces organes de dissipation thermique 22 s’étend parallèlement à la direction d’allongement principal A des tubes 20, sur une dimension prise selon la direction d’allongement principal des tubes 20 sensiblement identique à une dimension longitudinale des tubes 20. Chacun des organes de dissipation thermique 22 s’étend entre deux tubes 20 voisins de la pluralité de tubes 20 et permet d’augmenter la surface de contact pour le deuxième flux d’air traversant la surface d’échange 12, de manière à augmenter les performances d’échange de chaleur. Selon un exemple de l’invention, la pluralité d’organes de dissipation thermique 22 peut prendre la forme d’intercalaires ou encore d’ailettes.

Selon l’invention, l’échangeur de chaleur 2 comprend au moins un premier circuit 24 de fluide réfrigérant et un deuxième circuit 26 de fluide réfrigérant, visibles à la figure 5.

Le premier circuit 24 de fluide réfrigérant comporte notamment une première partie 28a de la pluralité de tubes 20, ainsi qu’une première chambre d’entrée 16a et une première chambre de sortie 18a qui sont fluidiquement reliées à des tubes de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. On comprend que la première chambre d’entrée 16a permet de distribuer le fluide réfrigérant dans chacun des tubes de la première partie 28a, tandis que la première chambre de sortie 18a permet d’évacuer le fluide réfrigérant une fois qu’il a circulé à travers les tubes de la première partie 28a.

De manière plus précise, la première chambre d’entrée 16a est fluidiquement reliée à une première portion 30a de la boucle de fluide réfrigérant 1, visible aux figures 1 et 2, agencée entre l’échangeur thermique 6, ici sous forme de condenseur, et l’échangeur de chaleur, et comportant le deuxième organe de détente 10b, évoqué précédemment. Par ailleurs, la première chambre de sortie 18a est fluidiquement reliée à une deuxième portion 30b de la boucle de fluide réfrigérant 1, reliée à l’évaporateur 8 ou au compresseur 4 selon la configuration de la boucle de régulation thermique.

Le deuxième circuit 26 de fluide réfrigérant comporte une deuxième partie 28b de la pluralité de tubes 20 de fluide réfrigérant, ainsi qu’une deuxième chambre d’entrée 16b et une deuxième chambre de sortie 18b qui sont fluidiquement reliées à des tubes 20 de la deuxième partie 28b de la pluralité de tubes 20. Conformément à ce qui a été décrit précédemment, la deuxième chambre d’entrée 16b permet de distribuer le fluide réfrigérant dans chacun des tubes de la deuxième partie 28b, tandis que la deuxième chambre de sortie 18b permet d’évacuer le fluide réfrigérant une fois qu’il a circulé à travers les tubes de la deuxième partie 28b.

La deuxième chambre d’entrée 16b est fluidiquement reliée à la première portion 30a de la boucle de fluide réfrigérant 1 précédemment décrite et visible aux figures 1 et 2, tandis que la deuxième chambre de sortie 18b est fluidiquement reliée à la deuxième portion 30b de la boucle de fluide réfrigérant 1.

La première partie 28a de la pluralité de tubes 20 et la deuxième partie 28b de la pluralité de tubes 20 sont fluidiquement distinctes l’une de l’autre. La première chambre d’entrée 16a et la deuxième chambre d’entrée 16b étant configurées pour être fluidiquement reliées à la même première portion 30a de la boucle de fluide réfrigérant, on comprend que cette première portion comporte un embranchement à deux branches sur lesquelles sont raccordées la première chambre d’entrée 16 a et la deuxième chambre d’entrée 16b. Le fluide réfrigérant circulant dans la première portion 30a de la boucle de fluide réfrigérant est scindé au passage de cet embranchement en deux portions de flux circulant l’une dans le premier circuit via la première chambre d’entrée et l’autre dans le deuxième circuit via la deuxième chambre d’entrée.

La première chambre d’entrée 16a et la deuxième chambre d’entrée 16b sont configurées pour être fluidiquement reliées de manière commune au deuxième organe de détente de la boucle de fluide réfrigérant. De manière plus précise, on définit un canal d’entrée 32 du fluide réfrigérant dans l’échangeur de chaleur 2, visible aux figures 1 et 2, et un canal de sortie 34 du fluide réfrigérant de l’échangeur de chaleur 2. Les chambres d’entrée 16a, 16b sont alors fluidiquement reliées au canal d’entrée 32 du fluide réfrigérant tandis que les chambres de sortie 18a, 18b sont fluidiquement reliées au canal de sortie 34 du fluide réfrigérant. En d’autres termes, le canal d’entrée 32 du fluide réfrigérant s’étend entre le deuxième organe de détente 10b et les chambres d’entrée 16a, 16b, tandis que le canal de sortie 34 s’étend entre les chambres de sortie 18a, 18b et le compresseur 4 ou l’évaporateur 8 suivant la configuration de la boucle de fluide réfrigérant 1.

Au moins un des tubes 20 du premier circuit 24 est disposé entre deux tubes 20 du deuxième circuit 26 le long de la direction d’empilements E des tubes 20 et/ou au moins un des tubes 20 du deuxième circuit 26 est disposé entre deux tubes 20 du premier circuit 24 le long de la direction d’empilement E des tubes 20. Une telle disposition alternée des tubes 20 du premier circuit 24 et des tubes 20 du deuxième circuit 26 est avantageuse pour mieux homogénéiser la température des composants de l’échangeur thermique lorsque le fluide réfrigérant circule au sein de la surface d’échange de chaleur.

La surface d’échange 12 s’étend longitudinalement entre une première extrémité 36 de la surface d’échange et une deuxième extrémité 38 de la surface d’échange, ces extrémités étant opposées l’une à l’autre suivant la direction d’allongement principal A de la pluralité de tubes 20. Des collecteurs sont disposés à chacune de ces extrémités, les chambres d’entrée et de sortie précédemment évoquées étant formées dans ces collecteurs.

L’échangeur de chaleur 2 comporte au moins un premier collecteur 40a disposé à la première extrémité 36 de la surface d’échange 12 et au moins un deuxième collecteur 40b disposé à la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange 12. De manière plus précise, et selon l’exemple de l’invention, l’échangeur de chaleur 2 comprend le premier collecteur 40a et le deuxième collecteur 40b, agencés de part et d’autre de la pluralité de tubes pour former le premier circuit 24, et le deuxième circuit 26 comprend un troisième collecteur 40c à la première extrémité 36 de la surface d’échange 12 et un quatrième collecteur qod à la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange 12, agencés de part et d’autre de la pluralité de tubes pour former le deuxième circuit 26.

Selon l’exemple de l’invention de la figure 3, le premier collecteur 40a et le deuxième collecteur 40b du premier circuit 24 sont en regard l’un de l’autre suivant la direction d’allongement principal A des tubes 20. De même, le troisième collecteur 40c et le quatrième collecteur 40b du deuxième circuit 26 sont en regard l’un de l’autre suivant la direction d’allongement principal A des tubes 20. Par ailleurs, et toujours selon un exemple de l’invention, le premier collecteur 40a et le troisième collecteur 40c positionnés à la première extrémité 36 de la surface d’échange 12 sont alignés le long d’une droite I sécante au plan principal 14 de la surface d’échange 12, ladite droite I étant par exemple perpendiculaire audit plan principal 14. Il convient de considérer que cette caractéristique s’applique mutatis mutandis au deuxième collecteur 40b et au quatrième collecteur qod positionnés à la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange 12. De la sorte, le plan principal 14 de la surface d’échange forme un plan de symétrie de part et d’autre duquel sont agencés les collecteurs, avec le premier collecteur 40a et le deuxième collecteur 40b agencés d’un côté de la surface d’échange, de part et d’autre des tubes, et avec le troisième collecteur 40c et le quatrième collecteur qod agencés de l’autre côté de la surface d’échange en formant une image miroir du premier collecteur 40a et du deuxième collecteur 40b.

Les circuits, les chambres et les collecteurs sont agencés au sein de l’échangeur de chaleur selon l’invention de telle sorte que le fluide réfrigérant puisse circuler en deux passes au sein d’au moins l’un des circuits 24, 26. En d’autres termes, au moins un du premier circuit 24 et/ou du deuxième circuit 26 comprend au moins une chambre de renvoi du fluide réfrigérant, disposée fluidiquement entre la chambre d’entrée 16 et la chambre de sortie 18 du circuit 24, 26 concerné, cette chambre de renvoi permettant de réorienter dans un sens de circulation opposé le fluide réfrigérant de manière à faire circuler dans deux tubes voisins du fluide réfrigérant dans des sens opposés.

On va maintenant décrire un premier exemple de réalisation, en référence à la figure 5. La première chambre d’entrée 16a et la première chambre de sortie 18a du premier circuit 24 sont disposées dans le même collecteur, et plus particulièrement le premier collecteur 40a. Par ailleurs, la deuxième chambre d’entrée 16b et la deuxième chambre de sortie 18b du deuxième circuit 26 sont disposées respectivement dans le troisième collecteur 40c et le quatrième collecteur 4od. De la sorte, le premier circuit 24 est configuré de sorte que le fluide réfrigérant est destiné à entrer et sortir de la surface d’échange 12 via le même premier collecteur 40a, tandis que le deuxième circuit 26 est configuré de sorte que le fluide réfrigérant entre dans la surface d’échange 12 par le troisième collecteur 40c et sort de la surface d’échange 12 par le quatrième collecteur qod.

Une paroi de séparation 42 permet notamment de séparer fluidiquement la première chambre d’entrée 16a et la première chambre de sortie 18a au sein du premier collecteur du premier circuit. Il convient de considérer que dans la suite de la description, une paroi de séparation 42 est disposée dans un collecteur 40 dès lors que deux chambres sont formées au sein de ce collecteur, de manière à isoler fluidiquement ces chambres les unes des autres.

On comprend alors de ce qui précède que la première chambre d’entrée 16a et la première chambre de sortie 18a partage un volume interne 46 du premier collecteur 40a, en étant séparées par la paroi de séparation 42. Tel qu’illustré, le volume de chacune de ces deux chambres peut être le même, et représenter sensiblement la moitié du volume interne 46 du premier collecteur 40a.

La première chambre d’entrée 16a du premier circuit 24 est fluidiquement connectée à une première portion 48a de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 tandis que la première chambre de sortie 18a du premier circuit 24 est fluidiquement connectée à une deuxième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. En d’autres termes, la première chambre d’entrée 16a et la deuxième chambre d’entrée 16b du premier circuit 24 sont fluidiquement connectées à des tubes 20 distincts de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. Dans l’exemple évoqué où le volume de chacune des deux chambres est sensiblement égal à la moitié du volume interne 46 du premier collecteur 40a, lesdits première portion 48a et deuxième portion 48b comprennent chacune la moitié des tubes 20 composant la première partie 28a de la pluralité de tubes 20.

Tel qu’évoqué, au moins une chambre de renvoi 44 du fluide réfrigérant est disposée fluidiquement entre la chambre d’entrée 16 et la chambre de sortie 18. Dans le premier exemple de l’invention illustré sur la figure 5, le premier circuit 24 comprend une première chambre de renvoi 44a logée au sein du deuxième collecteur 40b et le deuxième circuit est dépourvu de chambre de renvoi.

La chambre de renvoi 44, 44a du premier circuit 24, logée au sein du deuxième collecteur 40b, s’étend par ailleurs dans l’intégralité d’un volume interne 46 du deuxième collecteur 40b, de telle sorte que la chambre de renvoi 44 du premier circuit 24 est fluidiquement connectée à l’intégralité des tubes 20 de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. En d’autres termes, ici, la chambre de renvoi 44 du premier circuit 24 est connectée à l’ensemble des tubes 20 connectés à la première chambre d’entrée 16a et à l’ensemble des tubes connectés à la première chambre de sortie 18a.

Concernant le deuxième circuit 26, la deuxième chambre d’entrée 16b logée dans le troisième collecteur 40c s’étend sur l’intégralité d’un volume interne 46 dudit troisième collecteur 40c et est ainsi connectée fluidiquement à l’intégralité des tubes 20 de la deuxième partie 28b de la pluralité de tubes 20. De manière analogue, la deuxième chambre de sortie 18b du deuxième circuit 26 logée dans le quatrième collecteur qod s’étend dans l’intégralité d’un volume interne 46 dudit quatrième collecteur qod et est ainsi connectée fluidiquement à l’intégralité des tubes 20 de la deuxième partie 28b de la pluralité de tubes 20.

Conformément à l’invention, dans premier exemple de réalisation de l’invention, au moins un circuit, à savoir ici le premier circuit 24, de fluide réfrigérant formé au sein de l’échangeur de chaleur 2 est configuré pour présenter au moins deux passes 50 dans la surface d’échange 12 entre sa première chambre d’entrée 16a et sa première chambre de sortie 18a. En d’autres termes, au sein du premier circuit 24 de circulation de fluide réfrigérant, qui est représenté de manière arbitraire sur cette figure 5 par des flèches simples, le fluide réfrigérant est configuré pour circuler suivant des sens de circulation opposés formant une première passe 50a dans laquelle le fluide réfrigérant circule dans un premier sens Si de circulation et une deuxième passe 50b dans laquelle le fluide réfrigérant circule dans un deuxième sens S2 de circulation, opposé au premier sens Si suivant la direction d’allongement A des tubes 20.

De manière plus précise et selon ce premier exemple de l’invention, la première passe 50a du premier circuit 24 s’étend depuis la première chambre d’entrée 16a jusqu’à la première chambre de renvoi 44a en passant par la première portion 48a de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. Dans cette première passe 50a, le fluide réfrigérant circule donc depuis la première chambre d’entrée 16a vers la première chambre de renvoi 44a suivant le premier sens Si de circulation, parallèle à la direction d’allongement A des tubes 20. Une fois arrivé dans la première chambre de renvoi 44a après avoir traversé la première passe 50a, le fluide réfrigérant est réinjecté dans la surface d’échange 12, et notamment dans la deuxième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20, jusqu’à la première chambre de sortie 18a, de telle sorte à former la deuxième passe 50b, en circulant suivant le deuxième sens S2 de circulation.

Tel qu’évoqué, dans cet exemple de l’invention, le deuxième circuit 26 est configuré de manière à ne former qu’une seule passe 50 de circulation de fluide réfrigérant dans la surface d’échange 12, le fluide réfrigérant circulant dans un unique sens de circulation, ici le premier sens Si de circulation, depuis la deuxième chambre d’entrée 16b logée dans le troisième collecteur 40c vers la deuxième chambre de sortie 18b logée dans le quatrième collecteur qod, tel que cela est représenté de manière arbitraire sur la figure 5 par des doubles flèches.

Cet agencement de l’échangeur de chaleur permet la mise en œuvre d’une circulation croisée du fluide réfrigérant en au moins une zone de la surface d’échange 12. Le fluide réfrigérant est amené à circuler dans la pluralité de tubes 20 de la surface d’échange 12 de l’échangeur de chaleur 2 selon deux sens Si, S2 de circulation opposés que ce soit au sein du premier ou du deuxième circuit, puisqu’au moins un des circuits présente au moins deux passes de circulation en sens opposés et qu’il en résulte que dans au moins une zone de la surface d’échange, au moins deux tubes voisins de la surface d’échange sont traversés par un fluide réfrigérant circulant dans des sens opposés, étant entendu que la pluralité de tubes formant la surface d’échange de chaleur en s’étendant dans un même plan sont répartis entre le premier circuit et le deuxième circuit. Dans le cas où les tubes formant la surface d’échange de chaleur sont disposés de manière alternée, avec au moins un des tubes 20 du premier circuit 24 qui est disposé entre deux tubes 20 du deuxième circuit 26 le long de la direction d’empilements E des tubes 20 et/ou au moins un des tubes 20 du deuxième circuit 26 qui est disposé entre deux tubes 20 du premier circuit 24 le long de la direction d’empilement E des tubes 20, la zone de la surface d’échange de chaleur sur laquelle la circulation de fluide réfrigérant est à sens opposés est agrandie. Et cette zone est d’autant plus grande que les tubes du premier circuit et les tubes du deuxième circuit sont disposés dans une alternance régulière et répétée sur toute la surface d’échange de chaleur, ce qui permet de mieux homogénéiser la température des composants de l’échangeur thermique lorsque le fluide réfrigérant circule au sein de la surface d’échange de chaleur.

Plus précisément, dans le premier exemple de réalisation de l’échangeur de chaleur, dans le premier circuit 24, le fluide réfrigérant circule dans la première passe 50a suivant le premier sens Si de circulation dans la première portion de tubes 48a, c’est-à-dire depuis la première extrémité 36 de la surface d’échange vers la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange, puis dans la deuxième passe 50b suivant le deuxième sens S2 de circulation dans la deuxième portion de tubes 48b, c’est-à-dire depuis la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange 12 vers la première extrémité 36 de la surface d’échange 12. Et dans le deuxième circuit 26, le fluide réfrigérant circule uniquement dans le premier sens Si de circulation, depuis la première extrémité 36 de la surface d’échange vers la deuxième extrémité 38 de la surface d’échange. Dans la zone où les tubes du deuxième circuit 26 sont disposés en alternance avec les tubes de la première portion de tubes 48 du premier circuit, le fluide réfrigérant circule dans le même sens de circulation que ce soit dans le premier circuit ou dans le deuxième circuit. Mais dans la zone où les tubes du deuxième circuit 26 sont disposés en alternance avec les tubes de la deuxième portion de tubes 48 du premier circuit, le fluide réfrigérant circule dans des sens opposés de circulation selon qu’il circule dans le premier circuit ou dans le deuxième circuit.

Une telle circulation croisée du fluide réfrigérant au sein de l’échangeur de chaleur 2 permet avantageusement d’obtenir une meilleure répartition de la température au sein de la surface d’échange 12. En d’autres termes, le gradient de température du fluide réfrigérant circulant au sein du premier circuit 24, et notamment au niveau de la deuxième passe 50b, est opposé au gradient de température du fluide réfrigérant circulant au sein du deuxième circuit 26, limitant ainsi la concentration de température basse ou négative dans une zone localisée de la surface d’échange 12, ce qui permet ainsi de limiter la formation de givre sur ladite surface d’échange 12 de chaleur.

De manière alternative, tel que cela est illustré dans l’exemple de réalisation de la figure 6, le deuxième circuit 26 peut comprendre une configuration identique au premier circuit 24 du premier exemple de l’invention, à savoir une configuration à deux passes, chacun du premier circuit 24 et du deuxième circuit 26 comprenant alors une chambre de renvoi 44 telle que décrite précédemment. Dans une telle configuration, le premier circuit 24 et le deuxième circuit 26 comprennent donc un nombre de passes 50 identique. Tel qu’illustré sur la figure 6, chacune des chambres d’entrée 16 et des chambres de sortie 18 du premier circuit 24 et du deuxième circuit 26 sont logées respectivement au sein du premier collecteur 40a et du troisième collecteur 40c, c’est-à-dire à la même première extrémité 36 de la surface d’échange 12. De même, chacune des chambres de renvoi 44 du premier circuit 24 et du deuxième circuit 26 est logée respectivement dans le deuxième collecteur 40b et dans le quatrième collecteur qod, c’est-à-dire à une même deuxième extrémité 38 de la surface d’échange 12 de chaleur.

Par ailleurs, on définit une première extrémité verticale 52a de l’échangeur de chaleur 2 et une deuxième extrémité verticale 52b de l’échangeur de chaleur 2, opposée l’une à l’autre suivant la direction d’empilement E des tubes 20. La chambre d’entrée 16a du premier circuit 24 et la chambre d’entrée 16b du deuxième circuit 26 sont alors respectivement logées dans le premier collecteur 40a et le troisième collecteur 40c à des extrémités verticales 52a, 52b opposées de l’échangeur de chaleur 2. De manière plus précise, la première chambre d’entrée 16a du premier circuit 24 est logée dans le premier collecteur 40a au niveau de la première extrémité verticale 52a de l’échangeur de chaleur 2 tandis que la deuxième chambre d’entrée 16b du deuxième circuit 26 est logée dans le troisième collecteur 40c au niveau de la deuxième extrémité verticale 52b de l’échangeur de chaleur 2. On assure ainsi la circulation croisée du fluide réfrigérant circulant dans le premier circuit 24 et dans le deuxième circuit 26 sur l’ensemble de la surface d’échange de chaleur, et non plus comme illustré sur la figure 5 sur uniquement une zone correspondant à la deuxième portion de tubes 48b du premier circuit. D’autres exemples de l’invention vont maintenant être décrits dans la suite de la description au moyen des figures 7 à 9. Il convient alors de considérer que seules les caractéristiques distinctes avec le premier exemple de l’invention feront l’objet d’une description détaillée, et qu’il conviendra de se rapporter à la description faite en référence aux figures 1 à 6 pour les caractéristiques communes.

Dans le deuxième exemple de réalisation de la figure 7, seul le premier circuit sera décrit, le deuxième circuit étant identique au premier exemple de l’invention, visible à la figure 5, avec une seule passe.

Tel que visible sur la figure 7, le premier circuit 24 de l’échangeur de chaleur 2 comprend la première chambre de renvoi 44a et une deuxième chambre de renvoi 44b. La première chambre d’entrée 16a et la deuxième chambre de renvoi 44b sont logées dans le deuxième collecteur 40b tandis que la première chambre de renvoi 44a et la première chambre de sortie 18a sont logées dans le premier collecteur 40a. Plus particulièrement, la première chambre d’entrée 16a est disposée dans le deuxième collecteur 40b au niveau de la deuxième extrémité verticale 52b tandis que la première chambre de sortie 18a est disposée dans le premier collecteur 40a au niveau de la première extrémité verticale 52a de l’échangeur de chaleur 2.

En considérant que deux chambres sont en regard l’une de l’autre lorsqu’elles sont agencées de part et d’autre de la surface d’échange de chaleur pour un tube donné, la première chambre d’entrée 16a est en regard de la première chambre de renvoi 44a tandis que la première chambre de sortie 18a est en regard de la deuxième chambre de renvoi 44b suivant la direction d’allongement principal A des tubes, une partie de la première chambre de renvoi 44a étant en regard de la deuxième chambre de renvoi.

A cet effet, on définit une première dimension verticale DV1 de la première chambre d’entrée 16a et une deuxième dimension verticale DV2 de la deuxième chambre de sortie 18b prise le long de la direction d’empilement E des tubes 20, la première dimension verticale DVi et la deuxième dimension verticale DV2 étant égales l’une de l’autre. Par ailleurs, on définit une première hauteur verticale DHi de la première chambre de renvoi 44a et une deuxième hauteur verticale DH2 de la deuxième chambre de renvoi 44b, prises le long de la direction d’empilement E des tubes 20, lesdites première hauteur verticale DHi et deuxième hauteur verticale DH2 étant sensiblement égales l’une de l’autre.

Selon ce deuxième mode de réalisation de l’invention, la première hauteur verticale DHi et la deuxième hauteur verticale DH2 des chambres de renvois 44 sont strictement supérieures à la première dimension verticale DVi et à la deuxième dimension verticale DV2. De manière plus précise, les hauteurs verticales DH1, Dh2 des chambres de renvoi 44 sont égales sensiblement au double des dimensions verticales DVi, DV2 des chambres d’entrée 16 et de sortie 18. On comprend donc que dans ce deuxième exemple de réalisation de l’invention, la première portion 48a de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 connectée fluidiquement à la première chambre d’entrée 16a ainsi que la deuxième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20, connectée fluidiquement à la première chambre de sortie 18a, présentent moins de tubes 20 que dans le premier exemple de l’invention.

De la sorte, dans ce deuxième exemple de l’invention, le premier circuit 24 comprend une troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20, distinctes de la première portion 48a et de la deuxième portion 48b et disposée fluidiquement entre ces dernières, en étant agencée entre les deux chambres de renvoi en regard. On comprend donc que la première portion 48a, la deuxième portion 48b et la troisième portion 48c forment la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. Chacune de la première portion 48a, de la deuxième portion 48b et de la troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 représente sensiblement une part égale, ici un tiers, d’une quantité de tubes 20 de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20.

Ce faisant, dans ce deuxième exemple de l’invention, la première chambre de renvoi 44a est connectée fluidiquement à la première portion 48a et la troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 et la deuxième chambre de renvoi 44b est connectée fluidiquement à la deuxième portion 48b et la troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20. En d’autres termes, la première chambre de renvoi 44a est fluidiquement connectée à l’ensemble des tubes 20 connectés à la première chambre d’entrée 16a et à des tubes 20 connectés à la deuxième chambre de renvoi 44b, correspondant ici à la troisième portion 48c. De même, la deuxième chambre de renvoi 44b est fluidiquement connectée à l’intégralité des tubes 20 connectés à la première chambre de sortie 18a et à des tubes 20 connectés à la première chambre de renvoi 44a, correspondant ici à la troisième portion 48c.

Ainsi, dans le premier circuit 24 de ce deuxième exemple de l’invention, le fluide réfrigérant circule depuis la première chambre d’entrée 16a vers la première chambre de renvoi 44a suivant le deuxième sens S2 de circulation, dans la première portion 48a de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 formant la première passe 50a, puis depuis la première chambre de renvoi 44a vers la deuxième chambre de renvoi 44b suivant le premier sens Si de circulation, dans la troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 formant la deuxième passe 50b, et enfin depuis la deuxième chambre de renvoi 44b vers la première chambre de sortie 18a, dans la deuxième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20, suivant le deuxième sens S2 de circulation, formant une troisième passe 50c. On comprend qu’ici le premier circuit 24 comprend trois passes 50 assurant une circulation croisée du fluide réfrigérant au sein du premier circuit 24 et entre le fluide réfrigérant circulant dans le premier circuit 24 et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième circuit 26 suivant le premier sens Si de circulation, dans une unique passe 50.

Conformément à ce qui a été décrit pour le premier exemple, il peut être prévu une alternative à ce deuxième exemple, en référence à la figure 8, avec le deuxième circuit 26 qui peut comprendre une configuration identique au premier circuit 24 tel qu’il vient d’être évoqué dans ce deuxième exemple de l’invention.

Plus particulièrement le premier circuit 24 et le deuxième circuit 26 comprennent un nombre de passes 50 identique, à savoir trois passes 50, chacun du premier circuit 24 et du deuxième circuit 26 comprenant la première chambre de renvoi 44a et la deuxième chambre de renvoi 44b fluidiquement disposées entre la chambre d’entrée 16 et la chambre de sortie 18 de chacun des circuit 24, 26, telles que cela fut décrit pour le premier circuit 24 du deuxième exemple de l’invention. La deuxième chambre d’entrée 16b du deuxième circuit 26 est ici logée dans le quatrième collecteur qod au niveau de la première extrémité verticale 52a, c’est-à-dire à l’opposé de la première chambre d’entrée 16a du premier circuit 24 suivant la direction verticale V de l’échangeur de chaleur 2. De même, la deuxième chambre de sortie 18b du deuxième circuit 26 est logée dans le troisième collecteur 40c au niveau de la deuxième extrémité verticale 52b de l’échangeur de chaleur 2 de telle sorte à être opposée verticalement à la première chambre de sortie 18a du premier circuit 24 logée dans le premier collecteur 40a au niveau de la première extrémité verticale 52a de l’échangeur de chaleur 2.

Là encore, dans cette alternative, on assure ainsi la circulation croisée du fluide réfrigérant circulant dans le premier circuit 24 et dans le deuxième circuit 26 sur l’ensemble de la surface d’échange de chaleur, et non plus comme illustré sur la figure 7 sur uniquement une zone correspondant à la troisième portion de tubes 48c du premier circuit.

Un troisième exemple de l’invention va maintenant être décrit en rapport avec la figure 9. Seules les caractéristiques distinctes des exemples de l’invention précédents feront l’objet d’une description détaillées, et il conviendra de se rapporter aux exemples de l’invention décrits en référence aux figures précédentes pour les caractéristiques communes.

Dans ce troisième exemple de l’invention, le deuxième circuit 26 comprend deux passes 50 telle que cela a été décrit à la figure 6, la deuxième chambre d’entrée 16b et la deuxième chambre de sortie 18b étant logées dans le troisième collecteur 40c de l’échangeur de chaleur 2, respectivement à sa première extrémité verticale 52a et sa deuxième extrémité verticale 52b.

Le premier circuit 24 est lui configuré pour former quatre passes de circulation de fluide réfrigérant, de sorte que le premier circuit et le deuxième circuit comprennent chacun un nombre de passes différent l’un de l’autre.

Plus particulièrement, le premier circuit 24 selon ce troisième exemple de l’invention comprend une troisième chambre de renvoi 44c disposée fluidiquement entre la deuxième chambre de renvoi 44b et la première chambre de sortie 18a. Ainsi, le premier collecteur 40a loge la première chambre de renvoi 44a et la troisième chambre de renvoi 44c, respectivement à la première extrémité verticale 52a et la deuxième extrémité verticale 52b de l’échangeur de chaleur 2. De même, le deuxième collecteur 40b loge la première chambre d’entrée 16a, la deuxième chambre de renvoi 44b et la première chambre de sortie 18a, la première chambre d’entrée 16a étant au niveau de la première extrémité verticale 52a de l’échangeur de chaleur 2, la première chambre de sortie 18a étant à la deuxième extrémité verticale 52b de l’échangeur de chaleur 2 et la deuxième chambre de renvoi 44b s’étendant entre la première chambre d’entrée 16a et la première chambre de sortie 18a.

On comprend par ailleurs que la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 comprend ici une quatrième portion 48b fluidiquement connectée à la troisième chambre de renvoi 44c. Ainsi, la première portion 48a de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 s’étend entre la première chambre d’entrée 16a et la première chambre de renvoi 44a, la troisième portion 48c de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 s’étend entre la première chambre de renvoi 44a et la deuxième chambre de renvoi 44b, la quatrième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 s’étend entre la deuxième chambre de renvoi 44b et la troisième chambre de renvoi 44c et la deuxième portion 48b de la première partie 28a de la pluralité de tubes 20 s’étend entre la troisième chambre de renvoi 44c et la première chambre de sortie 18a.

Ainsi, dans ce troisième exemple de l’invention, le fluide réfrigérant est destiné à circuler depuis la première chambre d’entrée 16a vers la première chambre de renvoi 44a suivant le deuxième sens S2 de circulation, formant la première passe 50a, puis de la première chambre de renvoi 44a vers la deuxième chambre de renvoi 44b suivant le premier sens Si de circulation, formant la deuxième passe 50b, et depuis la deuxième chambre de renvoi 44b vers la troisième chambre de renvoi 44c suivant le deuxième sens S2 de circulation, formant la troisième passe 50c et enfin de la troisième chambre de renvoi 44c vers la première chambre de sortie 18a suivant le premier sens Si de circulation, formant une quatrième passe 50b.

On comprend qu’ainsi la première passe 50a et la quatrième passe 50b du premier circuit 24 présentent des sens Si, S2 de circulation opposés, respectivement à la première passe 50a et la deuxième passe 50b du deuxième circuit 26 assurant une circulation croisée du fluide réfrigérant au sein de la surface d’échange 12 de chaleur. La deuxième passe 50b et la troisième passe 50c permettent d’augmenter la répartition du gradient de température au sein de la surface d’échange 12, lesdites deuxième passe 50b et troisième passe 50c assurant la circulation du fluide réfrigérant suivant des sens S de circulation opposés. L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations.