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WO2005064258A1 - Module pour l'echange de chaleur entre fluides en circulation - Google Patents

Module pour l'echange de chaleur entre fluides en circulation Download PDF

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Publication number
WO2005064258A1
WO2005064258A1 PCT/FR2004/002871 FR2004002871W WO2005064258A1 WO 2005064258 A1 WO2005064258 A1 WO 2005064258A1 FR 2004002871 W FR2004002871 W FR 2004002871W WO 2005064258 A1 WO2005064258 A1 WO 2005064258A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
channels
openings
rows
pairs
plate
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/002871
Other languages
English (en)
Inventor
Didier Loup
Original Assignee
Valeo Climatisation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Climatisation filed Critical Valeo Climatisation
Publication of WO2005064258A1 publication Critical patent/WO2005064258A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
    • F28D7/0033—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0461—Combination of different types of heat exchanger, e.g. radiator combined with tube-and-shell heat exchanger; Arrangement of conduits for heat exchange between at least two media and for heat exchange between at least one medium and the large body of fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/0073—Gas coolers

Definitions

  • the invention relates to heat exchangers for circulating fluids, in particular for the heating or air conditioning of motor vehicles.
  • the object of the invention is to provide u module heat exchange simple and economical manufacture, to achieve, to ⁇ from a limited number of different components, heat exchangers covering an unlimited range of heat outputs.
  • the invention relates in particular to a module for the heat exchange between at least first and second circulating fluids, comprising a) profiled pipes elongated parallel in a first direction, defining first, second, third and fourth pairs of rows of longitudinal channels in which the channels of each pair are mutually aligned in a second direction substantially perpendicular to the first direction, b) at least one manifold divided into at least four chambers mutually aligned in the second direction, constituting inlet chambers and outlet for the first and second fluids, which are connected to said channels, at a first end of the profiled conduits, via openings formed in a multiplicity of plates mutually stacked in the first direction, which delimit the internal volume of the manifold, and c) reversing means for communicating, at the second end of the profiled conduits, the channels of
  • the inlet and outlet chambers for one of the first and second fluids are located between the inlet chamber and the outlet chamber for the other fluid.
  • the inlet and outlet chambers for the first fluid are adjacent respectively to the outlet and inlet chambers for the second fluid.
  • the first and second pairs of rows are mutually juxtaposed in the second direction and the third and fourth pairs of rows are mutually [juxtaposed in the second direction, substantially symmetrically of the first and second pairs with respect to a plane parallel to the first and second directions , the first and third pairs being disposed between the second and fourth pairs.
  • the module comprises a first profiled pipe defining the first and second pairs of rows of channels and a second profiled pipe defining the third and fourth pairs of rows of channels.
  • the stack of plates successively comprises, from the outside to the inside of the manifold: - at least one plate having a clean opening for sealingly receiving the first profiled pipe; - At least one plate having two openings extending respectively opposite the two pairs of rows of channels of the first profiled pipe; and - a series of plates each having four openings communicating respectively with the four rows of channels of the first profiled pipe, via the openings of the preceding plates, the outline of the openings varying from one plate to another and the openings of the last plate being in direct communication with the four chambers respectively.
  • the stack of plates successively comprises, from the outside to the inside of the manifold: - at least one plate having an opening suitable for sealingly receiving the second profiled pipe; - At least one plate having two openings extending respectively opposite the two pairs of rows of channels of the second profiled pipe; and - at least one plate forming a tight barrier between the preceding openings and the manifold.
  • the module comprises a first profiled pipe defining a row of channels of each of the first and second pairs, a second profiled pipe defining the other two rows of channels of the first and second pairs, a third profiled pipe defining a row of channels of each of the third and fourth pairs and a fourth profiled pipe defining the other two rows of channels of the third and fourth pairs, the second and fourth profiled pipes being juxtaposed with the first and third profiled pipes respectively in the second direction.
  • the stack of plates successively comprises, from the outside to the inside of the manifold: - at least one plate having two openings capable of sealingly receiving the first and second profiled pipes respectively; - At least one plate having four openings extending respectively opposite the four rows of channels of the first and second pairs; and a series of plates each having four openings communicating respectively with the four rows of channels of the first and second pairs, via the openings of the preceding plates, the outline of the openings varying from one plate to another and the openings of the last plate being in direct communication with the four chambers respectively.
  • the stack of plates successively comprises, from the outside towards the inside of the manifold: - at least one plate having two openings capable of sealingly receiving the third and fourth profiled pipes respectively; - At least one plate having three openings, one of which extends opposite one of the pairs of rows of channels defined by the third and fourth profiled conduits, the other two openings extending respectively opposite the two rows of the other row defined by the third and fourth profiled pipes; - At least one plate having two openings extending respectively opposite the two pairs of rows of channels defined by the third and fourth profiled pipes; and - at least one plate forming a tight barrier between the preceding openings and the manifold.
  • the openings communicating with channels belonging to the first pair of rows and / or the openings communicating with channels belonging to the second pair of rows each comprise a first region extending opposite at least a portion of the length of the pair of corresponding rows and a second region contiguous to the first over a portion of the length thereof.
  • the module comprises one or two sets of two flat tubes bent in U and nested one inside the other, a profiled pipe defining channels belonging to the first and second pairs of rows being formed by mutually joined branches of the U of the two flat tubes of a set and a profiled pipe defining channels belonging to the third and fourth pairs of rows being formed by the opposite, mutually joined branches of U of the same flat tubes, and the reversing means being formed by the bottoms of the U.
  • the manifold comprises a first part in the general shape of a gutter comprising a flat bottom, which constitutes the first plate of the stack or is attached to it, and flanks which are applied to the longitudinal edges of the plates above adjacent and have, beyond the latter, passage openings for fluids, and a second part defining an elongated wall in the first direction, opposite the plates, and five transverse walls extending from said elongated wall, which constitute two end walls of the manifold and three intermediate partitions separating the four chambers from each other.
  • Each of the segments of said elongated wall extending between two adjacent transverse walls is curved outwards.
  • Said second part is a profiled part whose profile extends in a plane parallel to the first and second directions.
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising a multiplicity of modules as defined above, mutually aligned in a third direction substantially perpendicular to the first and second directions, means being provided for the circulation of the first and second fluids between the rooms of the different modules.
  • the heat exchanger according to the invention may include at least some of the following features: -
  • the modules are mutually joined by the sides of said gutters and the homologous chambers of the different modules communicate with each other through the openings of said sides.
  • Two neighboring profiled pipes belonging to two different modules are separated by an interval defining a path for a third fluid flowing in the second direction in thermal contact with the second fluid.
  • said intervals are advantageously provided with spacers promoting the exchange of heat between the third fluid and the first and second fluids.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view of a heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 2 is an exploded isometric view of a module with two nested ⁇ tubes belonging to the heat exchanger of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a top view showing the first plates of the stacks of plates of two neighboring modules of the heat exchanger, showing the ends of the branches of the corresponding tubes.
  • FIG. 4 is a partial sectional view along the line IV-IV of FIG. 3.
  • Figures 5, 7, 10 and 14 are views similar to Figure 3, showing the second, third, fourth and fifth plates, respectively.
  • FIG. 6 is a partial sectional view along the line VI-VI of FIG. 5.
  • FIG. 8 is a partial sectional view along the line VIII-VIII of FIG. 7.
  • Figure 9 is a top view of partial stacks. formed of the first, second and third plates of the two modules.
  • Figures 11 and 12 are partial sectional views along lines XI-XI and XII-XII of Figure 10 respectively.
  • Figure 13 is a top view of a partial stack formed from the first to fourth plates of a module.
  • Figures 15 and 16 are partial sectional views along lines XV-XV and XVI-XVI of Figure 14 respectively.
  • Figure 17 is a view similar to Figure 13, further comprising the fifth plate of the stack.
  • Figure 18 is a top view of the sixth and last plates of the stacks of two neighboring modules.
  • Figures 19 to 24 are sectional views along lines XIX-XIX to XXIV-XXIV respectively of Figure 18, also showing the tubes.
  • Figure 25 is a view similar to Figure 2 showing another embodiment of the module.
  • FIGS. 26 to 31 are top views of the six plates making up the stack of the module in FIG. 25.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the branches of the tubes of the module of FIG. 25.
  • the heat exchanger shown in FIG. 1 comprises a multiplicity of identical modules 1 mutually aligned from the left to the right of the figure.
  • Each module as shown in more detail in FIG. 2, comprises two flat multichannel tubes bent in a U and nested one inside the other, namely an inner tube 2 having two parallel branches 3 and 4 connected together by a bottom 5, and an outer tube 6 comprising two branches 7 and 8 attached respectively to branches 3 and 4, connected together by a bottom 9 adjacent to the bottom 5.
  • Each module also includes a manifold 12 composed of a manifold 14, d an insert 15 and six rectangular plates of the same dimensions 16 to 21.
  • the collector 14 is a piece of stamped sheet metal comprising a flat bottom 22 perpendicular to the longitudinal direction of the branches of the tubes 2 and 6, connecting to two sides 23, 24 which extend along planes parallel to said branches.
  • the plates 16 to 21 are stacked in this order from the bottom 22, the sides 23, 24 being applied to their longitudinal edges.
  • the plates are surmounted by the insert 15, which has a longitudinal wall 25 closing the manifold opposite the bottom 22, and five transverse walls 26 extending from the wall 25, substantially along planes perpendicular to the longitudinal direction of the fluid box, that is to say perpendicular to the planes of the plates 16 to 21 and to the planes of the sides 23 and 24, to come to bear on the plate 21.
  • Each of the four segments 27 of the wall 25 connecting two neighboring walls 26 is curved outwards.
  • the insert 15 is an extruded part whose profile extends in a plane parallel to the planes of the sides 23 and 24.
  • the insert 15 is trapped, in the longitudinal direction of the branches of the tubes, between the stack of plates 16 to 21 and the flanges 28 of the manifold 14, folded inwards from the sides 23 and 24 to rest on the tops of the convex segments 27.
  • the two walls 26 located at the ends of the fluid box help to delimit the interior volume of the latter, and the three intermediate walls 26 share this volume in four chambers constituting inlet and outlet chambers for two fluids intended to circulate in the heat exchanger.
  • the side 23 of a module is attached to the side 24 of a neighboring module, the homologous chambers of these two modules communicating with each other by openings 30 formed in said sides, each of them having for this purpose four openings facing the four bedrooms respectively.
  • FIGS. 3 and 4 show the plates 16 of two neighboring modules.
  • the plate 16 has two identical rectangular openings, symmetrical to each other with respect to the plane P of mutual symmetry of the branches of the tubes, namely an opening 41 into which the free ends of the branches 3 penetrate in a fluid-tight manner. 7, and an opening 42 into which the branches 4 and 8 penetrate in a sealed manner.
  • FIGS. 3 and 4 also show the longitudinal channels 43 and 44 formed in the tubes 2 and 6 respectively.
  • FIGS 5 and 6 show the plate 17 superimposed on the plate 16, still for two neighboring modules.
  • the plate 17 has three openings 45, 46, 47.
  • the opening 47 coincides with the opening 42 of the plate 16 and also receives the ends of the branches 4 and 8.
  • the opening 45 is rectangular, of the same length and more smaller width than 'the opening 41, and extends opposite of all channels 44 of the arm 7.
  • the opening 46 has a more complex shape, consisting of the juxtaposition of three rectangular regions.
  • a first region 48 of the same length as the opening 45 extends along the latter opposite all the channels 43 of the branch 3.
  • the other two regions 49 and 50 extend tooth along the side of the region 48 opposite the opening 45, on either side of the middle of the length of the region 48, the regions 49 and 50 being located exclusively opposite the two middle chambers of the box fluid respectively.
  • the width of the opening 45 being less than the thickness of the branch 7, the free end of the latter abuts on the outer face, that is to say turned towards the outside of the manifold , of the plate 17, while the end of the branch 3 crosses the region 48 of the opening 46.
  • the plate 18 shown in Figures 7 to 9 has a rectangular opening 51 coinciding with the openings 42 and 47 of the previous plates. Depending on the manufacturing tolerances, the free end of each of the branches 4 and 8 may or may not pass through this opening. Thus, in the module represented on the left in FIG. 8, the branch 4 crosses the opening to come flush with the interior face of the plate 18, while the branch 8 does not penetrate into the opening 51. In the module shown on the right, the position of the branch 8 is the same as in the module on the left, while the branch 4 protrudes above the plate 18.
  • the plate 18 has two openings 52, 53 coinciding in width with the opening 45 and each extending from one end thereof to the vicinity of the middle of its length, where they are separated by a narrow bridge of material 54.
  • This bridge 54 thus divides the channels 44 of the branch 7 into a row 55 communicating with the opening 53 and a row 56 communicating with the opening 52.
  • the plate 18 finally has two openings 57, 58 each of which coincides with a part of the opening 46 of the plate 17.
  • the opening 57 has a region rectangular 58 which coincides of with the region 48 of the opening 46 over a little less than half the length of the latter from one of its ends, as well as a rectangular region 60 which coincides with the region 49 of the opening 46 over part of its length from its far end of the region 50.
  • the opening 58 comprises a rectangular region 61 coinciding with the region 48 over a part of the length thereof starting from its end remote from the region 59, and a rectangular region area 62 coinciding with region 50 of opening 46 over part of its length from its end remote from region 60.
  • Region 59 of opening 57 and region 61 of opening 58 are separated from each other by a narrow bridge of material 64 which is slightly offset from the bridge 54 in the longitudinal direction of these regions.
  • the bridge 64 divides the channels 43 of the branch 3 into a row 65 communicating with the opening 57 and a row 66 communicating with the opening 58.
  • the bridge 64 also constitutes a stop for the free end of the branch 3.
  • the plate 19 shown in Figures 10 to 13 has six openings.
  • Two openings 70 and 71 coincide respectively with the openings, 52 and 53 of the plate 18.
  • Two openings 72 and 73 communicate with the openings 57 and 58 respectively. They comprise regions 74, 75 which coincide with regions 60 and 62 respectively, and rectangular regions which coincide with regions 59 and 61 over part of the length thereof, namely from a material bridge 78 which coincides with the bridge 64 until slightly beyond the length of the regions 74 and 75.
  • two openings 79, 80 extend opposite the opening 51 of the plate 18, over the entire length of the latter and each over part of its width, being separated from each other by a strip of material 81.
  • the width of the opening 79 coincides with the thickness of the branch 4, which can therefore pass through this opening in a sealed manner , as seen in Figures 11 and 12 for the module on the right.
  • the free end of the branch 4 can also be located below the plate 19, as is the case for the module shown on the left.
  • the opening 80 is located opposite the channels of the branch 8, its width being less than smaller than the thickness of this branch, so that the end of the latter is located below the plate 19.
  • the plate 20 shown in Figures 14 to 17 also has six openings, which communicate respectively with the six openings of the plate 19.
  • Two openings 84 and 86 are rectangular, their length coinciding with the length of the regions 60 and 62 of the openings 57 and 58 respectively and their width coinciding with the width of the openings 57 and 58, that is to say the cumulative width of the regions 59 and 60 or of the regions 61 and 62.
  • Two openings 87 and 88 have rectangular regions 89, 90 which respectively coincide with the openings 70 and 71 of the plate 19, and rectangular regions arranged longitudinally on either side of the openings 85 and 86.
  • the openings 85, 86 and the regions 91, 92 are located respectively opposite of the four chambers of the manifold.
  • the two other openings 93, 94 of the plate 20 coincide respectively with the openings 79, 80 of the plate 19.
  • the opening 21 shown in Figures 18 to 20 has four rectangular openings.
  • Two openings 100, 101 communicate respectively with the openings 85 and 86 of the plate 20 and coincide substantially in length with the latter, but are narrower than them so as not to come opposite the channels of the branch 3 .
  • the two other openings 102 and 103 communicate with the regions 91 and 92 of the openings 87 and 88 of the plate 20 and coincide substantially in length with these regions, but are narrower than them and do not come opposite the channels of the branches 7 .
  • a first fluid is conveyed, through one of the openings 30 of the manifold 14, in the chamber of the manifold located in second position from the right of Figure 2, this chamber communicating with the opening 100 of the plate 21.
  • This fluid crosses the opening 100, then the openings 85, 74 and 57, to enter the channels of the row 65 of the branch 3.
  • These channels continue in the bottom 5 of the tube 2 and in the branch 4, where they form a row 110.
  • the fluid emerges in the opening 79 of the plate 19 or in the opening 93 of the plate 20.
  • the fluid leaves the opening 93 or the opening 79 via the channels of row 111 (FIG. 3) which are in correspondence, via the bottom 5, with the channels of row 66 of the branch 3.
  • the fluid therefore circulates in these latter channels, from which it opens into the opening 58 of the plate 18. It then crosses the openings 73, 86 and 101 to reach the chamber located in third position from the right of Figure 2. From there, the fluid leaves the module through an opening 30 d u collector 14.
  • the second fluid enters the module through the chamber located in the fourth position from the right of FIG. 2, which communicates with the opening 103 of the plate 21.
  • This fluid passes through the openings 88, 71 and 53 of the underlying plates to penetrate into the channels of the row 55 of the branch 7 of the outer tube 6.
  • the second fluid then circulates in the channels 112 (FIG. 3) of the branch
  • the fluid then opens into the opening 51 of the plate 18, being separated from the first fluid by the wall of the branch 4 which passes through this opening. It fills the openings 80 and 94 of the plates 19 and 20, and is prevented from accessing the manifold by the plate 21. It then enters the channels of the row 113 (FIG. 3) of the branch 8, which are in link, through the bottom
  • Figures 19 to 24 show the stack of plates in section along different planes and help to illustrate the relative arrangement of the openings of these plates, described above.
  • the homologous chambers of the different modules 1 communicate with each other via the openings 30 of the sides 24 of the collectors 14.
  • Each chamber assembly thus formed is connected, at the left end of FIG. 1, to an inlet pipe or fluid outlet, i.e. a total of 4 pipes 120.
  • corrugated spacers 115 each of which is housed in the interval 116 between the branches 3 and 4 of the inner tube 2 of a module so as to be in thermal contact with the faces facing one towards the 'other of these branches and therefore to promote the exchange of heat between the first fluid which circulates in these branches and a flow of air circulating according to arrow F in Figure 2, that is to say in the direction for aligning the tube channels.
  • Similar spacers 117 are each arranged in the interval 118 between the opposite faces of the branches 7 of the outer tubes of two neighboring modules, so as to promote the heat exchange between the air flow F and the second fluid circulating in Branches
  • the module 1a shown in FIG. 25 comprises a collector 14, an insert 15 and six plates 121 to 126 similar to the corresponding elements of module 1 in FIG. 2, except for the openings in the bottom 22 of the collector and the openings in the plates . Furthermore, the two nested tubes 2, 6 are replaced by two sets of tubes 127, 128 disposed respectively opposite the left half and the right half of the manifold, as seen in FIG. 25. Each of the sets 127 and 128 is made up of two tubes bent in U and nested one inside the other.
  • the set 127 is formed of an inner tube 129 comprising two branches 130 and 131 connected together by a curved bottom 132, and an outer tube 133 comprising two branches 134 and 135 connected together by a curved bottom 136 and Adjoined respectively to branches 130 and 131.
  • the set 128 is formed of an inner tube comprising branches 140 and 141 and an outer tube comprising branches 142 and 143 attached respectively to branches 140 and 141.
  • Each of the eight tube branches of sets 127 and 128 defines a row of channels for the circulation of a fluid, these eight rows being aligned two by two in the longitudinal direction of the manifold (from left to right of FIGS. 25 to 32).
  • the first plate 121 of the stack from the outside to the inside of the manifold, has four rectangular openings 150 to 153 arranged and dimensioned so as to each receive in a fluid-tight manner the free ends of two branches of tubes joined, namely the branches 131 and 135 for the opening 152, the branches 130 and 134 for the opening 150, the branches 140 and 142 for the opening 151 and the branches 141 and 143 for the opening 153.
  • the second plate 122 has six rectangular openings.
  • Two of them 155, 156 are arranged and dimensioned so as to receive in a fluid-tight manner the branches 130 and 140 respectively.
  • Two openings 157 and 158 substantially of the same dimensions as the previous ones, extend side by side with these respectively, opposite the row of channels 165 of the branch 134 and the row of channels 166 of the branch 142. Openings 157 and
  • the plate 123 shown in FIG. 28 also has six openings 170 to 175, the openings 170, 171, 174 and 175 respectively coinciding with the openings 172 to 175 coinciding with the openings 157 to 160 respectively.
  • the openings 170 and 171 have shapes similar to those of the plates 87 and 88 (FIG. 14). Each of them is formed by a rectangular part 176, 177 coinciding in width with the openings 155 and 156, and a second rectangular part 178, 179, the part 178 widening the opening 170 in the direction of the opening 174 and being arranged opposite the manifold chamber occupying the first position from the left of FIG.
  • the opening portions 176 and 177 are separated from each other by a material bridge 180 which is wider. as the interval between the sets of tubes 127 and 128, so that the branches 130 and 140 abut against the underside of the plate 123.
  • Plate 124 ( Figure 29) has seven rectangular openings. Two openings 185 and 186 coincide in length with the parts 178 and 179 of the openings 170 and 171 respectively, their width corresponding to the cumulative width of the parts 176 and 178 or 177 and 179. Two openings 187 and 188 coincide respectively with the openings 172 and 173. Two openings 189 and 190 are suitable for sealingly receiving the branches of tubes 131 and 141 respectively. Finally, an opening 191, of a width less than that of the branches 135 and 143, extends opposite all the channels of the rows 192 and 193 defined by the latter respectively.
  • Plate 125 ( Figure 30) has six openings.
  • Two rectangular openings 200, 201 coincide respectively with the openings 185 and 186.
  • Two openings 202, 203 are each formed by a rectangular part 204, 205 coinciding with an underlying opening 187, 188 and a part rectangular 206, 207 widening the opening over a fraction of the length of the part 204, 205, the parts 206, 207 being located between the openings 200 and 201 and facing respectively the two intermediate chambers of the manifold.
  • a fifth opening 208 coincides in width with the openings 189 and 190 of the plate 124 and extends longitudinally opposite the set of channels of the rows 209 and 210 defined by. branches 131 and 141 respectively.
  • the sixth opening 211 coincides with the opening 191 of the plate 124.
  • the last plate 126 (FIG. 31) has four openings, two of them 215 and 216 coinciding respectively with the openings 200 and 201 of the plate 125 and the other two 217 and 218 coinciding in length with the parts 206 and 207 of the openings 202 and 203 respectively, their width corresponding to the cumulative width of the parts 204 and 206 or 205 and 207.
  • the circulation of the first and second fluids in the module of FIG. 25 is carried out as follows:
  • the first fluid enters the module through the chamber on the left in FIG. 25. It successively crosses the openings 215, 200, 185 and 178 to penetrate into the channels of the row 220 defined by the branch 130 of the inner tube 129 of the set of tubes 127. The fluid then passes through the channels of row 209, which communicate with the previous ones via the bottom 132 of the tube. Via the openings 152, 159, 174 and 189, the fluid reaches the opening 208. Since no opening is made in the plate 126 facing the latter, this plate constitutes a barrier preventing the fluid from reaching the manifold. It therefore crosses the opening 190 of the underlying plate 124 to enter the channels of the row 210 defined by the branch 141 of the inner tube of the set 128.
  • the fluid then circulates in the channels of the row 221 defined by the branch 140 of the same tube, which communicate with the previous ones via the middle of the curved bottom of the tube. It then crosses the openings 171, 186, 201 and 216 to reach the chamber located to the right of the manifold, which constitutes an outlet chamber for the first fluid.
  • the second fluid enters the module through the chamber located in the third position from the left of FIG. 25. It crosses the openings 218, 207, 188, 173 and 158 to reach the channels of the row 166 defined by the branch 142 of the outer tube of the set of tubes 128.
  • the fluid then circulates in the channels of the row 193 of the other branch 143 of the same tube, which communicate with the previous ones via the curved bottom of this tube.
  • the fluid opens into the opening 191 of the plate 124 and fills the opening 211 of the plate 125. Like the first fluid, it is prevented by the plate 126 from reaching the manifold, and leaves the opening 191 to enter the channels of the row 192 defined by the branch 135 of the outer tube 133 of the set 127.
  • this tube Via the bottom 136 of this tube, it passes through the channels of the row 165 defined by the other branch 134 of the tube. From there, it opens into opening 157 and successively crosses openings 172, 187, 204 and 217 to reach the chamber located in second position from the left in FIG. 25, which constitutes an outlet chamber for the second fluid. .
  • the module and the heat exchanger according to the invention can be used in all applications where a heat exchange must be carried out between two fluids circulating in closed paths, and possibly between these two fluids and a third fluid such as a flow air.
  • a heat exchange must be carried out between two fluids circulating in closed paths, and possibly between these two fluids and a third fluid such as a flow air.
  • At least one of the first two fluids can in particular be a refrigerant, in particular a refrigerant working under high pressure such as carbon dioxide.
  • the connection of the components of the module and of the heat exchanger according to the invention, and the sealing of the various fluid circuits, are obtained by brazing.
  • the first plate of the stack rests on the bottom 22 of the manifold 14, Figure 1, constituting the bottom of the manifold and having openings in coincidence with the openings of the first plate.
  • the first plate of the stack can be formed by the collector itself, the overlying plate, which is then the second, having openings different from those of the collector.
  • the single manifold box as described is replaced by two or more manifolds each defining a subset of the inlet and outlet chambers.
  • the number of these chambers can be greater than four, at least two inlet chambers and / or at least two outlet chambers being able to be provided for the first fluid and / or for the second fluid.
  • the two nested tubes 2, 6 or the two nested tubes of each of the sets 127, 128 of FIG. 25 can be replaced by a single tube bent in a U, having two rows of channels separated by an internal partition.
  • each U-shaped tube with two rectilinear tubes, the channels of which are connected together in a known manner, at the second end of the profiled pipes, for example by a manifold, the latter also being able to include a multiplicity of stacked plates with appropriate openings.
  • Another open possibility according to the invention consists in circulating the fluids in two passes instead of four, passing successively in two rows of channels only which communicate respectively with an inlet chamber and an outlet chamber.

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Abstract

Le module comprend un boîte collectrice (12) et deux tubes plats multicanaux (2, 6) pliés en U et imbriqués l'un dans l'autre. La boîte collectrice est divisée par trois cloisons transversales (26) en une chambre d'entrée et une chambre de sortie pour un premier fluide qui circule de l'une à l'autre par les canaux du tube intérieur (2), et une chambre d'entrée et une chambre de sortie pour un second fluide, qui circule dans les canaux du tube extérieur (6). Les canaux sont reliés aux chambres par des ouvertures ménagées dans une série de plaques (16-21) empilées sur le fond (22) de la boîte collec­trice, le tracé de ces ouvertures permettant un croisement des trajets des deux fluides sans mélange de ceux-ci. Application au chauffage ou à la climatisation des véhicules automobiles.

Description

Module pour l'échange de chaleur entre fluides en circulation L'invention concerne les échangeurs de chaleur pour des fluides en circulation, notamment pour le chauffage ou la climatisation des véhicules automobiles.
Le but de l'invention est de fournir u module d'échange de chaleur de fabrication simple et économique, permettant de réaliser, à^ partir d'un nombre limité de composants différents, des échangeurs de chaleur couvrant une gamme illimitée de puissances calorifiques. L'invention vise notamment un module pour l'échange de chaleur entre au moins des premier et second fluides en circulation, comprenant a) des conduites profilées allongées parallèlement dans une première direction, définissant des première, seconde, troisième et quatrième paires de rangées de canaux longitudinaux dans lesquelles les canaux de chaque paire sont mutuellement alignés dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, b) au moins une boîte collectrice divisée en au moins quatre chambres mutuellement alignées dans la seconde direction, constituant des chambres d'entrée et de sortie pour les premier et second fluides, qui sont reliées auxdits canaux, à une première extrémité des conduites profilées, par l'intermédiaire d'ouvertures ménagées dans une multiplicité de plaques mutuellement empilées dans la première direction, qui délimitent le volume intérieur de la boîte collectrice, et c) des moyens d'inversion pour faire communiquer, à la seconde extrémité des conduites profilées, les canaux des première et seconde paires de rangées avec les canaux des troisième et quatrième paires de rangées respectivement, les canaux, les chambres et les ouvertures définissant des trajets pour lesdits fluides dans lesquels: - les canaux d'une première rangée de la première paire communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre d'entrée pour le premier fluide; - les canaux d'une première rangée de la troisième paire, qui communiquent par les moyens d'inversion avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec les canaux de la seconde rangée de la troisième paire, lesdites plaques interdisant toute communication directe entre les canaux de la troisième paire et lesdites chambre; - les canaux de la seconde rangée de la première paire, qui communiquent par les moyens d'inversion avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre de sortie pour le premier fluide; - les canaux d'une première rangée de la seconde paire communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre d'entrée pour le second fluide; - les canaux d'une première rangée de la quatrième paire, qui communiquent par les moyens d'inversion avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec les canaux de la seconde rangée de la quatrième paire/ lesdites plaques interdisant toute communication directe entre les canaux de la quatrième paire et lesdites chambre; - les canaux de la seconde rangée de la seconde paire, qui communiquent par les moyens d'inversion avec les précédents, communiquent, à la première extrémité, des conduites, avec une chambre de sortie pour le second fluide.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après:
- Les chambres d'entrée et de sortie pour l'un des premier et second fluides sont situées entre la chambre d'entrée et la chambre de sortie pour l'autre fluide.
- Les chambres d'entrée et de sortie pour le premier fluide sont adjacentes respectivement aux chambres de sortie et d'entrée pour lé second fluide. - Les première et seconde paires de rangées sont mutuellement juxtaposées dans la seconde direction et les troisième et quatrième paires de rangées sont mutuellement [juxtaposées dans la seconde direction, sensiblement symétriquement des première et seconde paires par rapport à un plan parallèle aux première et seconde directions, les première et troisième paires étant disposées entre les seconde et quatrième paires .
- Le module comprend une première conduite profilée définis- sant les première et seconde paires de rangées de canaux et une seconde conduite profilée définissant les troisième et quatrième paires de rangées de canaux.
- L'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque présentant une ouverture propre a recevoir de manière étanche la première conduite profilée; - au moins une plaque présentant deux ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux de la première conduite profilée; et - une série de plaques présentant chacune quatre ouvertures communiquant respectivement avec les quatre rangées de canaux de la première conduite profilée, par l'intermédiaire des ouvertures des plaques précédentes, le contour des ouvertures variant d'une plaque à l'autre et les ouvertures de la dernière plaque étant en communication directe avec les quatre chambres respectivement.
- L'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque présentant une ouverture propre à recevoir de manière étanche la seconde conduite profilée; - au moins une plaque présentant deux ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux de la seconde conduite profilée; et - au moins une plaque formant une barrière étanche entre les ouvertures précédentes et la boîte collectrice. - Le module comprend une première conduite profilée définissant une rangée de canaux de chacune des première et seconde paires, une seconde conduite profilée définissant les deux autres rangées de canaux des première et seconde paires, une troisième conduite profilée définissant une rangée de canaux de chacune des troisième et quatrième paires et une quatrième conduite profilée définissant les deux autres rangées de canaux des troisième et quatrième paires, les seconde et quatrième conduites profilées étant juxtaposées aux première et troisième conduites profilées respectivement dans la seconde direction.
- L'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque présentant deux ouvertures propres à recevoir de manière étanche les première et seconde conduites profilées respectivement; - au moins une plaque présentant quatre ouvertures s 'étendant respectivement en regard des quatre rangées de canaux des première et seconde paires; et - une série de plaques présentant chacune quatre ouvertures communiquant respectivement avec les quatre rangées de canaux des première et seconde paires, par l'intermédiaire des ouvertures des plaques précédentes, le contour des ouvertures variant d'une plaque à l'autre et les ouvertures de la dernière plaque étant en communication directe avec les quatre chambres respectivement.
- L'empilement de plaques comprend successivement, de l'exté- rieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque présentant deux ouvertures propres à recevoir de manière étanche les troisième et quatrième conduites profilées respectivement; - au moins une plaque présentant trois ouvertures dont l'une s'étend en regard de l'une des paires de rangées de canaux définies par les troisième et quatrième conduites profilées, les deux autres ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux rangées de.l'autre rangée définie par les troisième et quatrième conduites profilées; - au moins une plaque présentant deux ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux définies par les troisième et quatrième conduites profilées; et - au moins une plaque formant une barrière étanche entre les ouvertures précédentes et la boîte collectrice.
- Dans l'une au moins des plaques de ladite série, les ouvertures communiquant avec des canaux appartenant à la première paire de rangées et/ou les ouvertures communiquant avec des canaux appartenant à la seconde paire de rangées comprennent chacune une première région s 'étendant en regard d'au moins une partie de la longueur de la paire de rangées correspondante et une seconde région accolée à la première sur une partie de la longueur de celle-ci.
- La longueur de ladite première région et/ou la longueur de ladite seconde région vont en diminuant d'une plaque à la suivante .
- L'une au moins des ouvertures de ladite dernière plaque est décalée latéralement par rapport à la rangée de canaux correspondante. - Le module comprend un ou deux jeux de deux tubes plats plies en U et imbriqués l'un dans l'autre, une conduite profilée définissant des canaux appartenant aux première et seconde paires de rangées étant formée par des branches mutuellement accolées des U des deux tubes plats d'un, jeu et une conduite profilée définissant des canaux appartenant aux troisième et quatrième paires de rangées étant formée par les branches opposées, mutuellement accolées, des U des mêmes tubes plats, et les moyens d'inversion étant formés par les fonds des U.
- Les extrémités de deux branches accolées définissant des canaux appartenant aux première et seconde paires de rangées viennent en butée contre deux plaques de ladite série respectivement. - L'intervalle entre la ou les conduites profilées définissant les première et seconde paires de rangées de canaux et la ou les conduites profilées définissant les troisième et quatrième paires de rangées de canaux définit un trajet pour un troisième fluide circulant dans la première direction en contact thermique avec le premier fluide.
- La boîte collectrice comprend une première pièce en forme générale de gouttière comportant un fond plan, qui constitue la première plaque de l'empilement ou est accolé à celle-ci, et des flancs qui s'appliquent sur les tranches longitudinales des plaques sus-jacentes et présentent, au-delà de ces dernières, des ouvertures de passage pour les fluides, et une seconde pièce définissant une paroi allongée dans la première direction, opposée aux plaques, et cinq parois transversales s 'étendant à partir de ladite paroi allongée, qui constituent deux parois d'extrémités de la boîte collectrice et trois cloisons intermédiaires séparant les quatre chambres entre elles.
- Chacun des segments de ladite paroi allongée s 'étendant entre deux parois transversales voisines est bombé vers l'extérieur. - Ladite seconde pièce est une pièce profilée dont le profil s'étend dans un plan parallèle aux première et seconde directions .
L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur comprenant une multiplicité de modules tels que définis ci- dessus, mutuellement alignés dans une troisième direction sensiblement perpendiculaire aux première et seconde directions, des moyens étant prévus pour la circulation des premier et second fluides entre les chambres des différents modules.
L'échangeur de chaleur selon l'invention peut comporter au moins certaines des particularités suivantes : - Les modules sont mutuellement accolés par les flancs desdites gouttières et les chambres homologues des différents modules communiquent entre elles par les ouvertures desdits flancs. - Deux conduites profilées voisines appartenant a deux modules différents sont séparées par un intervalle définissant un trajet pour un troisième fluide circulant dans la seconde direction en contact thermique avec le second fluide. Dans le module ou l'échangeur de chaleur selon l'invention, lesdits intervalles sont avantageusement garnis d'intercalaires favorisant l'échange de chaleur entre le troisième fluide et les premier et second fluides. Les caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés plus en détail dans la description ci-après, avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un échangeur de chaleur selon l'invention.
La figure 2 est une vue isométrique éclatée d'un module à deux tubes en ϋ imbriqués appartenant à l'échangeur de chaleur de la figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus montrant les premières plaques des empilements de plaques de deux modules voisins de l' échangeur de chaleur, montrant les extrémités des branches des tubes correspondants .
La figure 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne IV- IV de la figure 3.
Les figures 5, 7, 10 et 14 sont des vues analogues à la figure 3, montrant respectivement les secondes, troisièmes, quatrièmes et cinquièmes plaques.
La figure 6 est une vue partielle en coupe selon la ligne VI- VI de la figure 5. La figure 8 est une vue partielle en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 est une vue de dessus d'empilements partiels . formés des premières, secondes et troisièmes plaques des deux modules .
Les figures 11 et 12 sont des vues partielles en coupe selon les lignes XI-XI et XII-XII de la figure 10 respectivement.
La figure 13 est une vue de dessus d'un empilement partiel formé des première à quatrième plaques d'un module.
Les figures 15 et 16 sont des vues partielles en coupe selon les lignes XV-XV et XVI-XVI de la figure 14 respectivement.
La figure 17 est une vue analogue à la figure 13, comportant en outre la cinquième plaque de l'empilement. La figure 18 est une vue de dessus des sixièmes et dernières plaques des empilements de deux modules voisins.
Les figures 19 à 24 sont des vues en coupe selon les lignes XIX-XIX à XXIV-XXIV respectivement de la figure 18, montrant également les tubes.
La figure 25 est une vue analogue à la figure 2 représentant un autre mode de réalisation du module.
Les figures 26 à 31 sont des vues de dessus des six plaques composant l'empilement du module de la figure 25.
La figure 32 est une vue en coupe transversale des branches des tubes du module de la figure 25.
La disposition des extrémités des tubes et des rangées de canaux par rapport aux plaques de l'empilement et a leurs ouvertures et de ces ouvertures entre elles, telle qu'elle ressort des figures 3 à 24 et 26 à 31, fait partie intégrante de 1 ' invention.
L' échangeur de chaleur représenté sur la figure 1 comprend une multiplicité de modules 1 identiques mutuellement alignes de la gauche vers la droite de la figure. Chaque module 1, comme représenté plus en détail sur la figure 2, comprend deux tubes plats multicanaux plies en U et imbriqués l'un dans l'autre, à savoir un tube intérieur 2 présentant deux branches parallèles 3 et 4 reliées entre elles par un fond 5, et un tube extérieur 6 comprenant deux branches 7 et 8 accolées respectivement aux branches 3 et 4, raccordées entre elles par un fond 9 adjacent au fond 5. Chaque module comprend également une boîte collectrice 12 composée d'un collecteur 14, d'un insert 15 et de six plaques rectangulaires de mêmes dimensions 16 à 21. Le collecteur 14 est une pièce en tôle emboutie comprenant un fond plan 22 perpendiculaire à la direction longitudinale des branches des tubes 2 et 6, se raccordant à deux flancs 23, 24 qui s'étendent selon des plans parallèles auxdites branches . Les plaques 16 à 21 sont empilées dans cet ordre à partir du fond 22, les flancs 23, 24 s 'appliquant sur leurs tranches longitudinales. Les plaques sont surmontées par l' insert 15, qui présente une paroi longitudinale 25 fermant la boîte collectrice à l'opposé du fond 22, et cinq parois transversales 26 s 'étendant à partir de la paroi 25, sensiblement selon des plans perpendiculaires à la direction longitudinale de la boîte à fluide, c'est-à-dire perpendiculaire aux plans des plaques 16 à 21 et aux plans des flancs 23 et 24, pour venir s'appuyer sur la plaque 21. Chacun des quatre segments 27 de la paroi 25 reliant deux parois 26 voisines est bombé vers l'extérieur. L' insert 15 est une pièce extrudée dont le profil s'étend dans un plan parallèle aux plans des flancs 23 et 24. L' insert 15 est emprisonné, dans la direction longitudinale des branches des tubes, entre l'empilement de plaques 16 à 21 et des rebords 28 du collecteur 14, rabattus vers l'intérieur à partir des flancs 23 et 24 pour s'appuyer ponctuellement sur les sommets des segments bombés 27. Les deux parois 26 situées aux extrémités de la boîte à fluide contribuent à délimiter le volume intérieur de celle- ci, et les trois parois 26 intermédiaires partagent ce volume en quatre chambres constituant des chambres d'entrée et de sortie pour deux fluides destinés à circuler dans l'échangeur de chaleur. Dans celui-ci, le flanc 23 d'un module est accolé au flanc 24 d'un module voisin, les chambres homologues de ces deux modules communiquant entre elles par des ouvertures 30 ménagées dans lesdits flancs, chacun d'eux présentant à cet effet quatre ouvertures en regard des quatre chambres respectivement.
On décrit maintenant, à l'aide des figures 3 à 24, la structure des plaques 16 à 21 et leur coopération avec les tubes 2 et 6.
Les figures 3 et 4 montrent les plaques 16 de deux modules voisins. La plaque 16 présente deux ouvertures rectangulaires identiques, symétriques l'une de l'autre par rapport au plan P de symétrie mutuelle des branches des tubes, à savoir une ouverture 41 dans laquelle pénètrent de manière étanche aux fluides les extrémités libres des branches 3 et 7, et une ouverture 42 dans laquelle pénètrent de manière étanche les branches 4 et 8. Les figures 3 et 4 montrent également les canaux longitudinaux 43 et 44 formés dans les tubes 2 et 6 respectivement.
Les figures 5 et 6 montrent la plaque 17 superposée à la plaque 16, toujours pour deux modules voisins. La plaque 17 présente trois ouvertures 45, 46, 47. L'ouverture 47 coïncide avec l'ouverture 42 de la plaque 16 et reçoit également les extrémités des branches 4 et 8. L'ouverture 45 est rectangulaire, de même longueur et de plus faible largeur que' l'ouverture 41, et s'étend en regard de tous les canaux 44 de la branche 7. L'ouverture 46 possède une forme plus complexe, constituée par la juxtaposition de trois régions rectangulaires. Une première région 48 de même longueur que l'ouverture 45 s'étend le long de celle-ci en regard de tous les canaux 43 de la branche 3. Les deux autres régions 49 et 50 s'éten- dent le long du côté de la région 48 opposée à l'ouverture 45, de part et d'autre du milieu de la longueur de la région 48, les régions 49 et 50 étant situées exclusivement en regard des deux chambres médianes de la boîte à fluide respectivement. La largeur de l'ouverture 45 étant inférieure à l'épaisseur de la branche 7, l'extrémité libre de celle-ci vient en butée sur la face extérieure, c'est-à-dire tournée vers l'extérieur de la boîte collectrice, de la plaque 17, tandis que l'extrémité de la branche 3 traverse la région 48 de 1 'ouverture 46.
La plaque 18 représentée sur les figures 7 à 9 présente une ouverture rectangulaire 51 coïncidant avec les ouvertures 42 et 47 des plaques précédentes. En fonction des tolérances de fabrication, l'extrémité libre de chacune des branches 4 et 8 peut traverser ou non cette ouverture. Ainsi, dans le module représenté à gauche sur la figure 8, la branche 4 traverse l'ouverture pour venir en affleurement de la face intérieure de la plaque 18 , tandis que la branche 8 ne pénètre pas dans l'ouverture 51. Dans le module représenté à droite, la position de la branche 8 est la même que dans le module de gauche, tandis que la branche 4 dépasse au dessus de la plaque 18. La plaque 18 présente deux ouvertures 52, 53 coïncidant en largeur avec l'ouverture 45 et s 'étendant chacune depuis une extrémité de celle-ci jusqu'au voisinage du milieu de sa longueur, où elles sont séparées par un étroit pont de matière 54. Ce pont 54 divise ainsi les canaux 44 de la branche 7 en une rangée 55 communiquant avec l'ouverture 53 et une rangée 56 communiquant avec l'ouverture 52. La plaque 18 présente enfin deux ouvertures 57, 58 dont chacune coïncidé avec une partie de l'ouverture 46 de la plaque 17. L'ouverture 57 présente une région rectangulaire 58 qui coïncide avec la région 48 de l'ouverture 46 sur un peu moins de la moitié de la longueur de celle-ci à partir de l'une de ses extrémités, ainsi qu'une région rectangulaire 60 qui coïncide avec la région 49 de l'ouverture 46 sur une partie de la longueur de celle-ci à partir de son extrémité éloignée de la région 50. De la même manière, l'ouverture 58 comporte une région rectangulaire 61 coïncidant avec la région 48 sur une partie de la longueur de celle-ci à partir de son extrémité éloignée de la région 59, et une région rectangu- laire 62 coïncidant, avec la région 50 de l'ouverture 46 sur une partie de la longueur de celle-ci à partir de son extrémité éloignée de la région 60. La région 59 de l'ouverture 57 et la région 61 de l'ouverture 58 sont séparées l'une de l'autre par un étroit pont de matière 64 qui est légère- ment décalé par rapport au pont 54 dans la direction longitudinale de ces régions. Le pont 64 divise les canaux 43 de la branche 3 en une rangée 65 communiquant avec l'ouverture 57 et une rangée 66 communiquant avec l'ouverture 58. Le pont 64 constitue par ailleurs une butée pour l'extrémité libre de la branche 3.
La plaque 19 représentée sur les figures 10 à 13 présente six ouvertures. Deux ouvertures 70 et 71 coïncident respectivement avec les ouvertures ,52 et 53 de la plaque 18. Deux ouvertures 72 et 73 communiquent avec les ouvertures 57 et 58 respectivement. Elles comportent des régions 74, 75 qui coïncident avec les régions 60 et 62 respectivement, et des régions rectangulaires qui coïncident avec les régions 59 et 61 sur une partie de la longueur de celles-ci, à savoir depuis un pont de matière 78 qui coïncide avec le pont 64 jusque légèrement au-delà de la longueur des régions 74 et 75. Enfin, deux ouvertures 79, 80 s'étendent en regard de l'ouverture 51 de la plaque 18, sur toute la longueur de celle-ci et chacune sur une partie de sa largeur, en étant séparées l'une de l'autre par une bande de matière 81. La largeur de l'ouverture 79 coïncide avec l'épaisseur de la branche 4, laquelle peut donc traverser de manière étanche cette ouverture, comme on le voit sur les figures 11 et 12 pour le module situé à droite. En fonction des tolérances de fabrication, l'extrémité libre de la branche 4 peut aussi se trouver au-dessous de la plaque 19, comme c'est le cas pour le module représenté à gauche. L'ouverture 80 est situé en regard des canaux de la branche 8, sa largeur étant infé- rieure à l'épaisseur de cette branche, de sorte que l'extrémité de celle-ci se situe au dessous de la plaque 19.
La plaque 20 représentée sur les figures 14 à 17 présente également six ouvertures, qui communiquent respectivement avec les six ouvertures.de la plaque 19. Deux ouvertures 84 et 86 sont rectangulaires, leur longueur coïncidant avec la longueur des régions 60 et 62 des ouvertures 57 et 58 respectivement et leur largeur coïncidant avec la largeur des ouvertures 57 et 58, c'est-à-dire la largeur cumulée des régions 59 et 60 ou des régions 61 et 62. Deux ouvertures 87 et 88 comportent des régions rectangulaires 89, 90 qui coïncident respectivement avec les ouvertures 70 et 71 de la plaque 19, et des régions rectangulaires disposées longitudi- nalement de part et d'autre des ouvertures 85 et 86. Les ouvertures 85, 86 et les régions 91, 92 sont situées respectivement en regard des quatre chambres de la boîte collectrice. Les deux autres ouvertures 93, 94 de la plaque 20 coïncident respectivement avec les ouvertures 79, 80 de la plaque 19.
L'ouverture 21 représentée sur les figures 18 à 20 présente quatre ouvertures rectangulaires. Deux ouvertures 100, 101 communiquent respectivement avec les ouvertures 85 et 86 de la plaque 20 et coïncident sensiblement en longueur avec celle-ci, mais sont moins larges qu'elles de manière à ne pas venir en regard des canaux de la branche 3.. Les deux autres ouvertures 102 et 103 communiquent avec les régions 91 et 92 des ouvertures 87 et 88 de la plaque 20 et coïncident sensiblement en longueur avec ces régions, mais sont plus étroites qu'elles et ne viennent pas en regard des canaux des branches 7.
On décrit maintenant les trajets des deux fluides dans le module des figures 2 à 24. Un premier fluide est acheminé, a travers l'une des ouvertures 30 du collecteur 14, dans la chambre de la boîte collectrice située en seconde position à partir de la droite de la figure 2, cette chambre communiquant avec l'ouverture 100 de la plaque 21. Ce fluide traverse l'ouverture 100, puis les ouvertures 85, 74 et 57, pour pénétrer dans les canaux de la rangée 65 de la branche 3. Ces canaux se poursuivent dans le fond 5 du tube 2 et dans la branche 4, où ils forment une rangée 110. Selon le degré de pénétration de cette branche à travers 1 'empilement de plaque, le fluide débouche dans l'ouverture 79 de la plaque 19 ou dans l'ouverture 93 de la plaque 20. La plaque 21 lui interdisant l'accès à la boîte collectrice, le fluide quitte l'ouverture 93 ou l'ouverture 79 par les canaux de la rangée 111 (figure 3) qui sont en correspondance, par l'intermédiaire du fond 5, avec les canaux de la rangée 66 de la branche 3. Le fluide circule donc dans ces derniers canaux, d'où il débouche dans l'ouverture 58 de la plaque 18. Il traverse ensuite les ouvertures 73, 86 et 101 pour parvenir dans la chambre située en troisième position à partir de la droite de la figure 2. De là, le fluide quitte le module à travers une ouverture 30 du collecteur 14.
Dans l'exemple particulier, le second fluide pénètre dans le module par la chambre située en quatrième position à partir de la droite de la figure 2, qui communique avec l'ouverture 103 de la plaque 21. Ce fluide traverse les ouvertures 88, 71 et 53 des plaques sous-jacentes pour pénétrer dans les canaux de la rangée 55 de la branche 7 du tube extérieur 6. Comme indiqué précédemment pour le premier fluide, le second fluide circule ensuite dans les canaux 112 (figure 3) de la branche
8. Le fluide débouche alors dans l'ouverture 51 de la plaque 18, en étant séparé du premier fluide par la paroi de la branche 4 qui traverse cette ouverture. Il remplit les ouvertures 80 et 94 des plaques 19 et 20, et est empêché d'accéder à la boîte collectrice par la plaque 21. Il pénètre alors dans les canaux de la rangée 113 (figure 3) de la branche 8, qui sont en liaison, par l'intermédiaire du fond
9, avec les canaux de la rangée 56 de la branche 1 , et parvient donc dans ces derniers canaux. De là il débouche dans l'ouverture 52 de la plaque 18 et traverse les ouvertures 70, 87 et 102 des plaques 19, 20 et 21 pour atteindre la chambre de la boîte collectrice située en première position à partir de la droite de la figure 2 , qui constitue une chambre de sortie pour le second fluide.
Les figures 19 à 24 montrent l'empilement de plaques en coupe selon différents plans et contribuent à illustrer la disposition relative des ouvertures de ces plaques, décrite ci- dessus.
Les chambres homologues des différents modules 1 communiquent entre elles par l'intermédiaire des ouverture 30 des flancs 24 des collecteurs 14. Chaque ensemble de chambre ainsi constituée se raccorde, à l'extrémité gauche de la figure 1, à une tubulure d'entrée ou de sortie de fluide, soit au total 4 tubulures 120.
On voit également sur la figure 1 des intercalaires ondulés 115 dont chacun est logé dans l'intervalle 116 entre les branches 3 et 4 du tube intérieur 2 d'un module de manière à être en contact thermique avec les faces tournées l'une vers l'autre de ces branches et par conséquent à favoriser l'échange de chaleur entre le premier fluide qui circule dans ces branches et un flux d'air circulant selon la flèche F de la figure 2, c'est-à-dire dans la direction d'alignement des canaux des tubes. Des intercalaires semblables 117 sont disposés chacun dans l'intervalle 118 entre les faces en regard des branches 7 de tubes extérieurs de deux modules voisins, de manière à favoriser l'échange de chaleur entre le flux d'air F et le second fluide circulant dans les branches
7.
Le module la représenté sur la figure 25 comprend un collecteur 14, un insert 15 et six plaques 121 à 126 semblables aux éléments correspondants du module 1 de la figure 2 , à l'exception des ouvertures du fond 22 du collecteur et des ouvertures des plaques. Par ailleurs, les deux tubes imbriqués 2, 6 sont remplacés par deux jeux de tubes 127, 128 disposés respectivement en regard de la moitié gauche et de la moitié droite de la boîte collectrice, comme vu sur la figure 25. Chacun des jeux 127 et 128 est composé de deux tubes plies en U et imbriqués l'un dans l'autre. Ainsi, le jeu 127 est formé d'un tube intérieur 129 comprenant deux branches 130 et 131 reliées entre elles par un fond incurvé 132, et d'un tube extérieur 133 comprenant deux branches 134 et 135 reliées entre elles par un fond incurvé 136 et accolées respectivement aux branches 130 et 131. De même, lé jeu 128 est formé d'un tube intérieur comprenant des branches 140 et 141 et d'un tube extérieur comprenant des branches 142 et 143 accolées respectivement aux branches 140 et 141. Chacune des huit branches de tubes des jeux 127 et 128 définit une rangée de canaux pour la circulation d'un fluide, ces huit rangées étant alignées deux à deux dans la direction longitudinale de la boîte collectrice (de gauche à droite des figures 25 à 32) .
La première plaque 121 de l'empilement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice, présente quatre ouvertures rectangulaires 150 à 153 disposées et dimensionhées de manière à recevoir chacune de manière étanche au fluide les extrémités libres de deux branches de tubes accolées, à savoir les branches 131 et 135 pour l'ouverture 152, les branches 130 et 134 pour l'ouverture 150, les branches 140 et 142 pour l'ouverture 151 et les branches 141 et 143 pour 1 ' ouverture 153.
La seconde plaque 122 présente six ouvertures rectangulaires.
Deux d'entre elles 155, 156 sont disposées et dimerisionnées de manière à recevoir de façon étanche aux fluides les branches 130 et 140 respectivement. Deux ouvertures 157 et 158, sensiblement de mêmes dimensions que les précédentes, s'étendent côte à côte avec celles-ci respectivement, en regard de la rangée de canaux 165 de la branche 134 et de la rangée de canaux 166 de la branche 142. Les ouvertures 157 et
158 étant plus étroites que les branches 134 et 142, les extrémités de celles-ci viennent en butée sur la face extérieure de la plaque 122. Les deux autres ouvertures 159 et 160 de la plaque 122 coïncident avec les ouvertures 152 et
153 respectivement de la plaque 121. La plaque 123 représentée sur la figure 28 présente également six ouvertures 170 à 175, les ouvertures 170, 171, 174 et 175 coïncidant respectivement avec les ouvertures 172 à 175 coïncidant avec les ouvertures 157 à 160 respectivement. Les ouvertures 170 et 171 présentent des formes analogues à celles des plaques 87 et 88 (figure 14). Chacune d'elle est formée d'une partie rectangulaire 176, 177 coïncidant en largeur avec les ouvertures 155 et 156, et une seconde partie rectangulaire 178, 179, la partie 178 élargissant l'ouverture 170 en direction de l'ouverture 174 et étant disposée en regard de la chambre de la boîte collectrice occupant la première position à partir de la gauche de la figure 25, et la partie 179 élargissant l'ouverture 171 en direction de l'ouverture 175 et étant disposée en regard de la chambre de la boîte collectrice située à droite sur la figure 25. Les parties d'ouverture 176 et 177 sont séparées l'une de l'autre par un pont de matière 180 qui est plus large . que l'intervalle entre les jeux de tubes 127 et 128, de telle sorte que les branches 130 et 140 viennent en butée contre la face inférieure de la plaque 123.
La plaque 124 (figure 29) présente sept ouvertures rectangulaires. Deux ouvertures 185 et 186 coïncident en longueur avec les parties 178 et 179 des ouvertures 170 et 171 respectivement, leur largeur correspondant à la largeur cumulée des parties 176 et 178 ou 177 et 179. Deux ouvertures 187 et 188 coïncident respectivement avec les ouvertures 172 et 173. Deux ouvertures 189 et 190 sont propres à recevoir de manière étanche les branches de tubes 131 et 141 respective- ment. Enfin, une ouverture 191, d'une largeur inférieure à celle des branches 135 et 143, s'étend en regard de tous les canaux des rangées 192 et 193 définies par ces dernières respectivement.
La plaque 125 (figure 30) présente six ouvertures. Deux ouvertures rectangulaires 200, 201 coïncident respectivement avec les ouvertures 185 et 186. Deux ouvertures 202, 203 sont formées chacune d'une partie rectangulaire 204, 205 coïncidant avec une ouverture sous-jacente 187, 188 et d'une partie rectangulaire 206, 207 élargissant l'ouverture sur une fraction de la longueur de la partie 204, 205, les parties 206, 207 étant situées entre les ouvertures 200 et 201 et en regard respectivement des deux chambres intermédiaires de la boîte collectrice. Une cinquième ouverture 208 coïncide en largeur avec les ouvertures 189 et 190 de la plaque 124 et s 'étend longitudinalement en regard de 1 ' ensemble des canaux des rangées 209 et 210 définies par . les branches 131 et 141 respectivement. La sixième ouverture 211 coïncide avec l'ouverture 191 de la plaque 124.
La dernière plaque 126 (figure 31) comporte quatre ouvertures, deux d'entre elles 215 et 216 coïncidant respectivement avec les ouvertures 200 et 201 de la plaque 125 et les deux autres 217 et 218 coïncidant en longueur avec les parties 206 et 207 des ouvertures 202 et 203 respectivement, leur largeur correspondant à la largeur cumulée des parties 204 et 206 ou 205 et 207. La circulation des premier et second fiuides dans le module de la figure 25 s'effectue comme suit:
Le premier fluide pénètre dans le module par la chambre située à gauche sur la figure 25. Il traverse successivement les ouvertures 215, 200, 185 et 178 pour pénétrer dans les canaux de la rangée 220 définie par la branche 130 du tube intérieur 129 du jeu de tubes 127. Le fluide passe ensuite dans les canaux de la rangée 209, qui communiquent avec les précédents par l'intermédiaire du fond 132 du tube. Par l'intermédiaire des ouvertures 152, 159, 174 et 189, le fluide parvient dans l'ouverture 208. Aucune ouverture n'étant ménagée dans la plaque 126 en regard de cette dernière, cette plaque constitue une barrière interdisant au fluide d'atteindre la boîte collectrice. Il traverse donc l'ouverture 190 de la plaque sous-jacente 124 pour pénétrer dans les canaux de la rangée 210 définie par la branche 141 du tube intérieur du jeu 128. Le fluide circule ensuite dans les canaux de la rangée 221 définie par la branche 140 du même tube, qui communiquent avec les précédents par l'inter- médiaire du fond incurvé du tube. Il traverse ensuite les ouvertures 171, 186, 201 et 216 pour atteindre la chambre située à droite de la boîte collectrice, qui constitue une chambre de sortie pour le premier fluide.
Le second fluide pénètre dans le module par la chambre située en troisième position à partir de la gauche de la figure 25. Il traverse les ouvertures 218, 207, 188, 173 et 158 pour atteindre les canaux de la rangée 166 définie par la branche 142 du tube extérieur du jeu de tubes 128. Le fluide circule ensuite dans les canaux de la rangée 193 de l'autre branche 143 du même tube, qui communiquent avec les précédents par l'intermédiaire du fond incurvé de ce tube. Le fluide débouche dans l'ouverture 191 de la plaque 124 et remplit l'ouverture 211 de la plaque 125. De même que le premier fluide, il est empêché par la plaque 126 d'atteindre la boîte collectrice, et quitte l'ouverture 191 pour pénétrer dans les canaux de la rangée 192 définis par la branche 135 du tube extérieur 133 du jeu 127. Par l'intermédiaire du fond 136 de ce tube, il passe dans les canaux de la rangée 165 définie par l'autre branche 134 du tube. De là, il débouche dans l'ouverture 157 et traverse successivement les ouvertures 172, 187, 204 et 217 pour atteindre la chambre située en seconde position à partir de la gauche de la figure 25, qui constitue une chambre de sortie pour le second fluide.
Le module et l'échangeur de chaleur selon l'invention sont utilisables dans toutes les applications où un échange de chaleur doit être effectué entre deux fluides circulant selon des trajets fermés, et éventuellement entre ces deux fluides et un troisième fluide tel qu'un flux d'air. L'un au moins des deux premiers fluide peut notamment être un fluide réfrigérant, en particulier un fluide réfrigérant travaillant sous pression élevée tel que le dioxyde de carbone.
De manière classique, la solidarisation des composants du module et de l'échangeur de chaleur selon l'invention, et l'étanchéité des différents circuits de fluides, sont obtenues par brasagë. Dans les exemples décrits, la première plaque de l'empilement repose sur le fond 22 du collecteur 14, figure 1, constituant le fond de la boîte collectrice et présentant des ouvertures en coïncidence avec les ouvertures de la première plaque. En variante, la première plaque de l'empilement peut être constituée par le collecteur lui-même, la plaque sus-jacente, qui est alors la seconde, présentant des ouvertures différentes de celles du collecteur. Selon une autre variante, la boîte collectrice unique telle que décrite est remplacée par deux boîtes collectrices ou plus définissant chacune un sous-ensemble des chambres d'entrée et de sortie. De même, le nombre de ces chambres peut être supérieur à quatre, au moins deux chambres d'entrée et/ou au moins deux chambres de sortie pouvant être prévues pour le premier fluide et/ou pour le second fluide.
Par ailleurs, les deux tubes imbriqués 2, 6 ou les deux tubes imbriqués de chacun des jeux 127, 128 de la figure 25 peuvent être remplacés par un tube unique plié en U, présentant deux rangées de canaux séparés par une cloison interne.
Il est également possible de remplacer chaque tube en U par deux tubes rectilignes dont les canaux sont reliés entre eux de manière connue, à la seconde extrémité des conduites profilées, par exemple par une boîte collectrice, celle-ci pouvant comporter elle aussi une multiplicité de plaques empilées munies d'ouvertures appropriées. Une autre possibilité ouverte selon l'invention consiste à faire circuler les fluides en deux passes au lieu de quatre, en passant successivement dans deux rangées de canaux seulement qui communiquent respectivement avec une chambre d'entrée et une chambre de sortie.

Claims

Revendications
1. Module (1) pour l'échange de chaleur entre au moins des premier et second fluides en circulation, comprenant a) des conduites profilées (3, 4, 7, 8) allongées parallèlement dans une première direction, définissant des première, seconde, troisième et quatrième paires de rangées (55, 56, 65, 66, 110-113) de canaux longitudinaux dans lesquelles les canaux de chaque paire sont mutuellement alignés dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, b) au moins une boîte collectrice (12) divisée en au moins quatre chambres mutuellement alignées dans la seconde direction, constituant des chambres d'entrée et de sortie pour les premier et second fluides, qui sont reliées auxdits canaux, à une première extrémité des conduites profilées t par l'intermédiaire d'ouvertures ménagées dans une multiplicité de plaques (16-21) mutuellement empilées dans la première direction, qui délimitent le volume intérieur de la boîte collectrice, et c) des moyens d'inversion (5, 9) pour faire communiquer, à la seconde extrémité des conduites profilées, les canaux des première et seconde paires de rangées avec lés canaux des troisième et quatrième paires de rangées respectivement, les canaux, les chambres et les ouvertures définissant des trajets pour lesdits fluides dans lesquels: - les canaux d'une première rangée (65) de la première paire communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre d'entrée pour le premier fluide; - les canaux d'une première rangée (110) de la troisième paire, qui communiquent par les moyens d'inversion (5) avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec les canaux de la seconde rangée (111) de la troisième paire, lesdites plaques (21) interdi- sant toute communication directe entre les canaux de la troisième paire et lesdites chambre; - les canaux de la seconde rangée (66) de la première paire, qui communiquent par les moyens d'inversion (5) avec les précédents, communiquent, à la première extré- mité des conduites, avec une chambre de sortie pour le premier fluide; - les canaux d'une première rangée (55) de la seconde paire communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre d'entrée pour le second fluide; - les canaux d'une première rangée (112) de la quatrième paire, qui communiquent par les moyens d'inversion (9) avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec les canaux de la seconde rangée (H3) de la quatrième paire, lesdites plaques (21) interdisant toute communication directe entre les canaux de la quatrième paire et lesdites chambre; - les canaux de la seconde rangée (55) de la seconde paire, qui communiquent par les moyens d'inversion (9) avec les précédents, communiquent, à la première extrémité des conduites, avec une chambre de sortie pour le second fluide.
2. Module selon la revendication 1 , dans lequel les chambres d'entrée et de sortie pour l'un des premier et second fluides sont situées entre la chambre d'entrée et la chambre de sortie pour.1 ' autre fluide .
3. Module selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les chambres d'entrée et de sortie pour le premier fluide sont adjacentes respectivement aux chambres de sortie et d'entrée pour le second fluide.
4. Module selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les première et seconde paires de rangées (65, 66, 55,
56) sont mutuellement juxtaposées dans la seconde direction et les troisième et quatrième paires de rangées (110, 111, 112, 113) sont mutuellement juxtaposées dans la seconde direction, sensiblement symétriquement des première et seconde paires par rapport à un plan (P) parallèle aux première et seconde directions, les première et troisième paires étant disposées entre les seconde et quatrième paires.
5. Module selon l'une des revendications précédentes, comprenant une première conduite profilée (3, 7) définissant les première et seconde paires de rangées de canaux et une seconde conduite profilée (4, 8) définissant les troisième et quatrième paires de rangées de canaux.
6. Module selon la revendication 5, dans lequel l'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers 1 ' intérieur de la boîte collectrice : - au moins une plaque (16) présentant une ouverture (41) propre à recevoir de manière étanche la première conduite profilée ( 3 , 7 ) ; - au moins une plaque (17) présentant deux ouvertures (46,. 45) s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux de la première conduite profilée; et - une série de plaques (18-21) présentant chacune quatre ouvertures communiquant respectivement avec les quatre rangées de canaux de la première conduite profilée, par l'intermédiaire des ouvertures des plaques précédentes, le contour des ouvertures variant d'une plaque à l'autre et les ouvertures de la dernière plaque étant en communication directe avec les quatre chambres respectivement.
7. Module selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel l'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque (16-18) présentant une ouverture (42, 47, 51) propre à recevoir de manière étanche la seconde conduite profilée (4, 8); - au moins une plaque (19, 20) présentant deux ouvertures (79, 80, 93, 94) s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux de la seconde conduite profilée; et - au moins une plaque (21) formant une barrière étanche entre les ouvertures précédentes et la boîte collectrice.
8. Module selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant une première conduite profilée (130, 134) définissant une rangée (220, 165) de canaux de chacune des première et seconde paires, une seconde conduite profilée (140, 142) définissant les deux autres rangées (221, 166) de canaux des première et seconde paires, une troisième conduite profilée (131, 135) définissant une rangée (209, 192) de canaux de chacune des troisième et quatrième paires et une quatrième conduite profilée (141, 143) définissant les deux autres rangées (210, 193) de canaux des troisième et quatrième paires, les seconde et quatrième conduites profilées étant juxtaposées aux première et troisième conduites profilées respectivement dans la seconde direction.
9. Module selon la revendication 8, dans lequel l'empile- ment de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque (121) présentant deux ouvertures (150, 151) propres à recevoir de manière étanche les première et seconde conduites profilées (130, 134, 140, 142) respectivement; - au moins une plaque (122) présentant quatre ouvertures (155-158) s 'étendant respectivement en regard des quatre rangées (220, 221, 165, 166) de canaux des première et seconde paires; et - une série de plaques (123-126) présentant chacune quatre ouvertures communiquant respectivement avec les quatre rangées (220, 221, 165, 166) de canaux des première et seconde paires, par l'intermédiaire des ouvertures des plaques précédentes, le contour des ouvertures variant d'une plaque à l'autre et les ouvertures (215-218) de là dernière plaque (126) étant en communication directe avec les quatre chambres respectivement.
10. Module selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel l'empilement de plaques comprend successivement, de l'extérieur vers l'intérieur de la boîte collectrice: - au moins une plaque (121-123) présentant deux ouvertures propres à recevoir de manière étanche les troi- sième et quatrième conduites profilées (131, 135, 141, 143) respectivement; - au moins une plaque (124) présentant trois ouvertures dont l'une s'étend en regard de l'une des paires de rangées de canaux définies par les troisième et quatrième conduites profilées, les deux autres ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux rangées de l'autre rangée définie par les troisième et quatrième conduites profilées; - au moins une plaque (125) présentant deux ouvertures s 'étendant respectivement en regard des deux paires de rangées de canaux définies par les troisième et quatrième conduites profilées; et - au moins une plaque (126) formant une barrière étanche entre les ouvertures précédentes et la boîte collec- trice.
11. Module selon l'une des revendications 6 et 9 et des revendications précédentes rattachées à celles-ci, dans lequel, dans l'une au moins (18, 125) des plaques de ladite série, les ouvertures (57, 58) communiquant avec des canaux appartenant à la première paire de rangées (56, 55) et/ou les ouvertures (202, 203) communiquant avec des canaux appartenant à la seconde paire de rangées (165, 166) comprennent chacune une première région (59, 61, 204, 204) s 'étendant en regard d'au moins une partie de la longueur de la paire de rangées correspondante et une seconde région (60, 62, 206, 207) accolée à la première sur une partie de la longueur de celle-ci.
12. Module selon l'une des revendications précédentes comprenant au moins deux plaques (18, 19) telles que définies dans la revendication 11, dans lesquelles la longueur de ladite première région (59, 61) et/ou la longueur de ladite seconde région vont en diminuant d'une plaque à la suivante.
13. Module selon l'une des revendications 6 à 12, dans lequel l'une au moins (100, 103) des ouvertures de ladite dernière plaque est (21) décalée latéralement par rapport à la rangée de canaux correspondante.
14. Module selon l'une des revendications précédentes, comprenant un ou deux jeux (2, 6, 127, 128) de deux tubes plats plies en U et imbriqués l'un dans l'autre, une conduite profilée définissant des canaux appartenant aux première et seconde paires de rangées étant formée par des branches (3, 7, 130, 134, 140, 142) mutuellement accolées des U des deux tubes plats d'un jeu et une conduite profilée définissant des canaux appartenant aux troisième et quatrième paires de rangées étant formée par les branches opposées (4, .8, 131, 135, 141, 143), mutuellement accolées, des U des mêmes tubes plats, et les moyens d'inversion étant formés par les fonds (5, 9, 132, 136) des U.
15. Module selon la revendication 14, rattachée à l'une des revendications 6 et 9, dans lequel les extrémités de deux branches accolées définissant des canaux appartenant aux première et seconde paires de rangées viennent en butée contre deux plaques de ladite série respectivement.
16. Module selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'intervalle (116) entre la ou les conduites profilées (3, 130, 140) définissant les première et seconde paires de rangées de canaux et la ou les conduites profilées (4, 131, 141) définissant les troisième et quatrième paires de rangées de canaux définit un trajet pour un troisième fluide circulant dans la première direction en contact thermique avec le premier fluide.
17. Module selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la boîte collectrice (15) comprend une première pièce (14) en forme générale de gouttière comportant un fond plan (22), qui constitue la première plaque de l'empilement ou est accolé à celle-ci, et des flancs (23, 24) qui s'appliquent sur les tranches longitudinales des plaques sus-jacentes (16- 21) et présentent, au-delà de ces dernières, des ouvertures de passage (30) pour les fluides, et une seconde pièce (25) définissant une paroi (27) allongée dans la première direction, opposée aux plaques, et cinq parois transversales (26) s 'étendant à partir de ladite paroi allongée, qui constituent deux parois d'extrémités de la boîte collectrice et trois cloisons intermédiaires séparant les quatre chambres entre elles.
18. Module selon la revendication 17, dans lequel chacun des segments (27) de ladite paroi allongée s 'étendant entre deux parois transversales voisines (26) est bombé vers l'extérieur.
19. Module selon l'une des revendications 17 et 18, dans lequel ladite seconde pièce est une pièce profilée dont le profil s'étend dans un plan parallèle aux première et seconde directions . r
20. Échangeur de chaleur comprenant une multiplicité de modules (1) selon l'une des revendications précédentes mutuellement alignés dans une troisième direction sensiblement perpendiculaire aux première et seconde directions, des moyens étant prévus pour la circulation des premier et second fluides entre les chambres des différents modules.
21. Échangeur de chaleur selon la revendication 20, rattachée à la revendication 17, dans lequel les modules (1) sont mutuellement accolés par les flancs (23, 24) desdites gouttières et dans lequel les chambres homologues des différents modules communiquent entre elles par les ouvertures (30) desdits flancs.
22. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 20 et 21, dans lequel deux conduites profilées voisines (6, 7) appartenant à deux modules ( 1 ) différents sont séparées par un intervalle (118) définissant un trajet pour un troisième fluide circulant dans la seconde direction en contact thermique avec le second fluide.
23. Module selon la revendication 16 ou échangeur de chaleur selon la revendication 22, dans lequel lesdits intervalles (116, 118) sont garnis d'intercalaires (115, 117) favorisant l'échange de chaleur entre le troisième fluide et les premier et second fluides.
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