Brevet FR2920045A1 — publié le 20090220

Évaporateur à nappes multiples, en particulier pour un circuit de climatisation de véhicule automobile L'invention concerne les évaporateurs, en particulier ceux 5 qui sont utilisés dans les circuits de climatisation des véhicules automobiles. Elle concerne plus précisément ceux de ces évaporateurs qui comportent plusieurs nappes superposées de conduites de 10 fluide réfrigérant. La structure de base d'un tel évaporateur comprend, d'une part, un coeur constitué habituellement de deux nappes de conduites parallèles de fluide réfrigérant et, d'autre 15 part, de moyens répartiteurs de fluide disposés aux deux extrémités de ces nappes pour assurer la distribution et la collecte du fluide réfrigérant dans les différentes conduites de chacune des nappes. 20 Les conduites sont réalisées à partir de plaques individuelles d'échange de chaleur configurées de manière à définir la circulation du fluide, ou bien à partir de tubes individuels réunis à leurs deux extrémités par des boîtes collectrices dont la structure interne détermine les diffé- 25 rentes passes de circulation du fluide réfrigérant, par exemple grâce à des cloisons intermédiaires prévues dans ces boîtes et isolant des sous-groupes de conduites de fluide d'une nappe. 30 Les moyens répartiteurs (configuration des plaques ou cloisonnement interne des boîtes collectrices) peuvent être conçus pour permettre une circulation en plusieurs passes, avec inversion de sens d'une passe à la suivante. Le schéma de circulation peut comprendre pour au moins certaines des nappes des trajets partiels en sens opposés, et/ou des trajets en sens opposés d'une nappe à l'autre, constituant des échangeurs du type dit "à contre-flux" ou "à courants croisés". Un flux d'air traverse les intervalles entre les conduites de fluide, et cet air cède de la chaleur au fluide réfrigé- rant, qui passe de l'état liquide à l'état gazeux. Le flux d'air ainsi réfrigéré peut être notamment utilisé pour la climatisation de l'habitacle d'un véhicule. De tels évaporateurs sont par exemple divulgués dans les publications US-A-2006/0185386 ou JP-A-2006/029697. Ces documents décrivent des échangeurs à deux nappes avec plu-sieurs trajets de fluide différents, de manière à définir dans des parties de chaque nappe, et/ou d'une nappe à l'autre, un cheminement du fluide suivant des circuits en U et/ou avec des flux croisés. Les publications EP-A-O 912 869 et DE-A-4446817 décrivent également des évaporateurs à deux nappes, avec d'autres configurations de circulation du fluide réfrigérant. Le développement des nouveaux échangeurs, notamment dans le domaine automobile, amène à concevoir des équipements de masse réduite, présentant néanmoins d'excellentes performances de refroidissement et un bon rendement énergétique. Ce dernier est évalué par le "coefficient de performance" ou COP, qui est le ratio entre l'énergie thermique (enthalpie) échangée et l'énergie consommée par le système. Un premier problème à résoudre est celui de l'amélioration de l'échange thermique entre le fluide réfrigérant et l'air à refroidir. Cette amélioration implique de maximiser l'écart de température entre l'air incident et l'air refroidi après traversée de l'évaporateur. Il est en outre nécessaire de conserver une bonne homogénéité de température entre les diffé- rentes régions (droite/gauche, haut/bas) de l'échangeur, ce qui implique de maîtriser le processus d'évaporation, notamment du point de vue de la répartition des pertes de charge au sein des diverses régions de l'évaporateur. L'un des buts de l'invention est ainsi de concevoir un évaporateur à passes multiples définissant pour le fluide réfrigérant un trajet qui optimise les différentes passes les unes par rapport aux autres et améliore l'évaporation. À ces contraintes s'ajoute une difficulté nouvelle provenant des réglementations récentes tendant à bannir l'utilisation de certains fluides réfrigérants, notamment les chlorofluorocarbones (CFC) et les hydrochlorofluorocarbones (HCFC), dans différents secteurs tels que celui de la cli- matisation des véhicules automobiles. Les recherches sur les fluides de substitution possibles ont notamment porté sur l'utilisation de mélanges de plu- sieurs fluides frigorigènes. Or l'utilisation de mélanges en place de fluides purs doit prendre en compte le compor- tement de ces mélanges à l'évaporation, qui peuvent être azéotropes (à pression constante, la température d'évapora- tion est constante) ou zéotropes (à pression constante, la température d'évaporation augmente). L'invention s'applique également aux fluides actuellement 5 utilisés tels que le R-134a (1,1,1,2 tétrafluoroéthane de formule chimique CH2F-CF3) ou le R-744 (dioxyde de carbone de formule chimique CO2) qui sont des corps purs, azéotro- pes. 10 De plus, concrètement, l'évaporation ne se fait jamais à pression constante mais à pression décroissante lorsque le fluide frigorigène chemine dans l'échangeur, en raison des pertes de charge singulières et des pertes de charge dans les tubes ou dans les plaques de l'échangeur. Il se produit 15 toujours de ce fait un "glissement de température" du mélange. Ce phénomène a pour conséquence que pour un mélange azéotrope la température du fluide réfrigérant diminue au cours du processus d'évaporation tandis que, à l'inverse, pour un mélange zéotrope cette température augmente. 20 L'évaporateur doit donc être adapté au fluide réfrigérant utilisé, si l'on souhaite en optimiser les performances. Cette adaptation devra éventuellement tenir compte du caractère zéotrope ou azéotrope du fluide réfrigérant, en 25 raison du comportement différent lors du processus d'évaporation. Pour résoudre les problèmes ci-dessus, l'invention propose un évaporateur du type à nappes multiples comprenant: 30 ù un coeur d'évaporateur comprenant au moins une première et une deuxième nappes superposées s'étendant dans des plans, de façon préférentielle parallèles, chaque nappe étant formée d'une série de conduites parallèles parcourues par un fluide réfrigérant à évaporer, de manière à refroidir un flux d'air traversant les plans des nappes, selon une réalisation particulière selon une direction incidente dirigé sensiblement orthogonalement aux plans des nappes et ù des moyens répartiteurs de fluide disposés aux deux extrémités des nappes et reliés à une entrée de fluide et à une sortie de fluide, ces moyens répartiteurs étant configurés de manière à assurer la distribution et la collecte du fluide dans les différentes conduites de chacune des nappes en définissant entre les moyens répartiteurs une circulation du fluide dans un sens donné pour chaque conduite. Selon l'invention, l'évaporateur comprend au moins une nappe additionnelle disposée adjacente au coeur d'évaporateur, et coopérant avec les moyens répartiteurs de manière à recevoir le fluide ayant circulé dans le cœur et à délivrer celui-ci à la sortie de fluide. Selon une variante de réalisation, la nappe additionnelle est apte à assurer une surchauffe du fluide réfrigérant. Elle est de façon particulièrement avantageuse du côté amont au coeur d'évaporateur, c'est-à-dire du coté du flux d'air incident. De préférence, l'évaporateur selon la présente invention comporte au total au moins cinq nappes. Il peut également en comporter un nombre inférieur, par exemple trois, ou un nombre supérieur, par exemple sept. Avantageusement, au moins une partie du trajet du fluide réfrigérant dans la nappe additionnelle est une passe à contre-flux par rapport à la passe dans le coeur d'évaporateur. Les moyens répartiteurs peuvent notamment être configurés de manière à définir au moins deux passes de fluide différents en sens opposés dans chacune des première et deuxième nappes du coeur d'évaporateur. Les moyens répartiteurs sont, par ailleurs, configurés de manière à définir une passe dans un seul sens dans la nappe additionnelle. 15 Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le coeur d'évaporateur comporte deux nappes, comprenant un nombre de passes de fluide successifs qui est supérieur au nombre de passes de la deuxième nappe, de manière à présenter, pour chacun des passes des différentes nappes successives, des 20 sections totales d'écoulement du fluide qui soient décroissantes de la première nappe à la deuxième nappe, et de la deuxième nappe à la nappe additionnelle. Selon un exemple spécifique, le coeur d'évaporateur comporte 25 deux nappes, comprenant un nombre de trajets de fluide successifs qui est supérieur en sens opposés au nombre de trajets de la deuxième nappe. En particulier, la première nappe est située du côté de 30 l'entrée de fluide reliée aux moyens répartiteurs de fluide. 10 Pour ce faire, les dimensions relatives des conduites ou passages de fluides de la nappe additionnelle et des conduites ou passages de fluides du coeur d'évaporateur peu-vent être choisies de manière que la section d'ensemble to- tale des conduites de la nappe additionnelle soit inférieure à la section d'ensemble totale des conduites de chacune des nappes du coeur d'évaporateur. En particulier, les dimensions relatives des conduites de la nappe additionnelle et de celles du coeur d'évaporateur peuvent être choisies de manière que la section d'ensemble totale des conduites de la nappe additionnelle soit inférieure au tiers de la section d'ensemble totale des conduites des nappes du coeur d'évaporateur. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les moyens répartiteurs sont configurés de manière à permettre l'entrée du fluide réfrigérant dans la nappe du coeur d'évaporateur adjacente à la nappe additionnelle, en particulier située face à une entrée d'air, et le transfert vers la nappe additionnelle, après traversée du cœur d'évaporateur, du fluide issu de la nappe située à l'opposé de la nappe additionnelle, face à une sortie d'air. Ce deuxième mode de réalisation de l'invention est particulièrement adapté au cas d'un fluide réfrigérant de type azéotrope. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, les moyens répartiteurs sont configurés de manière à permettre l'entrée du fluide réfrigérant dans la nappe située à l'op- posé de la nappe additionnelle, en particulier face à une sortie d'air, et le transfert vers la nappe additionnelle, après traversée du coeur d'évaporateur, du fluide issu de la nappe située adjacente à la nappe additionnelle. Ce troisième mode de réalisation de l'invention est particulièrement adapté au cas d'un fluide réfrigérant de type zéotrope. Toutefois, les deuxième et troisième modes de réalisation 10 peuvent être adaptés alternativement aux fluides réfrigérants de type zéotropes ou azéotropes. Dans l'un ou l'autre cas, le coeur d'évaporateur peut comporter trois nappes (de manière à définir dans l'ensemble 15 de l'évaporateur au moins quatre trajets de fluide différents en sens opposés), ou bien cinq nappes (de manière à définir dans l'ensemble de l'évaporateur au moins six trajets de fluide différents en sens opposés), ou même sept nappes (de manière à définir dans l'ensemble de l'évapora- 20 teur au moins huit trajets de fluide différents en sens op-posés). En ce qui concerne la technologie, l'évaporateur de l'invention peut être réalisé à partir : 25 ùde plaques individuelles d'échange de chaleur définissant des lames de circulation parallèles parcourues successivement par le fluide réfrigérant ou ùd'une série de tubes individuels traversés par le fluide réfrigérant 30 correspondant à une conduite respective de chacune des nappes successives du coeur d'évaporateur et de la nappe additionnelle Ces plaques ou tubes sont empilées en alternance avec des ailettes intercalaires traversées par le flux d'air. Selon les modes de réalisation, les moyens répartiteurs sont alternativement formés par une configuration du circuit de fluide définie par chaque plaque individuelle de l'empilement ou par au moins une boîte collectrice définis réunissant les plaques ou tubes à au moins une des deux ex- trémités des plaques ou tubes. On va maintenant décrire des divers modes de réalisation de mise en oeuvre de la présente invention, donnés à titre d'exemple, en référence aux figures annexées sur lesquels les mêmes références numériques désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables : ù les figures 1 à 3 illustrent de façon schématique, res-pectivement en vue de coté, en vue de dessus et en 20 perspective, un premier mode de réalisation de l'éva- porateur selon la présente l'invention, ù la figure 4 illustre de façon schématique, en vue de coté, un deuxième mode de réalisation selon la pré-sente l'invention, 25 ùla figure 5 est une variante du mode de réalisation de la figure 4, avec un nombre accru de passes, ù la figure 6 illustre de façon schématique, en élévation, un troisième mode de réalisation selon la pré-sente l'invention, 30 ùla figure 7 est une variante du mode de réalisation de la figure 6, avec un nombre accru de passes, ûles figures 8 et 9 illustrent deux configurations possibles de tubes, permettant de réaliser un échangeur à quatre passes selon le deuxième mode de réalisation selon la présente l'invention présenté en figure 4, ûles figures 10 et 11 illustrent deux configurations possibles de tubes, permettant de réaliser un échangeur à quatre passes selon le troisième mode de réalisation selon la présente l'invention présenté en figure 6, ûles figures 12a à 12c, illustrent trois configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échangeur à quatre passes selon le deuxième mode de réalisation selon la présente l'invention présenté en figure 4, ûles figures 13a à 13d illustrent d'autres configurations possibles de plaques, utilisables en variante des précédentes, û les figures 14a et 14b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échan- geur à quatre passes selon le troisième mode de réalisation présenté en figure 6, û les figures 15a à 15c illustrent trois autres configurations possibles de plaques, utilisables en variante des précédentes, ûla figure 16 illustre une autre configuration possible de plaques, utilisable en variante des précédentes, û les figures 17a et 17b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échan- geur à six passes selon le deuxième mode de réalisa-30 tion selon la présente l'invention présenté en fi- gure 5, ûles figures 18a et 18b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échangeur à six passes selon le troisième mode de réalisation de l'invention présenté en figure 7. Les différents modes de réalisation selon la présente l'invention sont conçus tout particulièrement pour optimiser les pertes de charge subies par le fluide réfrigérant au cours des différentes passes de circulation dans l'évapora- teur, conduisant ainsi à une meilleure maîtrise du processus d'évaporation et à une meilleure homogénéité de la température de l'air réfrigéré. Les configurations qui vont être décrites peut être réali-15 sée à partir de plaques ou bien de tubes réunis par des boîtes collectrices. Les figures 1 à 3 illustrent un évaporateur 10 comportant un cœur d'évaporateur 12 comprenant lui-même deux nappes 20 superposées 14 et 16, respectivement une première et une deuxième nappes. Ce cœ ur d'évaporateur 12 comprend un nombre de passes égal à cinq. Les évaporateurs connus de l'état de la technique présentent des configurations à quatre ou six passes. 25 De façon caractéristique de l'invention, on adjoint au cœur d'évaporateur 12 une nappe additionnelle" 18, ou troisième nappe, située en amont du cœur d'évaporateur 12, c'est-à-dire du côté de l'arrivée du flux d'air 28 à refroidir. Des boîtes collectrices 20 et 22 définissent un trajet de fluide entre une entrée 24 et une sortie 26 de fluide ré- 30 frigérant et définissent des moyens de répartition du fluide réfrigérant. Selon des variantes de réalisation, les boîtes collectrices 20 et 22 sont agencées de manière équivalente par une configuration appropriée des circulations de fluide aux extrémités de chacune des plaques. La première nappe 14 est divisée en trois zones, de manière que le fluide arrivant par l'entrée 24 circule suivant trois passes successives, respectivement une première passe 30, une deuxième passe 32 et une troisième passe 34 avec à chaque fois inversion du sens de circulation. Le fluide est alors dirigé vers la deuxième nappe 16, qui est divisée en deux zones de manière à définir une première passe 36 et une deuxième passe 38. En sortie de la nappe 12, après le trajet 38, le fluide est dirigé vers la nappe additionnelle 18, qu'il traverse sur toute sa largeur suivant une passe unique 40 jusqu'à la sortie 26. Selon un exemple préférentiel de réalisation, la première passe 36 de la deuxième nappe 16 est à contresens de la troisième passe 34 de la première nappe 14 et la deuxième passe 38 de la deuxième nappe 16 est à contresens de la première passe 36 de la deuxième nappe 16. Durant le processus d'évaporation, la densité du fluide ré- frigérant diminue, et la configuration décrite permet de compenser ce phénomène par une augmentation de la section d'écoulement de la première nappe 14 à la deuxième nappe 16. Ceci permet d'éviter une augmentation des pertes de charge, en maintenant aussi constant que possible le coef- ficient d'échange de chaleur. Dans la première nappe 14, la circulation en trois passes permet d'augmenter le débit massique et donc le coefficient d'échange de chaleur, tan-dis que dans la deuxième nappe 16, la circulation en deux passes au lieu de trois augmente la section d'écoulement, et par voie de conséquence diminue le débit massique et ré-duit les chutes de pression. La nappe additionnelle 18 est une nappe de réchauffage du fluide après l'évaporation de celui-ci. Alors que dans le coeur d'évaporateur 12 (nappes 14 et 16), le fluide réfrigérant était essentiellement à l'état diphasique (liquide/gaz), dans la nappe additionnelle 18 il peut être aussi bien à l'état diphasique qu'à l'état gazeux, du fait de la surchauffe (phénomène de superheating). La nappe additionnelle 18 a été définie avec une seule passe 40 pour éviter les écarts de température sur une face de l'évaporateur. En particulier, on évite le déséquilibre droite/gauche qui pourraient être problématiques en particulier pour de faibles charges thermiques. En ce qui concerne le dimensionnement des nappes, la lar- geur (dimension transversale) des première et deuxième nap- pes 14 et 16 peut être identique (comme illustré), mais la largeur D2 de la nappe additionnelle 18 doit être moindre que la largeur totale D1 des première et deuxième nappes 14 et 16 du cœur d'évaporateur 12. La largeur D2 de la nappe additionnelle 18 présente, par exemple, une valeur infé- rieure à 1/3 de celle du coeur d'évaporateur 12. Ainsi, la largeur totale D1 des première et deuxième nappes 14 et 16 du coeur d'évaporateur 12 est supérieure à deux fois la largeur D2 de la nappe additionnelle 18. On notera que la nappe additionnelle 18 a été placée du cô- té du flux d'air 28 à refroidir, pour tenir compte de l'augmentation rapide de température du fluide réfrigérant à la surchauffe. Ceci permet d'optimiser l'échange thermique entre le réfrigérant et l'air traversant dans l'évaporateur et, d'autre part, de réduire les écarts de tempéra- ture du flux d'air après avoir traversé l'évaporateur 10. De façon générale, la configuration que l'on vient de décrire procure de meilleures performances de refroidisse-ment, un meilleur coefficient de performance (COP) global du système car la pression est supérieure pour une même température du flux d'air en sortie et une meilleure homogénéité de la température. L'évaporateur selon le premier mode de réalisation que l'on 20 vient de décrite est utilisable aussi bien avec des fluides zéotropes qu'azéotropes. On notera toutefois que les circulations successives à contre-flux (passes 30/32, 32/34, 34/36, etc.) sont parti- 25 culièrement bien adaptées à une utilisation avec des mélanges zéotropes présentant une variation ou un glissement de température. Ils conviennent toutefois aussi à des fluides réfrigérants azéotropes, en cas de fonctionnement avec sur-chauffe importante. 30 Du point de vue de la technologie, l'évaporateur peut être réalisé avec des techniques à base de plaques ou de tubes. L'utilisation d'une technologie mettant en oeuvre des tubes et des boîtes collectrices associées présente toutefois l'avantage, du fait de la présence des boîtes à l'extrémité de chacune des passes, d'homogénéiser les phases li- quide/vapeur du réfrigérant avant la passe suivante, la boîte collectrice jouant alors le rôle de chambre de mélange. En effet, une distribution uniforme du fluide réfrigérant à l'entrée de chaque passe est de façon générale souhaitable pour bien répartir la phase liquide du réfrigé- rapt sur la surface interne des conduites et améliorer ainsi l'échange thermique. Les figures 4 et 5 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, plus particulièrement adapté à l'uti-15 lisation d'un fluide réfrigérant azéotrope. Dans le cas de l'évaporateur de la figure 4, le coeur d'évaporateur 12 comporte des première, deuxième et troisième nappes, respectivement, 42, 44 et 46 définissant avec la 20 nappe additionnelle 18 un trajet de fluide à quatre nappes. Dans le cas de la figure 5, le coeur d'évaporateur 12 comporte deux nappes supplémentaires 48 et 50 définissant avec la nappe additionnelle 18 un trajet à six nappes. 25 Le fonctionnement de l'évaporateur 10 de la figure 4 est semblable à l'évaporateur 10 de la figure 5 et les explications qui suivent valent pour les deux cas. Cette configuration peut être extrapolée à un coeur d'évapo- 30 rateur comportant un nombre supérieur de nappes (par exem- ple huit nappes ou plus), définissant un nombre accru de passes pour le trajet de fluide. De préférence, le nombre de nappes est pair. Pour un fluide réfrigérant azéotrope (c'est-à-dire dans le- quel, à pression constante, la température d'évaporation est constante), la température du réfrigérant diminue au cours du processus d'évaporation. La différence est de l'ordre de -1 C pour 0,1 bar pour un fluide subcritique, tel que le R-134a, et de -1 C pour 1 bar pour le fluide surcritique, tel que le R-744. Or, pour des débits massiques de réfrigérant élevés, les pertes de charge atteignent typiquement 1 à 2 bars pour les réfrigérants subcritiques, conduisant à une chute de température de 10 à 20 C. Pour le R-744, les pertes de charge atteignent 3 à 6 bar, condui- sant à une chute de température de 3 à 6 C. La configuration de l'invention illustrée en figure 4 utilise cette variation (ou glissement) de température pour optimiser les performances de l'évaporateur. En figure 4, la courbe 52 représente l'évolution de la température dans le coeur d'évaporateur 12, où le fluide réfrigérant circule successivement dans les trois nappes 46, 44 et 42, avec à chaque fois inversion de sens. Selon cette variante de réalisation, l'admission de fluide se fait par l'entrée 24 dans la nappe 46 qui est la nappe du coeur d'évaporateur 12 la plus proche de la nappe additionnelle 18. Le fluide circulant dans le coeur d'échangeur 12 est essentiellement à l'état diphasique liquide/gaz. Comme illustré 25 30 en figure 4 selon la courbe 52, la température du fluide diminue progressivement d'une valeur To (température d'admission) à une température T1 (température en sortie du coeur d'échangeur 12, avant une recirculation dans la nappe additionnelle 18). Le fluide est ensuite dirigé vers la nappe additionnelle 18, qu'il traverse jusqu'à la sortie de fluide 26. Lors de sa traversée de la nappe additionnelle 18, le fluide se ré- chauffe, de la température T1 jusqu'à une température T2, comme indiqué par la courbe 54. Dans cette nappe additionnelle 18, le fluide peut se trouver à l'état diphasique ou à l'état gazeux, en raison de la surchauffe. On a illustré par la courbe 56 la température de l'air traversant l'évaporateur 10, depuis une température initiale T3, à l'entrée dans l'évaporateur 10 du côté de la nappe additionnelle 18, jusqu'à une température T4, en sortie de l'évaporateur 10 après la traversée des nappes successives 46, 44 et 42 du coeur d'évaporateur 12. On notera que la nappe additionnelle 18 a été placée du côté de l'arrivée d'air, car la température du réfrigérant surchauffé augmente rapidement (courbe 54). Cette position permet d'optimiser l'échange thermique ente le réfrigérant et le flux d'air, de réduire l'écart de température en sortie de l'évaporateur et, par voie de conséquence, d'obtenir de meilleures performances, une meilleure efficacité thermique, et des températures plus homogènes. La configuration que l'on vient de décrire permet notamment de réduire l'écart X entre la température T4 du flux d'air refroidi après avoir traversé l'évaporateur 10 et la température T1 du fluide réfrigérant en fin de processus d'évaporation. Cet écart X (ou pinching) est représentatif de l'efficacité globale de l'échangeur, c'est-à-dire de son aptitude à réfrigérer le flux d'air incident. Les figures 6 et 7 sont homologues aux figures 4 et 5, pour un troisième mode de réalisation, plus particulièrement adapté à l'utilisation d'un fluide réfrigérant zéotrope. Dans le cas de l'évaporateur de la figure 6, le coeur d'évaporateur 12 comporte trois nappes 42, 44 et 46 définissant avec la nappe additionnelle 18 un trajet de fluide à quatre nappes. Dans le cas de la figure 7, le coeur d'évaporateur 12 comporte deux nappes supplémentaires 48 et 50 définissant avec la nappe additionnelle 18 un trajet à six nappes. Le fonctionnement de l'évaporateur 10 de la figure 7 est semblable à l'évaporateur 10 de la figure 6 et les explications qui suivent valent pour les deux cas. Ici encore, cette configuration peut être extrapolée à un coeur d'évaporateur 12 comportant un nombre supérieur de nappes (par exemple huit nappes ou plus si nécessaire), dé-finissant un nombre accru de passes pour le trajet de fluide. De préférence, le nombre de nappes est pair. On notera que, à l'inverse des évaporateurs des figures 4 et 5, dans ce troisième mode de réalisation l'admission de fluide se fait par l'entrée 24 dans la nappe 42, nappe du cœur d'évaporateur 12 la plus éloignée de la nappe additionnelle 18. Pour un fluide réfrigérant zéotrope (c'est-à-dire dans le-quel la température croît à pression d'évaporation cons-tante), la température du réfrigérant augmente au cours du processus d'évaporation. Avec la configuration illustrée en figure 6, cette variation (ou glissement) de température est utilisée pour optimiser les performances de l'évaporateur 10. 10 La courbe 58 représente l'évolution de la température du fluide réfrigérant dans le coeur d'évaporateur 12, où le fluide circule successivement dans les nappes 42, 44 et 46, avec à chaque fois inversion de sens. 15 Le fluide circulant dans le coeur d'échangeur 12 est essentiellement à l'état diphasique liquide/gaz. Comme illustré par la courbe 58, la température du fluide augmente progressivement d'une valeur To(température d'admission) à une température T1 (température en sortie du coeur d'échan- 20 Beur 12, avant recirculation dans la nappe additionnelle 18). Le fluide est ensuite dirigé vers la nappe additionnelle 18, qu'il traverse jusqu'à la sortie de fluide 26. Lors de 25 sa traversée de la nappe additionnelle 18, le fluide se ré-chauffe encore, de la température T1 jusqu'à une température T2, comme indiqué par la courbe 60. Dans cette nappe additionnelle 18, le fluide peut se trouver à l'état diphasique ou à l'état gazeux, en raison de son état surchauffé. 30 On a illustré sur la courbe 56 la température du flux d'air traversant l'évaporateur 10, depuis une température ini-5 tiale T3, à l'entrée dans l'évaporateur 10 du côté de la nappe additionnelle 18, jusqu'à une température T4, en sortie de l'évaporateur 10 après traversée des nappes successives 46, 44 et 42 du coeur d'évaporateur 12. La configuration que l'on vient de décrire permet d'obtenir un abaissement de température de l'air (T3-T4) du même ordre que celui que l'on aurait avec un fluide azéotrope (cas de la figure 5), et également de réduire dans des propor- tions comparables l'écart X (ou pinching) entre la température T4 du flux d'air refroidi après avoir traversé l'évaporateur 10 et la température T1 du fluide réfrigérant en fin de processus d'évaporation. On va maintenant décrire diverses manières d'obtenir concrètement les diverses configurations d'évaporateurs 10que l'on vient de décrire, par mise en oeuvre des deux techniques de réalisation d'échangeurs de chaleur, soit à partir de plaques, soit à partir de tubes réunis par des boîtes collectrices. Cette technique est illustrée aux figures 8 et 9, dans l'exemple d'un échangeur à quatre passes selon le deuxième mode de réalisation de l'invention présenté figure 4 corn- prenant une série de tubes. Elle consiste à empiler une série de tubes en alternance avec des ailettes, comme pour les plaques. Comme illustré en figure 8, chaque couche de tubes est constituée de tubes distincts définissant des trajets de fluide pour chacune des nappes 42, 44, 46 et 18. Alternativement, comme illus- tré en figure 9, chaque couche de tubes est constituée d'un ensemble monobloc intégrant plusieurs tubes. Afin d'assurer l.a circulation du fluide réfrigérant entre chaque tube, les extrémités des tubes sont montées dans des collecteurs. Ainsi, le fluide entre dans une chambre de collecte amont du tube définissant la nappe 46 et gagne une chambre de collecte aval de ce dernier qui constitue égale- ment une chambre de collecte amont du tube définissant la nappe 44. Le fluide transite alors dans une chambre de col- lecte aval de ce dernier avant de circuler dans le tube dé- finissant la nappe 42. Après avoir circulé dans celui-ci, le fluide arrive dans une dernière chambre de collecte ra- menant le fluide vers le tube réalisant la nappe addition-nelle 18. Il rejoint alors la sortie de fluide réfrigérant. Une technique alternative est illustrée aux figures 10 et 11, dans l'exemple d'un échangeur à quatre passes selon le troisième mode de réalisation de l'invention présenté fi- Bure 6. Chaque couche de tubes est constituée soit, comme illustré en figure 10, de tubes distincts définissant des trajets de fluide pour chacune des nappes 42, 44, 46 et 18, soit,comme illustré en figure 11, d'un ensemble monobloc intégrant plusieurs tubes. Comme dans l'exemple des figures 8 et 9, le fluide réfrigérant transite alternativement dans des chambres de collectes et dans les tubes. Selon les divers modes de réalisation décrits aux figures 8 à 11, les diverses chambres de collecte sont agencées afin de constituer deux ensembles unitaires disposés respective- ment de part et d'autre des tubes. Ces deux ensembles unitaires définissent les boites collectrices 68 et 70 et sont des moyens de répartition du fluide réfrigérant Les boîtes collectrices 68 et 70 sont pourvues chacune de cloisons intérieures appropriées permettant de mettre en communication les extrémités des tubes selon un schéma de circulation prédéterminé. Selon une variante décrite, la boîte collectrice 70 est reliée à la tubulure d'admission et à la tubulure de collecte du fluide réfrigérant. Les couches de tubes adjacentes sont séparées entre elles par des intercalaires ondulés définissant des passages de circulation d'un flux d'air entre les ondulations des intercalaires, de sorte que les couches de tubes de circulation individuelles du fluide réfrigérant traversant le faisceau alternent avec des passages de circulation du flux d'air extérieur. Les figures 12a. à 12c illustrent, dans une technologie à plaques, trois configurations possibles de plaques permet-tant de réaliser un échangeur à quatre passes selon le deuxième mode de réalisation de l'invention tel que décrit plus haut en référence à la figure 4. L'échangeur est formé d'un empilement de plaques identi- ques, telles que celle illustrée aux figures 12a, 12b ou 12c. Chacune des plaques délimite des lames de circulation parallèles parcourues successivement par le fluide réfrigé- rant et correspondant à une conduite respective de chacune des nappes successives 46, 44, 42 et 18, telles que défi-nies en relation avec la figure 4. Chaque lame comporte une entrée de fluide 24 et une sortie de fluide 26, ainsi qu'éventuellement des passages 62, 64 et 66 pour relier en- tre eux, dans des régions choisies, les différents canaux de circulation du fluide réfrigérant. Les plaques adjacentes sont séparées entre elles par des intercalaires ondulés définissant des passages de circula- tion d'un flux d'air entre les ondulations des intercalaires, de sorte que les lames de circulation individuelles du fluide réfrigérant traversant le faisceau alternent avec des passages de circulation du flux d'air extérieur. Comme on le voit sur les différentes variantes de configurations de plaques illustrées figure 12a à 12c, chaque plaque est agencée pour que le fluide réfrigérant circule successivement dans les différentes lames de circulation selon la configuration décrite plus haut en référence à la figure 4. Dans ces variantes des figures 8a à 8c, la présence des passages 62 et/ou 64 et/ou 66 permet un brassage intermédiaire du fluide réfrigérant au cours de ce trajet, ce qui permet de réduire corrélativement la dimension des ailettes intercalaires. Les figures 13a à 13d illustrent une autre série de confi- gurations de plaques, sans brassage intermédiaire du fluide réfrigérant. Ces configurations sont adaptées à des ailet- tes de plus grande dimension. Ces variantes diffèrent no- tamment par la possibilité de prévoir des conduites d'en- trée 24 et de sortie 26 présentant des sections différen-tes, telles que présentées en figures 13b et 13c, éventuellement avec des lames de circulation respectives de largeur différente, notamment une largeur plus importante pour la lame définissant la nappe additionnelle 18 parcourue par le fluide avant la sortie 26. Les variantes des figures 13c et 13d prévoient une section non plus circulaire mais ovale pour l'entrée 24 et/ou la sortie 26 de fluide. Ces sections sont adaptées à des tubulures d'admission ou de collecte du fluide réfrigérant présentant une section correspondante. Les configurations des figures 13c et 13d diffèrent par ailleurs entre elles par la position relative de l'entrée 24 et de la sortie 26 du fluide réfrigérant, qui sont rapprochées dans le cas de la figure 13c et éloignées dans le cas de la figure 13d, pour s'adapter à des configurations de tubulures d'admission et de collecte de fluide correspondantes. Les figures 14a et 14b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échangeur à quatre passes selon le troisième mode de réalisation de l'invention tel que décrit plus haut en référence à la figure 6. L'échangeur est formé d'un empilement de plaques identi- ques, telles que celle illustrée aux figures 12a à 12c. Chacune des plaques délimite des lames de circulation pa- rallèles parcourues successivement par le fluide réfrigé- rant, et correspondant à une conduite respective de chacune des nappes successives 42, 44, 46 et 18, telles que décri- tes en relation avec la figure 4. Chaque lame comporte une entrée de fluide 24 et une sortie de fluide 26, ainsi qu'éventuellement des passages tels que 62, 64, 66 pour re- lier entre eux, dans des régions choisies, les différents canaux de circulation du fluide réfrigérant et permettre un brassage intermédiaire du fluide réfrigérant au cours de son trajet dans l'échangeur, ce qui permet de réduire cor- rélativement la dimension des ailettes intercalaires séparant les plaques de l'empilement. Les figures 15a à 15c illustrent une autre série de configurations de plaques, adaptées à des ailettes de plus grande dimension. Ces variantes diffèrent notamment par la possibilité de prévoir une conduite de sortie 26 présentant de plus grande section, comme l'exemple de la figure 15b, éventuellement avec une largeur plus importante pour la lame définissant la nappe additionnelle 18 parcourue par le fluide avant la sortie de fluide 26, ou, selon l'exemple de la figure 15c, par la présence d'un unique passage 62 per-mettant un brassage du fluide réfrigérant à mi-parcours. La variante de la figure 16 permet de donner des sections ovales à l'entrée 24 et à la sortie 26 du fluide réfrigérant. Ces sections sont adaptées à des tubulures d'admission ou de collecte du fluide présentant une section correspondante. Les figures 17a et 17b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échangeur à six passes, correspondant au deuxième mode de réalisation de l'invention présentée en figure 5. La configuration de plaque de la figure 17a est dérivée de celle de la figure 13a, avec deux lames supplémentaires de circulation de fluide. La configuration de plaque de la figure 17b est dérivée de la même façon de celle de la figure 13c. Les figures 18a et 18b illustrent deux configurations possibles de plaques permettant de réaliser un échangeur à six passes, correspondant au troisième mode de réalisation de l'invention présenté figure 7. La configuration de plaque de la figure 18a est dérivée de celle de la figure 15a, avec deux lames de circulation de fluide supplémentaires. La configuration de plaque de la figure 18b est dérivée de la même façon de celle de la figure 16. Dans tous les exemples de réalisation décrits précédemment, il est possible de prévoir sur la paroi des plaques, dans la région des lames de circulation du fluide, des reliefs en forme de nervures ou de bossages (ou dimples), pour pro- curer une meilleure résistance à la pression du circuit de fluide réfrigérant, ainsi qu'un meilleur échange thermique entre le fluide réfrigérant circulant d'un côté de la paroi de la plaque et l'air circulant de l'autre côté de cette même paroi. Selon les besoins d'échanges thermiques au sein de l'échangeur thermique et afin d'obtenir de meilleures performances de refroidissement, un meilleur coefficient de performance (COP) global du système et une meilleure homogénéité de la température, il est possible de définir une ou plusieurs passes dans les nappes. La présente invention trouve une application particulière dans les circuits thermodynamiques à fluides réfrigérants, notamment les installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation et en particulier dans le domaine des équipements des véhicules automobiles. Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple et englobe d'autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre des revendications et notamment toutes combinaisons des différents modes de réalisation décrits précédemment. Revendications 1. Évaporateur (10), notamment pour un circuit de climatisation de véhicule automobile, comportant : ù un coeur d'évaporateur (12) comprenant au moins une pre- mière et une deuxième nappes (14, 16 ; 42, 44, 46 ; 42, 44, 46, 48, 50) s'étendant selon des plans parallèles, chaque nappe étant formée d'une série de conduites parallèles parcourues par un fluide réfrigérant à évaporer, de manière à refroidir un flux d'air traversant les plans des nappes (14, 16 ; 42, 44, 46 ; 42, 44, 46, 48, 50), et ù des moyens répartiteurs de fluide (20, 22) disposés aux deux extrémités des nappes et reliés à une entrée de fluide (24) et à une sortie de fluide (26), ces moyens répartiteurs (20, 22) étant configurés de manière à assurer la distribution et la collecte du fluide dans les différentes conduites de chacune des nappes (14, 16 ; 42, 44, 46 ; 42, 44, 46, 48, 50) en définissant entre les moyens répartiteurs (20, 22) une circulation du fluide dans un sens donné pour chaque conduite, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une nappe addi- tionnelle (18) disposée adjacente au coeur d'évaporateur (12) et coopérant avec les moyens répartiteurs (20, 22) de manière à recevoir le fluide ayant circulé dans le coeur d'évaporateur (12) et à délivrer celui-ci à la sortie de fluide (26). 2. Évaporateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe additionnelle (18) est disposée adjacente au 30 co=ur d'évaporateur du côté du flux d'air incident (28). 3. Évaporateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une partie du fluide réfrigérant circule dans la nappe additionnelle (18) selon une passe à contre-flux par rapport à une passe dans le coeur d'évaporateur (12). 4. Évaporateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens répartiteurs (20, 22) sont configurés de manière à définir au moins deux passes de fluide différents en sens opposés dans chacune des première et deuxième nappes (14; 42, 44, 46 ; 42, 44, 46, 48, 50) du coeur d'évaporateur (12) 5. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens répartiteurs (20, 22) sont configurés de manière à définir une passe dans un seul sens dans la nappe additionnelle (18). 6. Évaporateur selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que la première nappe (14) comprend un nombre de passes de fluide successifs (30, 32, 34) qui est supérieur au nombre de passes (36, 38) de la deuxième nappe (16), de manière à présenter, pour chacun des passes des différentes nappes successives, des sections totales d'écoulement du fluide qui soient décroissantes de la première nappe (14) à la deuxième nappe (16), et de la deuxième nappe (16) à la nappe additionnelle (18). 7. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que la première nappe (14) est située du côté de l'entrée de fluide (24). 8. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions relatives des conduites de la nappe additionnelle (18) et de conduites du coeur d'évaporateur (12) sont choisies de manière que la section d'ensemble totale (D2) des conduites de la nappe additionnelle (18) soit inférieure à la section d'ensemble totale (D1) des conduites des nappes du coeur d'évaporateur (12). 9. Évaporateur selon la revendication 8, caractérisé en ce 10 que les dimensions relatives des conduites de la nappe ad- ditionnelle (18) et de celles du cœur d'évaporateur (12) sont choisies de manière que la section d'ensemble totale (D2) des conduites de la nappe additionnelle (18) soit in- férieure au tiers de la section d'ensemble totale (D1) des 15 conduites des nappes du coeur d'évaporateur (12). 10. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes1, caractérisé en ce que les moyens répartiteurs (20, 22) sont configurés de manière à permettre l'entrée du 20 fluide réfrigérant dans la nappe (46) du coeur d'évaporateur (12) adjacente à la nappe additionnelle (18) et le transfert vers la nappe additionnelle (18), après traversée du coeur d'évaporateur (12), du fluide issu de la nappe (42 ; 48) située à l'opposé de la nappe additionnelle (18). 25 11. Évaporateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, les moyens répartiteurs (20, 22) sont configurés de manière à permettre l'entrée du fluide réfrigérant dans la nappe (42 ; 48) située à l'opposé de la 30 nappe additionnelle (18) (18), et le transfert vers la nappe additionnelle (18), après traversée du cœur d'évaporateur (12), du fluide issu de la nappe (46) située adjacente à la nappe additionnelle (18). 12. Évaporateur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le coeur d'évaporateur (12) comporte trois nappes (42, 44, 46) ou cinq nappes (42, 44, 46, 48, 50) ou sept nappes, de manière à définir dans l'ensemble de l'évaporateur respectivement au moins quatre passes ou six pas-ses ou huit passes de fluide différents en sens opposés. 13. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes, comprenant une série de plaques individuelles d'échange de chaleur définissant des lames de circulation parallèles parcourues successivement par le fluide réfrigérant et correspondant à une conduite respective de chacune des nappes successives du coeur d'évaporateur et de la nappe addition- nelle (18). 14. Évaporateur selon la revendications 13, caractérisé en ce que les moyens répartiteurs (20, 22) sont formés par une configuration du circuit de fluide définie par chaque pla- que individuelle de l'empilement. 15. Évaporateur selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant une série de tubes individuels traversés par le fluide réfrigérant et correspondant à une conduite respec- tive de chacune des nappes successives (14, 16 ; 42, 44, 46 ; 42, 44, 46, 48, 50) du coeur d'évaporateur (12) et de la nappe additionnelle (18). 16. Évaporateur selon la revendications 15, caractérisé en ce que les moyens répartiteurs (20, 22) sont formés par au moins une boîte collectrice réunissant les plaques ou tubes à au moins une de leurs extrémités. 5 17. Évaporateur selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que les plaques ou tubes sont empilé(e)s en alternance avec des ailettes intercalaires traversées par le flux d'air. 18. Évaporateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le fluide réfrigérant est un fluide azéotrope ou un fluide zéotrope.