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(11) | EP 1 477 749 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Agencement échangeur de chaleur pour systèmes de refroidissement par compression |
| (57) Par les présentes je fais parvenir un résumé de la demande de brevet concernant un
"AGENCEMENT ÉCHANGEUR DE CHALEUR POUR SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT PAR COMPRESSION"
représenté dans les dessins, dans lesquels la figure 1 représente l'agencement échangeur
de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression, la figure 2, un détail
à l'échelle agrandie et une coupe verticale du tuyau d'écoulement ou collecteur de
liquides de retour, illustrant l'objet de l'invention à protéger dans lequel en tant
que mise en oeuvre d'une des modalités d'exécution préférée, elles servent d'exemple
démonstratif. La figure 3, une variante ou alternative de mise en oeuvre de l'objet
de l'invention à protéger dans lequel on observe l'agencement particulier de la douille
de fermeture, fixation et blocage -5- pour former un ensemble avec l'évaporateur ou
serpentin -6-, en se passant de l'usage des tuyaux de raccordement -8- et -8a-. Elle
concerne un circuit de refroidissement du genre comportant: une compresseur électrique
-1- qui, lorsqu'il fonctionne, produit dans le système un écart de pression entre
les côtés dénommés de haute et de basse pression, écart de pressions dont on profite
pour la compression et ultérieure expansion du fluide de refroidissement, un phénomène
utilisé pour le transfert de la chaleur, un condensateur -2-, dans lequel le fluide
de refroidissement provenant du compresseur à haute pression et température élevée,
cède de la chaleur, la condensation du fluide de refroidissement se produisant alors,
un filtre moléculaire ou déshydrateur -3-, dans lequel sont retenues les impuretés
et les particules non souhaitées dans le circuit, un tube capillaire ou de limitation
du débit du fluide de refroidissement -4- dans lequel le fluide de refroidissement,
par l'effet du processus de limitation diminue sa pression et sa température, un évaporateur
ou serpentin -6- dans lequel se produit le processus d'expansion du fluide de refroidissement,
un tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides de retour -7- dans lequel le produit
de refroidissement non utilisé dans le processus d'expansion est accumulé, pour ne
pas retourner en état liquide au compresseur, et un tuyau de retour de fluide de refroidissement
au compresseur électrique -9- à travers lequel le fluide de refroidissement en état
gazeux, retourne au compresseur électrique -1- pour commencer ainsi un nouveau cycle.
L'agencement échangeur de chaleur est dessiné de sorte qu'il permet de relier le tube
capillaire ou de limitation de débit du fluide de refroidissement -4- à l'évaporateur
ou serpentin du circuit de refroidissement -6- à travers le tuyau de raccordement
-8- relié au moyen d'une douille de fermeture, fixation et blocage -5- en matériaux
et ayant la forme appropriés pour être adaptés aux écarts de pression et de températures,
que subissent ces éléments, en plus du contact avec des huiles de lubrification et/ou
des fluides de refroidissement, en évitant l'utilisation de pièces de transition et/ou
des éléments ayant une exécution compliquée, afin de diminuer la possibilité de pertes
ou de fuites de fluide de refroidissement du système de refroidissement. |
TITRE ET DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] Cette invention concerne un agencement échangeur de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression, au moyen duquel on relie le tube capillaire ou de limitation du débit du fluide de refroidissement à un évaporateur ou serpentin du système de refroidissement simple, sûr et efficace.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ET PROBLÈMES À RÉSOUDRE
[0002] Il est connu dans la technique que ce genre de systèmes de refroidissement fonctionnent basés sur le principe de l'évaporation-compression du fluide de refroidissement. Le compresseur est une machine qui aspire et comprime le fluide de refroidissement à la phase gazeuse, en le faisant circuler dans le circuit par l' établissement d'un écart de pression entre les parties de haute pression du système, comprise sur le côté de haute pression du compresseur, le condensateur, l'endroit où le fluide de refroidissement cède de la chaleur à l'environnement ce qui rend possible que ce fluide se liquéfie, ensuite le fluide de refroidissement passe par le filtre déshydrateur, le fluide de refroidissement arrivant en état liquide au tube capillaire ou de limitation du débit; au fur et à mesure que le fluide de refroidissement parcourt le tube capillaire, sa pression et sa température diminuent, le tube capillaire ou de limitation du débit étant ce qui régule entre la partie de haute pression du circuit évoquée plus haut, et la partie de basse pression du circuit formé par l'évaporateur ou serpentin , l'endroit où le processus d'évaporation du fluide de refroidissement a lieu, le tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides de retour, et le tuyau d'aspiration ou de retour du fluide de refroidissement au compresseur.
[0003] On profite de l'écart de pression établi à l'intérieur du système de refroidissement, pour obtenir les processus de condensation et d'évaporation.
[0004] Le tube capillaire ou de limitation du débit est mis en contact avec le tuyau d'aspiration ou de retour du fluide de refroidissement au compresseur, afin de former un échangeur de chaleur contre-courant entre les deux parties du système de refroidissement.
[0005] Le matériau généralement utilisé pour fabriquer le tube capillaire ou de limitation de débit est le cuivre, car ses caractéristiques particulières permettent de produire, de façon fiable, des tubes ayant des diamètres extrêmement petits.
[0006] Les évaporateurs ou serpentins, tuyaux d'écoulement et tuyaux d'aspiration ou de retour sont fabriqués en des matériaux tels que l'aluminium; car il est approprié pour les conditions que ces éléments subissent dans cette partie du circuit.
[0007] Les hommes du métier connaissent les difficultés techniques que pose l'union de tuyaux ayant un diamètre intérieur si petit, des parois minces et divers matériaux comme ceux qui ont été désignés plus haut, actuellement on connaît de nombreuses modalités qui ont recours à la transition entre le tube capillaire ou de limitation de débit et l'évaporateur ou serpentin avec des éléments et des soudures augmentant les probabilités de pertes et accroissant les besoins de matériaux et les coûts de production et de fabrication, ou bien obligeant à utiliser des éléments à conception compliquée.
[0008] Aussi on a pensé à un agencement échangeur de chaleur pour relier de façon efficace les composants du circuit de refroidissement ayant les caractéristiques citées plus haut. En mettant en place l'agencement échangeur de chaleur que l'invention fournit, il est possible de relier le tube capillaire ou de limitation du débit à l'évaporateur ou serpentin de façon sûre et effective, en faisant la transition entre ces éléments qui permettent de réduire ainsi la possibilité de pertes ou de fuites de fluide de refroidissement du circuit.
[0009] L'invention, par contre, relie les éléments formant l'agencement échangeur de chaleur, de façon efficace, sûre et simple, indépendamment des matériaux choisis pour leur exécution.
DESCRIPTION RÉSUMÉE DES DESSINS
[0010] Pour mieux comprendre cette invention, elle sera décrite en détails et concernant des exemples de mise en oeuvre dans ses modalités de mise en oeuvre préférée, à titre d'exemple de démonstration.
[0012] La figure 1 représente l'agencement échangeur de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression.
[0013] La figure 2 est un détail à échelle agrandie et en coupe verticale du tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides de retour, illustrant l'objet de l'invention à protéger, et dans cet agencement échangeur de chaleur reliant le tube capillaire ou de limitation de débit - 4- par le tuyau de raccordement -8- au moyen d'une douille de fermeture, fixation et blocage -5- à l'évaporateur ou serpentin -6-.
[0014] Le détail "A" représente une coupe verticale de la douille de fermeture, fixation et blocage -5-.
[0015] Dans la figure 3, on remarque la variante ou alternative de mise en oeuvre de l'objet de l'invention à protéger, dans laquelle on remarque l'agencement particulier de la douille de fermeture, fixation et blocage -5-.
OBJET DE L'INVENTION
[0016] Le but recherché par l'invention est la liaison de l'évaporateur ou serpentin -6- au tube capillaire ou de limitation de débit -4- faisant partie de l'agencement échangeur de chaleur, de façon sûre et effective, en évitant l'usage d'éléments de transition ou bien l'utilisation d'éléments ou de soudures augmentant les probabilités de pertes ou de fuites de fluide de refroidissement du système de refroidissement, en accroissant les besoins de matériaux et les coûts de fabrication ou en obligeant à utiliser des éléments ayant une conception compliquée, que l'on obtient en agençant une douille de fermeture, fixation et blocage -5- ce qui permet de former un ensemble entre le tube capillaire ou de limitation de débit -4- et l'évaporateur ou serpentin -6-.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0017] Dans toutes les figures, les mêmes numéros de référence désignent des éléments semblables ou correspondants.
[0018] Conformément à cela, l'agencement échangeur de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression constituant le véritable objet de cette invention comporte , dans son aspect conventionnel, le compresseur électrique -1-, le condensateur -2-, le filtre moléculaire ou déshydrateur -3-, le tube capillaire ou de limitation de débit -4-, la douille de fermeture, fixation et blocage -5-, l'évaporateur -6-, le tuyau d'écoulement -7- relié par des tuyaux de raccordement -8- et -8a-, à l'évaporateur ou serpentin -6-, et du tuyau d'écoulement, relié au compresseur électrique par le tuyau d'aspiration ou de retour -9-.
[0019] Conformément à ces mêmes figures de l'agencement échangeur de chaleur pour systèmes de refroidissement par compression et conformément à l'invention, un tronçon du tube capillaire ou de limitation de débit -4- est agencé dans le tuyau d'aspiration -9- et lorsqu'il arrive au tuyau d'écoulement -7- à la sortie duquel se trouvent les tuyaux de raccordement -8- et -8a- reliés à l'évaporateur ou serpentin -6-, et c'est à l'intérieur d'un de ces tuyaux de raccordement, dans le cas de la figure le -8-, où est mise en place par l'agencement d'une douille de fermeture, fixation et blocage -5- la transition entre le tube capillaire -4- et l'évaporateur -6-. Les figures illustrent un agencement préféré, en utilisant le tuyau de raccordement -8a- entre l'évaporateur -6-et le tuyau d'écoulement -7-, mais ni le fondement ni la fonction de l'invention ne seraient modifiés, si, par exemple, on se passait du tuyau d'écoulement -8a- et on reliait l'évaporateur -6- au tuyau d'écoulement -7- à travers un trou percé dans le corps de celui-ci. La façon qui est proposée, à titre d'exemple, est de placer une douille de fermeture, fixation et blocage -5- entre le tube capillaire ou de limitation de débit -4-et le tuyau de raccordement -8- empêchant le retour du fluide de refroidissement au circuit depuis le tube capillaire ou de limitation de débit -4- vers le tuyau d'écoulement - 7-; de sorte que entre les tuyaux de raccordement -8- et -8a-, il est facile et simple de relier l'évaporateur ou serpentin -6-, par des techniques généralement utilisées.
[0020] Dans la variante ou alternative de mise en oeuvre de l'objet de l'invention à protéger, représentée dans la figure 3, on observe l'agencement particulier de la douille de fermeture, fixation et blocage -5-, qui possède un trou de passage pour y loger et bloquer le tube capillaire ou de limitation de débit -4-, en formant ainsi un ensemble avec l'évaporateur ou serpentin -6, agencé à l'intérieur ou à l'extérieur du tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides de retour -7-, en se passant de l'utilisation de tuyaux de raccordement -8- et -8a-, en réduisant les matériaux et les opérations de fabrication, avec la réduction correspondante de possibles pertes ou fuites de fluide de refroidissement du circuit de refroidissement, en le rendant plus sûr.
[0021] Dans le système de refroidissement, le fluide de refroidissement qui est déjà sorti du compresseur électrique -1- rentrera dans le condensateur -2- pour passer ensuite à travers le filtre moléculaire ou déshydrateur -3- pour ensuite passer à travers le tube capillaire ou de limitation de débit -4-, en rentrant ensuite dans le tuyau de raccordement -8-, son retour étant empêché dans le circuit par l'agencement d'une douille de fermeture, fixation et blocage -5- et donc le fluide de refroidissement retournera à l'évaporateur ou serpentin -6- pour rentrer par le tuyau de raccordement -8a- au tuyau d'écoulement -7-, qui est relié au tuyau d'aspiration ou de retour -9-faisant retourner le fluide de refroidissement au côté de basse pression du compresseur électrique -1- pour entamer ainsi un nouveau cycle.
[0022] Conformément à tout ce qui a été exposé et illustré plus haut, il est facile de comprendre les avantages d'ordre technique et pratique qu'offre ce nouvel agencement échangeur de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression, et les hommes du métier pourront se rendre compte que de nombreux changements et modifications pourront intervenir sans s'éloigner de l'esprit de l'invention, donc, les revendications annexées couvrent toutes les variations équivalentes sans que cela ne signifie s'éloigner de l'esprit réel et de la portée de cette invention.
1. Un agencement échangeur de chaleur pour systèmes de refroidissement par compression
du genre comprenant un compresseur électrique -1- qui, lorsqu'il fonctionne, produit
à l'intérieur du système un écart de pression entre les dénommés côtés de haute et
de basse pression, un écart dont on profite pour la compression et ultérieure expansion
du fluide de refroidissement , un phénomène utilisé pour le transfert de chaleur,
un condensateur -2- dans lequel le fluide de refroidissement provenant du compresseur
électrique -1- à haute pression et température élevée, cède de la chaleur, la condensation
du fluide de refroidissement ayant lieu, un filtre moléculaire ou déshydrateur -3-
dans lequel sont retenues des impuretés et des particules non souhaitées dans le système,
un tube capillaire ou de limitation de débit -4- dans lequel le fluide de refroidissement,
par l'effet du processus de limitation, diminue ses pression et température, un tuyau
de raccordement -8- qui est relié à l'évaporateur ou serpentin -6- dans lequel se
produit le phénomène d'expansion du fluide de refroidissement, tuyau d'écoulement
ou collecteur de liquides de retour -7-, dans lequel le produit de refroidissement
non utilisé dans le processus d'expansion, est accumulé, pour ne pas retourner en
état liquide au compresseur électrique -1-, un tuyau de retour de fluide de refroidissement
ou tuyau d'aspiration -9- à travers lequel le fluide de refroidissement en état gazeux
retourne au compresseur électrique -1- pour ainsi commencer un nouveau cycle, caractérisé en ce que le tube capillaire ou de limitation de débit -4- se trouve relié au tuyau de raccordement
-8- au moyen d'une douille de fermeture, fixation et blocage -5- agencée de sorte
qu'elle forme un ensemble avec le tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides de
retour -7-; cette douille de fermeture, fixation et de blocage -5- en matériau et
ayant une forme appropriée pour être adaptés aux conditions de pressions et de températures
que subissent ces éléments ou le contact avec des huiles de lubrification et/ou des
fluides de refroidissement, est formée par une pièce qui possède à son intérieur un
trou de passage pour y loger, renfermer et bloquer le tube capillaire ou de limitation
de débit -4-.
2. Un agencement échangeur de chaleur pour des systèmes de refroidissement par compression,
conformément à la revendication un, comme alternative ou variante de mise en oeuvre,
caractérisé en ce que le tube capillaire ou de limitation de débit -4- est relié à l'évaporateur ou serpentin
-6- par une douille de fermeture, fixation et blocage -5- en formant ainsi un ensemble
disposé à l'intérieur ou à l'extérieur du tuyau d'écoulement ou collecteur de liquides
de retour -7-.