Brevet FR2134475A1 — publié le 19721208

1. 2134475 La présente invention est relative aux évaporateurs pour réfrigérateurs. Xi est connu, par exemple par le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.795.113 de réaliser un évaporateur constitué par un ensem-5 ble monobloc en forme de plaque et destiné, en particulier, à un réfrigérateur à deux compartiments, à partir d'une ébauche plane / /l formée de deux tôles laminées places superposéee entre lesquelles sont formés des conduits d'écoulement du réfrigérant au moyen d'un réseau approprié d'une matière arrêtant ou empêchant le soudage. 10 Après cisaillage, une partie de l'ébauche obtenue est repliée de façon à former une boucle de forme rectangulaire constituant la section d'évaporateur du congélateur, tandis qu'une autre partie de l'ébauche est repliée de façon à former une seconde section, qui est 1'évaporateur du compartiment d'emmagasinage du réfrigérateur. 15 Un problème qui se pose dans ce type de construction réside dans le fait que la quantité de matière perdue est importante, et la présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en permettant de fabriquer de telles ébauches planes d'évaporateurs avec le minimum de perte de matière et par conséquent de fabriquer 20 d'une façon économique des évaporateurs du type plaque. Elle a pour objet un ensemble de deux ébauches d'évaporateurs pour réfrigérateurs caractérisé en ce que ces deux ébauches planes et à peu près identiques sont disposés tête bêche dans un même pam-neau composite rectangulaire en tôle laminée à froid, duquel ces 25 ébauches peuvent être séparées par cisaillage. Chaque ébauche d'évaporateur présente une forme à peu près en L, et comporte deux sections d'évaporateur espacées réunies entre elles par un col venu de matière avec elles. Les deux ébauches sont reliées par des conduits communs pour l'agent réfrigérant, de sorte 30 que les conduits de ces deux ébauches peuvent subir une expansion radiale par une opération unique de formage sous pression, après laquelle les deux ébauches sont séparées par cisaillage du panneau unique. Des ébauches pour évaporateurs suivant l'invention peuvent, 35 par conséquent, être fabriquées en série économiquement et en économisant de la matière d'une façon qui ne pouvait être envisagée jusqu'à présent suivant les procédés de la technique antérieure. L'invention a également pour objet les évaporateurs obtenus à partir de ces ébauches. 40 D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours 72 14589 2" 2134470 de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels : - la Fig. 1 est une vue partielle schématique en perspective d'un évaporateur suivant l'invention disposé dans un réfrigérateur 5 ménager; - la Fig. 2 est une vue en plan de l'ensemble de deux ébauches disposées tête bêche pour évaporateurs tels que celui représenté à la Fig. 1, ces ébauches étant représentées avant leur séparation et leur mise en forme; " ~- 10 - la Fig. 3 est line vue en plan de l'une' des ébauches pour évaporateur tel que celui représenté à la Fig. 1, après,expansion des conduits et séparation par cisaillement, les conduits expansés de passage du réfrigérant étant indiqués, mais avant que les sections de 1'évaporateur soient mises dans leurs formes finales; 15 - la Fig. 4 est line vue en plan d'une ébauche développée pour évaporateur montrant les moyens de fixation venus de matière et les lignes de pliage avant que les sections de cet évaporateur soient repliées dans leurs formes finales; - la Fig. 5 est une vue en élévation de face montrant la dis-20 position relative des sections de 1'évaporateur après leur montage dans le réfrigérateur; - la Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 4; - les Fig. 7» 8 et 9 sont des vues en coupe suivant les lignes 25 respectives 7-7 s 8-8 de la Fig. 4 et 9-9 de la Fig. 5» - la Fig. 10 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 10-10 de la Fig. 3. ~ v> " * On voit à la Fig. 1 un mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel la référence 10 désigne une partie d'une armoire 30 de réfrigérateur classique qui comporte : dans sa partie supérieure, un compartiment d'emmagasinage 12 thermiquement isolé pour des aliments congelés; dans sa partie intermédiaire, un compartiment 14 isolé pour aliments rafraîchis mais dans lequel règne une température relativement plus élevée; et à la partie inférieure de l'ar-35 moire, un compartiment non isolé (non représenté) destiné à contenir la machinerie non isolée. Dans un but de clarté, on n'a pas représenté de portes, alors que, de préférence, deux portes doivent être prévues pour fermer les ouvertures des deux compartiments, suivant la pratique courante. 40 Une ébauche monobloc d'évaporateur 16 du type en forme de pla 3- 213W75 que, est représentée développée à la Fig. 4; elle comprend deux portions ou sections 20 et 22. La section 20 est destinée à être repliée en forme d'anneau 18 de section transversale rectangulaire constituant la position de 1'évaporateur de congélateur en forme de 5 cage (Fig. 1) destiné à réfrigérer le compartiment 12 d'emmagasinage des denrées congelées, tandis que la section 22 est destinée à constituer une deuxième portion de 1'évaporateur, s'étendant vers le bas, pour réfrigérer le compartiment 14, situé au-dessous, et dans lequel sont emmagasinées des denrées non congelées. 10 Un dispositif pour liquéfier Un réfrigérant, comprenant un groupe moto—compresseur 24 et un condenseur 26, représentés schéma-tiquement, est monté dans le compartiment inférieur de l'armoire pour fournir du liquide réfrigérant par l'intermédiaire d'un tube capillaire 28, relié à l'orifice de sortie du condenseur. 15 Le tube capillaire 28 s'étend à l'intérieur d'un tuyau d'aspi ration 30 jusqu'à une entrée et une sortie 52 combinées (Fig. 3} de portion ou section 18 d'évaporateur congélateur en forme de boucle rectangulaire. Un interrupteur 32 actionné par un thermostat, qui comprend un 20 bulbe 34, disposé en contact avec le bord inférieur de la section 22 de 1'évaporateur, est utilisé pour démarrer et arrêter le groupe moto-compresseur 24 en fonction des demandes de froid. Cet interrupteur 32 est adapté pour fermer le circuit du groupe moto-com-presseur lorsque la température du bulbe est de quelques degrés su-25 périeure à la température de fusion de la glace qui peut se former sur 1'évaporateur 22 pendant le cycle de fonctionnement et est adapté pour ouvrir le circuit lorsque la température du bulbe approche de -18°G. La dimension relative des sections 18 et 22 de 1'-évaporateur et l'agencement des conduits dans cet évaporateur sont 30 tels que l'on peut obtenir un dégivrage automatique de la section 18. Suivant l'invention, deux ébauches identiques 16 et 16' pour évaporateurs sont fabriquées à partir de deux tôles planes superposées formant un panneau composite unique 35 (Fig. 2); ce panneau 35 comporte, intercalé entre les tôles, un réseau d'une matière empêchant le soudage ou d'une matière arrêtant la soudure. Du fait que les ébauches 16 et 16' sont identiques, on n'a représenté que l'ébauche 16 en développement complet à la Fig. 4. Pour former la section 18 d'évaporateur eçi forme de boucle rectangulaire, la section 40 20 de l'ébauche est repliée, dans des plages de pliage, à peu ppès 72 14589 parallèles A, B, C, D, s'étendant transversalement, afin de réaliser un premier panneau latéral 36, un panneau supérieur 37, un second panneau latéral 38 et un panneau de fond 39 disposés en série dans l'ordre énuméré (Fig. 1). Les panneaux 36-39 sont disposés à 5 angle droit les uns par rapport aux autres afin de former les surfaces du congélateur supérieure, inférieure et latérales du compartiment 12 qui se trouve au-dessous de la température de congélation, tandis que la section 22 s'étendant vers le bas s'étend dans le compartiment 14 qui se trouve au-dessus de la température de congé-10 lation. La partie en forme de boucle rectangulaire 18 de 1'évaporateur est reliée à la section 22 en forme de plaque au moyen du col 42 venu de matière et contenant des passages à réfrigérant qui relient les sections 18 et 22 et qui sont parallèles et voisines de la paroi arrière du compartiment congélateur 14. Le tube capillaire 15 28, relié à l'orifice de sortie du condenseur 26 s'étend à l'intérieur du tuyau d'aspiration 30 jusqu'au raccord 52 d'entrée et de sortie combinées de la section en forme de boucle 18. Ce raccord s'étend, à travers un passage étranglé 54, dans la section 18 de 1'évaporateur tandis que le tuyau d'aspiration 3O est ajusté dans 20 et relié à un conduit 56 bien plus grand et présentant une entrée latérale 58. On se référera maintenant à la Fig. 3» qui montre en plan l'ébauche 16 d'évaporateur découpée et après expansion des conduits internes; on voit que le passage étranglé 54 est relié directement 25 à un conduit 60 qui s'étend jusqu'à une entrée 62 disposée dans l'angle inférieur droit de la section 20. Celle-ci comporte un réseau de conduits pour le réfrigérant à peu près sur la totalité de sa surface qui comporte l'entrée 62 sur l'un de ses côtés, qui est relié à un conduit 60, et une sortie 64 reliée à un conduit 66 qui 30 s'étend parallèlement aû bord longitudinal 67 de la section 20 à travers le col 42 jusqu'à la section 22 de 1'évaporateur. Cette section 22 comporte une combinaison d'une partie 68 de conduit du type gaufré et d'un conduit sinueux 69, comme représenté, ou encore uniquement l'un eu l'autre type de conduit, comme on le désire. Le ré-35 frigérateur s'écoule du conduit 69 par le conduit 70, à travers le col 42, jusqu'au conduit 72 s'étendant à travers la section 20 et rejoint le passage 58 qui, par le conduit 56 et le tuyau d'aspiration 30» revient au groupe moto-compresseur 24. Comme on le voit à la Fig. 2, deux évaporateurs complets sont 40 de préférence réalisés à plat à partir des deux tôles 76, 78 rec 72 14589 5. 2134475 tangulaires (Fig. 10), en un alliage d'aluminium, qui sont tout d'abord disposées l'une sur l'autre, une matière d'arrêt de la soudure étant appliquée sur la face de l'une des plaques suivant un réseau prédéterminé comme représenté, afin de former tin seul panneau 5 rectangulaire composite 35* L'épaisseur des tôles est réduite et elles sont soudées ensemble le long de leurs surfaces en contact en tous les points excepté aux emplacements où les tôles ont été préalablement revêtues de la matière d'arrêt de la soudure afin de réaliser un élément composite homogène. 10 Deux réseaux en matière empêchant la soudure et présentant dans leur ensemble une forme en L, analogues au réseau représenté à la Fig, 3» sont formés sur la surface de l'une des tôles 76 ou 78. Un conduit de gonflage, constitué par une bande ou un ruban d'une matière empêchant la soudure, est appliquée sur l'une des surfaces 15 de l'une des tôles, dans la zone marginale comprise entre les ensembles 16, 16' du panneau composite 35> comme indiqué en 82. Le conduit 82 d'expansion s'étend jusqu'au bord supérieur longitudinal 67 (Fig. 2) du panneau composite 35 et l'on introduit une aiguille dans cette partie non soudée, et les parties non soudées correspon-20 dant au réseau des deux ensembles 16 et 16' d'évaporateur sont ensuite expansées au moyen d'un fluide sous pression qui pénètre dans ces ensembles par les dispositifs combinés d'entrée et de sortie 52 et 52'. Le panneau composite 35 capable des deux ébauches d'évapora-25 teurs 16, 16' est alors cisaillé pour enlever les zones marginales 80 (Fig. 2) de telle sorte que chaque ébauche 16, 16' apparaît sous la forme représentée à la Fig. 4. Ainsi, le panneau composite rectangulaire 35 comprend deux réseaux entiers de matière-empêchant la soudure reliés entre eux et chacun en forme de L. Les réseaux en L 30 sont orientés de façon à être imbriqués tête-bêche l'un dans l'autre de sorte que les ensembles pour évaporateur ont leurs sections 20, 20' s'étendant longitudinalement et décalés, et il en résulte, par exemple, que la section 22 de l'ensemble 16 est à peu près alignée longitudinalement avec la section 20' et adjacente au premier 35 panneau latéral 36' de l'ensemble 20'. Du fait que chaque ensemble pour évaporateur est formé avec sa section 22 et son col associé 42 présentant une -dimension transversale combinée légèrement supérieure à la dimension transversale de la section 20, les ensembles s'ajustent entre eux en position tête-bêche et de façon à correspondre 40 permettant de découper les ensembles par cisaillage à partir du 72 14589 6. 2134475 panneau composite 35 avec un minimum de pertes de mafière. Du fait. que la quantité de matière est un facteur critique pour que le prix de fabrication d'un ensemble pour évaporateur d'une seule pièce soit égal à celui des évaporateurs formés séparément, le but de 5 l'invention consistant à réduire la quantité de matière perdue permet d'obtenir en pratique un ensemble pour évaporateur d'un prix de revient plus faible. En outre, plusieurs cavités 92 et trous 9^ obtenus par découpage ou estampage sur leurs périphéries sont prévus dans les ébau-10 ches en forme de L pour évaporateurs. D'une façon plus particulière, des cavités 92 et des trous 9^ sont formés dans les bords 96, 98 situés le long du bord avant du flan 20 de 1'évaporateur. Ces cavités et ces trous peuvent être formés par un procédé quelconque approprié, par exemple par poinçonnage à la presse et fournissent des 15 moyens grâce auxquels l'ensemble pour évaporateur suivant l'invention peut être assemblé pour présenter la forme en boucle rectangulaire 18 complète représentée à la Fig. 5> en repliant l'ensemble le long des zones de pliage transversales A, B, C et D. Les bords 96, 99 sont représentés repliés vers l'extérieur comme représenté jà. 20 la Fig. 7 afin de former des rebords externes de la section 18 d'é-vaporateur du congélateur, qui peuvent être utilisés pour fixer 1'-évaporateur directement sur le revêtement de la paroi latérale (non représentée) du réfrigérateur au moyen d'un certain nombre de rivets qui traversent des trous d'une partie avant de la paroi du re-25 vêtement et les trous 9^ de la section 18 de 1'évaporateur. Les rebords avant 96, 99 de la section 18 de 11évaporateur sont de préférence situés en arrière du bord avant du revêtement de sorte que 1'-évaporateur ainsi que la paroi métallique arrière du congélateur, représentée en 100 à la Fig. 9> coopèrent afin de former les parois 30 arrière, supérieure, inférieure et latérale du compartiment 12 de congélation présentant une ouverture d'accès à sa partie avant, qui est fermée au moyen d'une porte non représentée. Comme on le voit à la Fig. 8, le panneau latéral 36 est raccordé par un épaulement à un étroit rebord latéral 101, qui recou-35 vre le rebord 102 du panneau 39 du fond et est fixé sur celui-ci par un moyen quelconque approprié, par exemple au moyen de vis 103 (Fig. 1) qui passent à travers des trous 104. Le raccord d'entrée et de liaison 52 prévu dans une portion plane 105 est relié au tube capillaire 28 qui est adjacent à l'angle supérieur de droite du ko panneau latéral 36. 72 14589 7. 2134475 La section en forme de boucle rectangulaire 18 de 1'évaporateur du congélateur est reliée à la section 22 de 1'évaporat eur par le col kZ venu de matière qui relie ces sections sur le bord arrière du panneau inférieur 39 de la section 18 avec des passages 5 d'écoulement 65 et 70 du réfrigérant, obtenus et formés par expansion radiale et supprimant ainsi des tubes de liaison séparés. Cet agencement monobloc constitue un ensemble d'évaporateur ayant une plus grande résistance et en même temps permet d'obtenir une utilisation plus complète de la technique du laminage à froid, du cise-10 lage et du pliage. Comme on le voit à la Fig. 4, la partie du bord libre 67 du panneau inférieur 39 présente des encoches 106, 108 qui sont découpées dans le panneau arrière 39 de part et d'autre du col kZ de sorte que ce dernier est à peu près centré sur l'axe transversal du panneau inférieur. Ceci permet de replier le col 15 suivant une courbe régulière à deux courbures inverses, comme représenté à la Fig. 9- Ainsi, la section 22 de 1'évaporateur peut être disposée vers l'intérieur par rapport à la paroi arrière 100 et parallèlement à celle-ci et espacée vers l'avant de cette paroi de sorte que cette section 22 est adjacente à la paroi arrière in-20 terne du réfrigérateur ou du compartiment 14 dont la température est supérieure au point de congélation de l'eau, évitant ainsi des coudes des conduits 65 et 70. Le terme tête-bêche signifie qu'un ensemble d'évaporateur est disposé sur le panneau 35 comme si on l'avait fait tourner de 180° 25 afin de l'emboîter ou l'imbriquer en position inverse correspondante avec un second, ensemble. Ainsi, après découpage des ensembles dans le panneau, chaque ensemble peut être tourné bout en bout dans un plan commun pour réaliser deux ensembles d'évaporateur à peu près identiques. 72 14589 8. 2134475 - REVENDICATIONS. - 1 - Ensemble d'ébauches pour évaporateurs de réfrigérateurs, cet ensemble, du type à panneau composite comprenant deux tôles métalliques planes laminées à froid superposées et de forme rectan- 5 gulaire et, entre ces tôles, un réseau d'une matière d'arrêt de la soudure destiné à délimiter des conduits radialement expansibles afin de former un circuit d'écoulement du réfrigérant, chaque ébauche comprenant une section de congélateur et une section plate d'é-vaporateur réunies par un col, et.chaque section de congélateur 10 comprenant deux panneaux latéraux, un panneau supérieur et un panneau inférieur reliés par des zones pliables parallèles s'étendant transversalement, étant caractérisé en ce que le panneau composite (35) comporte deux ébauches (16, 16') qui sont à peu près identiques et en forme de L, la section plate (22) d'évaporateur de chaque 15 ébauche étant reliée par son col (42) le long d'un bord longitudinal (67) dudit panneau intérieur, et les deux ébauches (l6, 16') étant orientées tête-bêche sur ledit panneau composite (35) et décalées de sorte que la section plane (22) de chaque ébauche est alignée longitudinalement avec le premier panneau latéral (38) de 20 l'autre ébauche et adjacente à celui-ci. 2 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce' que chaque section plane d'évaporateur (22) et son col conjugué (42) présentent en combinaison une dimension transversale supérieure à la dimension transversale de la section de l'ébauche de congélateur 25 (20). 3 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour expanser le panneau composite (35) j un seul conduit (82) est formé par la matière d'arrêt de soudure de façon à s'étendre transversalement à partir d'un bord longitudinal (67) dudit panneau com- 30 posite (35) et de façon à être situé entre le premier panneau latéral (36) de la seconde ébauche (16 * ) d'évaporateur et la section plane d'évaporateur (22) de la première ébauche (16). 4 - Ensemble suivant la revendication 3» caractérisé en ce que ledit conduit (82) présente un coude à 90° de façon à s'étendre 35 longitudinalement dans une zone marginale intermédiaire séparant les deux ébauches (16, 16'). 5 - Evaporateur pour réfrigérateur obtenu à partir de l'une quelconque des ébauches séparées par cisaillement de l'ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4.