Brevet FR2227451A1 — publié le 19741122

ja présente invention est relative à des échangeurs de chaleur pour réservoirs d'ensembles hydrauliques. D'une manière générale, le nouvel échangeur de chaleur selon l'invention comprend un bottier adaptateur permettant de monter un appareil directement sur la paroi d'un réservoir d'un ensemble hydraulique et un corps principal d'échangeur de chaleur, qui est monté sur ce bottier adaptateur, pénètre par une ouverture dans la paroi du réservoir et dans le bain de fluide qu'il contient. Le nouvel échangeur de chaleur est encore caractérisé par une vanne de commande de circulation d'eau et par un capteur de température, tous deux montés dans le bottieradaptateur mentionné ci-dessus pour proposer une unité modulaire de re froidissement, équipée de tous les éléments rassemblés en un module unique. Suivant un autre aspect de l'invention, puisque la vanne de cornr;;ande de l'eau, la sonde détectant la température, et les passages conduisant du bottier adaptateur aux conduits plus chauds et plus froids sont tous prévus à l'intérieur du module, toutes les canalisations et les composantes extérieures de l'échangeur de température sont pratiquement éliminées. Suivant un autre aspect de l'invention, toutes les connexions entre l'échangeur de chaleur et l'ensemble hydraulique sont prévues à l'intérieur du réservoir. Suivant encore un autre aspect de l'invention, s'il est nécessaire d'équiper le nouvel échangeur de chaleur d'une soupape de strette, on peut facilement placer une telle soupape de sdreté dans un ensemble de soupapes modulaire et la liaison entre l'échangeur de chaleur et l'ensemble se faisant à l'intérieur du réservoir. Suivant encore un autre aspect de l'invention, le nouvel échangeur de chaleur est prévu pour utiliser un nouveau bottier adaptateur, lequel boîtier est pris en sandwich entre le corps principal et la calotte amovible des échangeurs de chaleur classiques connus dans la technique antérieure, et permet ainsi de monter des échangeurs de chaleur classiques so-us la plaque d'un réservoir classique, 11 ensemble de la circulation de 1' échangeur de chaleur pénétrant alors dans le bain contenu dans le réservoir. I1 en résulte une construction peu coûteuse et peu encombrante qui élimine aussi les tuyaux extérieurs utilisés nécessairement avec les échangeurs de chaleur classiques. L'invention a donc pour objet - de proposer un nouvel échangeur de chaleurprévu pour étre monté de manière amovible sur un réservoir d'ensemble hydraulique de manière à ce que l'échangeur de chaleur pénètre dans le fluide du réservoir et à ce que les liaisons entre l'échangeur et l'ensemble hydraulique se fassent à l'intérieur du réservoir, - de proposer un nouvel échangeur de chaleur dans lequel la vanne de commande de circulation d'eau et la sonde de température sont intégrées dans une unité modulaire de refroidissement, économique et occupant un espace minimal, - de proposer un échangeur de chaleur dans lequel on a prévu un nouveau boftier adaptateur contenant la vanne de commande de circulation d'eau et le détecteur de température, ce bottier étant prévu pour titre pris en sandwich entre le corps principal et la calotte d'un échangeur de chaleur classique. Ceci aboutit à un appareil dans lequel les trajets plus chauds et plus froids d'échange de chaleur ainsi que les éléments de commande de la circulation le long de ces traJets sont associés dans une unité de refroidissement modulaire démontable. D'autres objets et avantages de l'invention apparaissent de la description qui suit, et des dessins annexés représentent des formes préférées de realisation de l'invention sans caractère limitatif. La fig, I est une vue latérale en élévation d'un réservoir pour ensemble hydraulique sur lequel est monté un échangeur de chaleur construit suivant l'invention, la fig. 2 est une vue de dessus en coupe d'un bottier adaptateur constituant une portion de l'échangeur de chaleur de la fig. 1, la coupe étant prise suivant la ligne du plan horizontal 2-2, à travers le bottier adaptateur, La fig. 3 est une vue latérale, en élévation, agrandie avec une coupe partielle d'un échangeur de chaleur suivant l'invention, la coupe étant prise suivant la ligne 3-3 du plan vertical à travers l'appareil, la fig. 4 est une vue en perspective représentant le bottier adaptateur des fig. 2 et 3 isolément et, Les fig. 5 et 6 sont respectivement une vue latérale et de dessus, en élévation, d'une embase constituant une partie de l'échangeur de chaleur de l'invention0 Le dessin montre : un échangeur de chaleur construit suivant l'invention représenté en son ensemble par 40,estmonté sur la paroi supérieure d'un réservoir 20 comprenant les parois latérales 22 et 24 et la paroi inférieure 26. Un ensemble hydraulique modulaire, portant le repère général 32 est également monté sur la paroi supérieure du réservoir. Comme l'indique la fig. I, le conduit d'entrée sous pression 30 et l'ouverture d'entrée 28 sont reliés à la sortie d'une pompe hydraulique utilisée avec l'ensemble et non représentée, le conduit 30 arrivant à une vanne de commande hydraulique modulaire qui peut etre conforme au dispositif modulaire présenté et décrit en détails dans la demande de brevet américain No 852 231 et déposée le 22.8.1969. Il faudrait mentionner que le fluide venant de l'en- semble est fourni par un réservoir 20 au côté aspiration de la pompe hydraulique par une ouverture de sortie du réservoir et un conduit de sortie non représentés. D'après les fig. 1 à 3, en particulier, l'échangeur de chaleur 40 est constitué d'un corps principal d'échangeur 76 et d'une partie supérieure 42 entre lesquels un bolier adaptateur 50 est pris en sandwich, la construction de ce dernier est représentée en détail sur les fig. 2 et 3. le bolier adaptateur 50 comprend un alésage pour vanne de commande 122, dans lequel est monté une soupape nor salement fermée 102, qui commande 11 écoulement d'eau incident, provenant d'une ouverture d'entrée 116 reliée à une source d'eau ou d'un autre réfrigérant sous pression. La soupape 102 est normalement poussée vers la gauche, comme l'indique la fig. 2, par un ressort de compression 108 monté dans un capot de ressort 110 et la soupape est décalée vers la gauche par l'application du fluide de commande sous pression dans la chambre de commande 190; à l'intérieur de cette chambre, le fluide agit sur un diaphragme étanche 112 qui entratne la tige de soupape 114 vers la droite quand la pression du fluide augmente et un ressort à compression 108 ramène la soupape vers la gauche sous l'effet d'une diminution de pression dans la chambre 19D. Il faut signaler que la soupape 102 est montée dans un carter de soupape 54 fixé par des ergots 182 au boitier adaptateur. On voit aussi sur la fig. 2 que les cordons de la soupape 102 sont équipés de joints annulaires 104 et 106. En se référant toujours à la fig. 2, on voit que le bottier adaptateur 50 comporte encore un alésage pour sonde 58, dans lequel circule l'huile de l'ensemble entre les ouvertures d'entrée et de sortie 198 et 196; une sonde 66 sensible à la température est montée dans cet alésage par les embouts filets 62, l'intérieur de la sonde étant rempli d'un fluide de commande qui se dilate et se contracte an fonction des variations de température de l'huile circulant dans l'alésage 58 de la sonde. Comme on le voit encore sur la fig. 2, la chambre de commande 190 de la soupape 102 est reliée à l'intérieur de la sonde 66 par une canalisation dè fluide de commande sch6matiquement figurée par la ligne 70. D'après les fig. 2, 3 et 4, la circulation d'eau vers les passages plus froids 80 et 82 de l'écbangeur de chaleur pénètre dans le bottier adaptateur 50 par l'entrée 116 et traverse la soupape ouverte 102, le passage horizontal 96, les passages.verticaiix 72, l'ouverture 88 de l'embase 84 et de là descend par les passages plus froids constitués par les tubes d'eau 80. L'eau change ensuite de direction sur la calotte de base du corps 76 de l'4changeur et remonte par les tubes d'eau 82, l'ouverture 86 de ltembase 84, les passages communs 74 du bottier adaptateur et sort par l'ouverture de sortie 172 de la calotte 42. Comme l'indiquent plus particulièrement les fig. 1 et 3, la circulation de l'huile venant de la pompe qui pénètre dans l'ensemble modulaire de commande 32 arrive par un conduit 34 dans le réservoir 22 et de là, à l'orifice d'entrée d'huile 198, par l'alésage de la sonde 58 où elle est en contact avec la sonde, sort de l'orifice de sortie 196 et puis par'le conduit 156 arrive à l'entrée 193 des passages plus chauds 195 dans le corps principal 76 de l'échangeur de chaleur. L'huile circule alors en effectuant des échanges de chaleur avec les passages plus froids constitués par les tubes d'eau 82 puis sort de l'échangeur par ltorifice de sortie d'huile 198 et passe dans le bain du réservoir. Il faut signaler qu'au cours du fonctionnement, l'échangeur de chaleur de 1'invention est monté sur un réservoir 22 en faisant pénétrer le corps principal 76, par une ouverture 3, il est en contact avec la surface 152 du fond du bottier adaptateur 50, lequel recouvre un épaulement de fixation 154 qui entoure l'orifice 36. le bottier adaptateur 50 est ensuite maintenu en place par des goujons filetés qui pénètrent dans les trous 176, fig. 4, et sont serrés dans les trous de la paroi supérieure du réservoir 22. Toujours, au cours du fonctionnement du dispositif, l'huile est admise en permanence par l'alésage de la sonde 58 et les passages les plus chauds 195 pendant le fonctionnement du système de commande 32 et du moteur et de la pompe qui lui sont associés. Quand la sonde 66 détecte une température prédéterminée pour laquelle il est nécessaire de refroidir lthuile, le fluide de commande se dilate dans la sonde 66 et dans la chambre de commande 190 en faisant passer la soupape de commande de circulation d'eau 102 vers la droite, ce qui fait circuler 11 eau dans les passages de refroidissement 80 de la manière déjà exposée. Quand la circulation d'huile est suffisamment refroidie et que la sonde détecte cette condition, le fluide de commande se contracte, en réduisant la pression exercée dans la chambre de commande 190, ce qui permet au ressort 108 de fermer la soupape 102. REVENDIChTIONS 1 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique constitué par l'association d'un boîtier adaptateur comprenant une paroi constituant une surface d'interconnexion, un alésage pour monter une soupape, un alésage pour monter une sonde, un passage pour le fluide le plus froid communiquant avec l'alésage de montage de la soupape et un passage pour le fluide plus chaud communiquant avec l'alésage de la sonde, d'un corps d'échangeur de chaleur présentant une face d'interconnexion montée contre la face d'interconnexion du boitier adaptateur d'un premier passage d'échange de chaleur dans ce corps d'échangeur de chaleur constituant un réseau plus chaud communiquant avec le passage pour le fluide plus chaud et un second passage d'échange de chaleur dans ce corps d'échangeur de chaleur constituant un réseau pour le fluide plus froid, d'une soupape montée dans l'alésage pour soupape, pour commander la circulation du fluide plus froid dans ce passage pour fluide plus froid, d'une sonde détectant la température, montée dans l'alésage pour montage de sonde, et un dispositif, capable de manoeuvrer la soupape, en réponse aux variations de la tempé- rature détectée par la sonde. 2 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique constitué par l'association d'un réservoir comprenant une paroi de réservoir présentant une ouverture et une surface périphérique de montage, d'un boitier adaptateur fixé sur cette surface de montage et comprenant une paroi constituant une surface d'interconnexion, d'un alésage pour montage d'une soupape d'un alésage pour montage d'une sonde, d'un passage pour le fluide le plus froid communiquant avec 1'alésage pour le montage de soupape et un passage pour fluide plus chaud communiquant avec l'alésage pour montage de la sonde, d'un corps d'é- changeur de chaleur comprenant une surface d'interconnexion montée sur la surface d'interconnexion correspondante du boitier adaptateur, et une partie intérieure se prolongeant au travers de l'ouverture de la paroi du réservoir, et pénétrant dans le bain du fluide le plus chaud contenu dans le réservoir d'un premier passage d'échange de chaleur dans ce corps de l'échangeur de chaleur constituant un passage plus chaud, communiquant avec le réseau du fluide le plus chaud, et un second passage d'échange de chaleur dans ce corps de l'échangeur de chaleur et constituant un passage plus froid, communiquant avec le réseau du fluide plus froid, d'une soupape montée dans l'alésage pour soupape, contrôlant la circulation du fluide plus froid dans le passage pour fluide plus froid, d'une sonde détectant la température, montée dans l'alésage pour sonde, et d'un dispositif capable de manoeuvrer la soupape en réponse aux variations de température détectées par la sonde. 3 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique constitué par l'association d'un corps d'échangeur de chaleur comprenant un corps principal présentant une pre mière surface d'interconnexion pour échangeur de chaleur et une calotte présentant une seconde surface d'interconnexion pour échangeur de chaleur, cette calote formant des passages de liaison pour le réseau plus chaud et le réseau plus froid du corps principal de l'échangeur de chaleur, d'un boitier adaptateur placé en sandwich entre les deux parties de l'échangeur de chaleur et comprenant une première et une seconde surface d'interconnexion qui entrent en contact avec les surfaces correspondantes pour échangeur de chaleur, un passage adapteur qui relie les passages de liaison de la partie de calotte avec les passages d'échange de chaleur, un alésage, pour montage d'une soupape, communiquant avec la circulation à travers l'un de ces échangeurs de chaleur et un alésage pour sonde communiquant avec la circulation dans 1' autre des passages de l'échangeur de chaleur, d'une soupape montée dans cet alésage pour soupape et contrôlant la circulation dans cet alésage, d'une sonde détectant la température, montée dans l'alésage pour sonde, et un dispositif manoeuvrant la soupape en réponse aux variations de température détectées par la sonde. 4 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique constitué par l'association d'un réservoir comprenant une paroi munie d'une ouverture et d'une surface de montage périphérique, d'un corps d'échangeur de chaleur comprenant un corps principal traversant l'ouverture des réservoirs et équipé d'une première surface d'interconnections pour échangeur de de chaleur et d'une partie de calotte équipée d'une seconde surface d'interconnexion pour échangeur de chaleur,cette portion de calotte formant des passages de liaison pour les circulations plus chaude et plus froide à travers le corps principal de l'échangeur, d'un boitier adapteur monté sur la surface de montage périphérique du réservoir, pris en sandwich entre les deux portions de 1'échangeur de chaleur et comprenant une première et une seconde surface d'interconnexion pour échangeur de chaleur qui viennent en contact avec les surfaces correspondantes de l'échangeur de chaleur des passages adaptateurs qui s1enga- gent dans les surfaces d' interconnexion pour échangeur de chaleur des passages adaptateurs qui relient les passages de liaison de la partie de calotte avec les passages d'échange de chaleur, un alésage pour montage de soupape communiquant avec la circulation à travers l'un des passages d'échange de chaleur et un alésage pour sonde communiquant avec la circulation à travers l'antre passage d'échange de chaleur d'une soupape montée dans 1 'aIsage pour soupape pour contrôler la circulation dans cet alésage. 5 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique constitué par ltassociation d'un boitier d'adaptation comprenant une paroi constituant une surface d'interconnexions, un alésage pour montage de soupage, en passage pour le fluide plus froid communiquant avec l'alésage pour montage de soupape et un passage pour le fluide le plus chaud, d'un colis d'échan- geur de chaleur comprenant une surface d'interconnexion montée sur la surface d'interconneaion du boitier adaptateur, d'un premier passage d'échange de chaleur dans ce corps d'échangeur de chaleur constituant un réseau plus chaud communiquant avec la circulation du fluide plus chaud, et d1un second passage d'échange de chaleur dans ce corps d'échangeur de chaleur et sn8- tituant une circulation plus froide communiquant avec le passage du fluide plus froid, d'une soupape, montée dans l'alésage de soupape, pour commander la circulation du fluide plus froid dans ce réseau plus froid, d'une sonde de température en contact avec une circulation de fluide dans cet ensemble, et un dispositif manoeuvrant la soupape en réponse aux variations de température détectées par la sonde. 6 - Echangeur de chaleur pour réservoir d'ensemble hydraulique, constitué par l'association d'un corps d'échageur de chaleur comprenant une portion principale présentant une première surface d'interconnexion pour échangeur de chaleur et une portion de calotte, présentant une seconde surface d'interconneibn pour échangeur de chaleur, la portion de calotte formant des passages de liaisons pour les réseaux plus froids et plus chauds à travers le corps principal de l'échangeur de chaleur, d'un boitier adaptateur pris en sandwich entre les portions de l'échangeur de chaleur etprésentant une première et une seconde surfaces d'interconnexions qui entrent en contact avec les surfaces d'interconnexions correspondantes de l'échangeur de chaleur, d'un passage adapteur reliant le passage de liaison de la portion de calotte avec les passages de l'échangeur de chaleur, et en alésage pour montage de soupape communiquant avec la circulation à travers l'un des réseaux de l'échangeur de chaleur d'une soupape montée dans l-'alésage pour soupape et commandant la circulation dans cet alésage, d'une sonde de température soumise à une circulation de fluide dans cet ensemble, et d'un dispositif capable de manoeuvrer la soupape en réponse aux variations de températures détectées par la sonde.