Brevet FR2251796A1 — publié le 19750613

L'invention concerne un échangeur de chaleur utilisant deux fluides circulant à contre-courant, et applicable en parti culier aux pompes de chaleur à compresseur Dans le cas de ces pompes, on utilise deux échangeurs de chaleur, lsun travaillant en condenseur, ltautre en évapora- tueur, ctest-à-dire deux échangeurs travaillant lean par rapport à l'autre selon des sens inverses d'rechange de chaleur.Dans le cas d'une pompe de chaleur ayant un régime deété et un régime dthiver, chaque échangeur doit en outre fonctionner en condenseur une partie de l'année et en évaporateur une autre partie de l'année. Un surdimensionnement de ces échangeurs est alors nécessaire pour pallier les inconvénients de leur marche dans deux sens différents, car leurs rendements sont très inégaux dans ces deux cas. Cet écart de rendement provient principalement du fait que si l'échan~ geur utilise deux fluides circulant à contre-courant dans un cas de marche, il n'en est plus de m'eme dans l'autre cas de marche. L'objet de l'invention est de permettre à un échangeur de chaleur de fonctionner dans l'unquelconque des deux sens d'échange de chaleur sans que les deux fluides circulant dans cet échangeur cessent de travailler à contre-courant. L'échangeur selon l'invention est caractérisé en ce qutil comporte, sur le circuit de l'un de ses deux fluides, un dispositif d'inversion du sens de parcours dudit fluide. Un tel dispositif est par exemple constitué d'un distributeur à quatre voies branché sur les extrémités des tuyauteries relatives à l'un des fluides de ltécharlgeurO Le distributeur à quatre voies peut entre remplacé en variante par un jeu de quatre vannes commandées, deux d'entr'elles étant branchées respectivement en série sur chaque extrémité des tuyauteries relatives à l'un des fluides de ltéchangeur, les deux autres vannes étant branchées en croix aux extrémités des deux premières vannes, les quatre vannes étant commandées de manière à inverser le flux dudit fluide. L'invention sera mieux comprise à l'aide dgun exemple de réalisation concernant une pompe de chaleur à compresseur, et à l'aide des dessins annexés où - La figure 1 représente le schéma des circuits de fluides d'une pompe de chaleur en régime dthiver, - La figure 2, le schéma correspondant au régime d'été. Les échangeurs de chaleur 2 et 3 comportent deux fluides d'échange de chaleur, à savoir par exemple du fréon et de ltair soufflé par un ventilateur. Sur la figure t, l'échangeur extérieur 2 fonctionne en évaporateur et l'échangeur intérieur 3 en condenseur. Sur la figure 2 ltéchangeur 2 fonctionne au conS traire en condenseur et l'échangeur 3 en évaporateur. Les tuyauteries tracées en trait fort correspondent à celles où circule du fréon, les petites flèches indiquant le sens de cette circulation. Les grandes flèches correspondent au sens de circulation de l'air. L'objet de l'invention réside dans l'adjonction à cha que échangeur d'un dispositif dtinversion du sens de flux du fréon constitué par un jeu de quatre vannes commandées 1A, 1B, 4AX 4B. L'une des vannes lA est en série sur la tuyauterie supé rieure de l'échangeur 2, ltautre vanne 1B shunte l'ensemble van- ne 1A et échangeur 2. La vanne 4A est en série sur la tuyauterie inférieure de 1 téchangeur 2, l'autre vanne 4B shunte ltensemble vanne 4B et échangeur 2. Les vannes 1B et 4B sont donc branchées en croix aux extrémités des vannes 1A et 4A. Les vannes 1C 1D 4C 4D qui correspondent à ltéchangeur 3 sont disposées de la même manière que les précédentes. Toutes ces vannes sont par exemple du type électromagnétique ou à commande manométrique. Les figures 1 et 2 indiquent les vannes qui sont ouvertes pour chaque régime d'hiver et d'été. Ainsi, l'air et le fréon circulent dans tous les cas à contre-courant dans les échangeurs 2 et 3. En dehors de ces dispositifs d'inversion de sens de flux du fréon, on trouve dans le schéma les éléments bien connus d'une pompe de chaleur classique tels que: une vanne à quatre voies 5 par exemple de type électromagnétique à deux positions hiver-été, un accumulateur-échangeur 6, un compresseur 7, un détendeur 8. On pourrait en variante utiliser comme dispositif d'inversion du sens de flux un distributeur à quatre voies, sembla- ble à la vanne 5 branché sur les extrémités des tuyauteries des échangeurs de la même manière que la vanne 5 par rapport aux éléments en série 6 et 7. L'invention permet d'améliorer considérablement le rendement des pompes de chaleur à compresseur. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur, applicable en particulier aux pompes de chaleur à compresseur et utilisant deux fluides cir culant à contre-courant, caractérisé en ce qu'il comporte, sur le circuit de l'un des deux fluides, un dispositif d'inversion du sens de flux dudit fluide pour permettre audit échangeur de fonctionner dans Itun quelconque des deux sens d'échange de cha leur sans que les deux fluides cessent de circuler à contre-cou- rant. 2.- Echangeur de chaleur selon la revendication 1 dans le quel le dispositif d'inversion est un distributeur à quatre voies branché sur les extrémités des tuyauteries relatives à l'un des fluides de l'échangeur et ayant deux positions de mar che. 3.- Echangeur de chaleur selon la revendication 1 dans le" quel le dispositif d'inversion est constitué par un jeu de qua tre vannes commandées, deux dtentrtelles étant branchées respec- tienent en série sur chaque extrémité des tuyauteries relatif ves à l'un des fluides de ltéchangeur, les deux autres vannes étant branchées en croix aux extrémités des deux premières van nes, les quatre vannes étant commandées de manière à inverser le flux dudit fluide.