Brevet FR2517038A1 — publié le 19830527

La présente invention se rapporte à un circuit de réfrigération Plus particulièrement, la présente invention concerne un tube alimenteur pour relier un dispositif détendeur à l'évaporateur d'un circuit de réfrigération tout en supprimant le bruit engendré par le courant de fluide frigorigène dans le tube alimen- teur. Dans un dispositif classique de climatisation à compression de vapeur, un circuit de réfrigération comprenant un compresseur, un condenseur, un évapora- teur et un dispositif détendeur est prévu pour trens- férer l'énergie thermique entre deux sources thermo- dynamiques Le compresseur sert à élever la pression et la température d'un fluide réfrigérant gazeux qui est ensuite envoyé dans le condenseur dans lequel 1 ê 6- nergie thermique est rejetée par le fluide frigorigène gazeux pour condenser le fluide frigorigène en un li- quide Le fluide frigorigène liquide est alors conduit à travers un dispositif détendeur dans lequel il est soumis à une perte de charge De fluide frigorigène sous pression réduite est alors envoyé dans l'évapora- teur dans lequel il s'évapore brusquement ou bout, ab- sorbant l'énergie thermique de l'air qui s'écoule sur l'évaporateur pour provoquer le refroidissement de l'air Le fluide frigorigène est ensuite retourné au compresseur pour fermer le circuit de réfrigération. Dans de nombreux petits circuits de réfrigéra- tion, on utilise comme dispositif détendeur un tube capillaire La pression du fluide frigorigène liquide est réduite lorsqu'il s'écoule dans le tube capillaire et il doit être ensuite conduit jusqu'aux circuits ap- propriés de l'évaporateur Ce fluide frigorigène est l'objet d'une baisse de pression pendant qu'il s'écoule dans l'étranglement d'écoulement et il peut être déchar- gé par le tube capillaire sous forme d'un liquide ou -2- d'un gaz ou d'un mélange des deux La turbulence pro- duite par l'ébullition qui résulte de la vaporisation du fluide frigorigène de même que la vitesse de sortie du fluide frigorigène hors du tube capillaire, qui peut être proche de la vitesse du son, constituent une sour- ce principale de bruit dans le fonctionnement du cir- cuit de réfrigération Ce bruit peut être particulière- ment gênant dans le fonctionnement d'un climatiseur domestique ayant un circuit de réfrigération situé à proximité de la personne qui détecte le niveau de bruit. Un moyen pour isoler la source de bruit de l'enceinte qui est climatisée a consisté à disposer l'extrémité de sortie de l'étranglement d'écoulement du c 8 té exté- rieur de la cloison qui sépare le climatiseur domesti- que en compartiments ou sections intérieur et extérieur. Ceci nécessite l'emploi d'un tube de liaison non étran- glé supplémentaire pour raccorder l'extrémité de sortie de l'étranglement d'écoulement à l'extrémité d'entrée de l'évaporateur qui est positionné dans le comparti- ment intérieur. Un autre procédé pour effectuer la suppression du bruit dans un tube alimenteur a consisté à utiliser plusieurs tubes, chacun d'un diamètre différent, de telle sorte que le fluide qui est déchargé du tube ca- pillaire entre dans un tube de grand diamètre s'écoule jusqu'à un tube de plus petit diamètre, s'écoule en- suite dans un tube de plus grand diamètre puis est re- tourné à l'évaporateur Ce type d'agencement nécessite de nombreux tubes de diverses grosseurs et de nombreu- ses étapes de brasage ou de soudage pour réaliser un assemblage approprié pour servir à cette fin Du fait de l'utilisation de nombreux éléments et de nombreux joints, la possibilité d'une erreur ou d'un mauvais as- semblage est considérablement accrue. La présente invention a pour objet un tube ali- -3- menteur formé à partir d'une pièce unitaire On peut aplatir une partie d'une unique pièce de tube de cuivre dans une matrice pour réduire la surface de la section transversale En aplatissant cette partie, on crée le même effet que lorsqu'on fait passer le fluide frigori- gène dans un tube de diamètre réduit On obtient la suppression du bruit à l'intérieur du tube en réduisant le volume du tube dans la partie de diamètre réduit. Les parties d'extrémité du tube restent non modifiées pendant le processus d'aplatissement de telle sorte qu'elles peuvent être raccordées au tube capillaire approprié et à l'évaporateur ou autre élément de l'ap- pareil. Selon le mode de réalisation préféré de l'in- vention, il est prévu un tube alimenteur conçu pour être utilisé dans un appareil climatiseur Ce tube ali- menteur relie le dispositif détendeur à l'évaporateur; il comporte une première extrémité cylindrique conçue pour être jointe au dispositif détendeur, une partie aplatie de surface de section transversale réduite et une extrémité de décharge de configuration cylindrique conçue pour être jointe à l'évaporateur, cette partie aplatie servant à étouffer le bruit provoqué par l'é- coulement du fluide à partir du dispositif détendeur jusqu'à l'évaporateur Le tube alimenteur est fabriqué à partir d'une unique pièce monobloc ayant une partie aplatie en forme de U entre les extrémités cylindri- ques. D'autres caractéristiques de l'invention appa- raîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel: la Fig 1 est une vue schématique d'un circuit de réfrigération; la Fig 2 est une vue latérale isométrique du tube alimenteur; -4- la Fig 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne III-III de la Fig 2; et la Fig 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la Fig 2. L'Iinvention telle que décrite ici se rapporte à un tube alimenteur conçu pour être utilisé dans un circuit de réfrigération, tel qu'on peut en trouver dans un climatiseur domestique Ce tube d'alimentation a des dimensions spécifiques et il est formé sous une configuration spécifique afin de pouvoir être adapté dans un appareil spécifique Les spécialistes de la technique comprendront que l'on peut réaliser des con- figurations similaires et des modifications de cons- truction sans sortir du cadre ni s'écarter de l'esprit de l'invention. Sur la Fig 1 à laquelle on se référera mainte- nant, on a représenté une vue schématique d'un circuit de réfrigération simple Un compresseur 10 est relié par un conduit de fluide frigorigène gazeux à un con- denseur 12 dans lequel le fluide frigorigène est con- densé en un liquide Le fluide frigorigène liquide sor- tant du condenseur 12 s'écoule dans un capillaire dans lequel il subit une perte de charge À la sortie du capillaire 16 le fluide frigorigène s'écoule par un tube alimenteur 18 jusqu'à un évaporateur 14 A l'in- térieur de l'évaporateur, le fluide frigorigène bout et se transforme un gaz absorbant l'énergie thermique de l'air qui s'écoule sur l'évaporateur Le fluide fri- gorigène gazeux sortant de l'évaporateur est alors re- tourné au compresseur pour achever le cycle. Le tube alimenteur 18 est positionné de façon à raccorder le tube capillaire 16 à l'évaporateur 14 pour conduire le fluide frigorigène basse pression qui est déchargé du capillaire jusqu'à l'évaporateur Le fluide frigorigène peut être liquide ou il peut être constitué -5- par un mélange de liquide et de gaz La perte de charge dans le capillaire est provoquée par la résistance in- terne à l'écoulement du tube de petit diamètre dans le- quel s'écoule un volume important de fluide frigorigène. En général, la vitesse de sortie du tube capillaire est extrêmement élevée de sorte qu'il se produit une tur- bulence importante et des irrégularités d'écoulement de sortie lorsque le mélange est déchargé hors du ca- pillaire. Les Fig 2 et 3 représentent la géométrie spé- cifique du tube alimenteur tel que revendiqué ici Une partie d'extrémité 21 c 8 té capillaire du tube alimen- teur 18 est représentée comme ayant une configuration cylindrique et comme étant raccordée a une partie apla- tie 22 La partie aplatie 22 a une forme en U et la partie 21 coté capillaire est raccordée à une de ses extrémités tandis qu'une partie d'extrémité de dé- charge 23 est raccordée à son autre extrémité L'extré- mité de décharge 23 a une configuration approximative- ment en S et elle comporte un bourrelet ou cordon 24 situé à une de ses extrémités pour faciliter l'assem- blage d'un joint à cordon et à emboîtement Un répar- titeur servant à diriger le fluide frigorigène sortant du tube alimenteur vers plusieurs circuits de l'évapb- rateur peut être joint à l'extrémité de décharge du tube alimenteur. On forme, classiquement, la partie aplatie 22 en plaçant l'organe cylindrique dans une presse et en fermant la presse partiellement pour aplatir une partie du tube cylindrique Cette longueur aplatie a une sec- tion transversale réduite, de sorte que, lorsque le fluide frigorigène s'écoule hors du capillaire, il s'é- coule tout d'abord dans la partie d'extrémité plus grande 21 puis dans la partie 22 à surface de section transversale réduite et finalement dans la partie à -6- surface de section transversale plus grande de l'ex- trémité de décharge 25, toutes ces conditions agissant pour effectuer la suppression du bruit en ce qui con- cerne le fluide frigorigène qui s'écoule dans le tube. Les Fig 5 et 4 montrent spécifiquement la ré- duction de l'épaisseur de la section transversale du tube alimenteur à l'endroit o le fluide frigorigène s'écoule à partir de la partie d'extrémité 21 côté ca- pillaire dans la partie aplatie 22 Ceci représente un changement important d'épaisseur qui agit pour ef- fectuer à cet endroit la suppression du bruit Natu- rellement, il se produit un certain étouffement supllé- mentaire du bruit lorsque le fluide frigorigène s'é- coule à partir du capillaire de petit diamètre dans la partie d'extrémité 21 côté capillaire, de plus grand diamètre. -7- REVENDICATIONS - 1 Un circuit de réfrigération à compression de vapeur comprenant un compresseur ( 10), un conden- seur ( 12), un évaporateur ( 14) et un dispositif déten- deur ( 16) assemblés pour former un circuit de réfrigé- ration, caractérisé en ce qu'il comporte un tube ali- menteur ( 18) qui relie le dispositif détendeur à l'é- vaporateur, le tube alimenteur ayant une première extré- mité cylindrique ( 21) conçue pour être jointe au dispo- sitif détendeur, une partie aplatie ( 22) à surface de section transversale réduite et une extrémité de dé- charge ( 23) de configuration cylindrique conçue pour être jointe à l'évaporateur, cette partie aplatie ser- vant à étouffer le bruit provoqué par l'écoulement du fluide à partir du dispositif détendeur jusqu'à l'éva- porateur. 2 Circuit de réfrigération selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le tube alimenteur ( 18) est constitué par une unique pièce monobloc ayant une partie aplatie ( 22) entre lesdites extrémités cylin- driques. 3 Circuit de réfrigération selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que la partie aplatie ( 22) est en forme de U. 4 Circuit de réfrigération selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que le dispositif détendeur ( 16) est un tube capillaire en cuivre et en aluminium et en ce que le tube alimenteur ( 18) est en cuivre ou en aluminium, le tube alimenteur étant joint au tube capillaire et à l'évaporateur par soudage ou brasage. Un tube alimenteur ( 18) conçu pour raccor- der un dispositif détendeur ( 16) à un évaporateur ( 14) tout en servant à étouffer le bruit provoqué par l'é- coulement du fluide frigorigène dans ledit tube, ce tube étant caractérisé en ce qu'il comporte une partie -8- d'extrémité cylindrique ( 21) côté capillaire conçue pour être jointe au dispositif détendeur, une partie d'extrémité cylindrique de décharge ( 23) conçue pour être jointe à l'évaporateur et une partie aplatie ( 22) qui relie entre elles les deux parties d'extrémité, cette partie aplatie ayant une surface de section transversale réduite pour contribuer à supprimer le bruit produit lorsqe le fluide frigorigène s'écoule dans le tube alimenteur. 6 Un tube alimenteur selon la revendication , caractérisé en ce que la partie aplatie ( 22) a une forme générale en U. 7 Un tube alimenteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est fabriqué en une unique pièce monobloc.