Brevet FR2573190A1 — publié le 19860516

La présente invention concerne les évaporateurs multitubulaires dont les tubes sont gonflés ou autrement réunis à des dissipateurs généralement constitués par des ailettes. Dans la technique actuelle de fabrication, l'une des extrémités des tubes est évasée pour recevoir les extrémités de crosses tubulaires de jonction. Les crosses de jonction sont munies d'un anneau de brasure et sont fluxées avant d'être chauffées jusqu'à la température de fusion de l'alliage de brasage. Lorsque les tubes sont en aluminium ou alliage de de métal, on utilise le plus souvent une brasure constituée par un alliage de zinc et d'aluminium qu'il est nécessaire de chauffer jusqu'à une température de l'ordre de 4000C. Outre les crosses de jonction, les tubes sont reliés à des raccords faisant qu'ils sont répartis par groupes auxquels le fluide frigorigène est amené sélectivement par des tubulures d'injection. Les raccords et tubulures d'injection doivent également être brasés de manière analogue à ce qui est décrit ci-dessus en ce qui concerne les crosses de jonction. Le mode de fabrication décrit présente différents inconvénients. Il nécessite pour que le brasage soit convenablement effectué que toutes les pièces soient parfaitement dégraissées et que les jeux entre les tubes, les crosses, les raccords et les tubulures d'injection soient convenablement répartis pour que la brasure forme des joints parfaitement étanches. Le flux doit également être convenablement distribué et l'évaporateur doit ensuite être rincé pour éliminer les traces de flux pouvant demeurer après le brasage. Le grand nombre d'opérations que nécessite la fabrication ci-dessus fait que les évaporateurs multitubulaires sont des appareils onéreux. La présente invention concerne un nouvel évaporateur qui simplifie considérablement les opérations de fabrication en éliminant les inconvénients exposés dans ce qui précède. Conformément à l'invention, l'évaporateur multitubulaire à boite distributrice rapportée dans lequel des tubes sont reliés à des dissipateurs, des moyens sont prévus pour amener un fluide frigorigène à au moins un groupe de tubes et des moyens sont prévus pour collecter le fluide frigorigène qui a traversé les tubes est caractérisé en ce que les moyens pour amener et pour collecter le fluide frigorigène sont prévus dans au moins une boîte distributrice dans laquelle débouchent au moins certains des tubes. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe-élévation partielle en partie schématique vue suivant la ligne Il-Il de la fig. 2 d'un évaporateur muititubulaire à boite distributrice rapportée réalisée selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus illustrant certaines particularités de l'évaporateur. La fig. 3 est une coupe prise suivant la ligne 111-111 de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe-élévation analogue à la fig. 1 d'un développement de l'invention. La fig. 4a est une coupe agrandie de la partie X de la fig. 4. Les fig. 5 et 6 sont des schémas illustrant différents modes de circulation à l'intérieur des tubes de l'évaporateur. Aux figs. 1 et 2 l'évaporateur comporte des tubes 1 formant une boucle,c'est-à-dire qu'il présente deux parties parallèles reliées par un coude 2. Des dissipateurs 3, par exemple des ailettes, sont enfilés sur les tubes 1 de même qu'une plaque collectrice 4. De façon connue en soi, les tubes 1 sont gonflés dans les dissipateurs 3 et le collecteur 4. La plaque collectrice 4 est recouverte par une couche d'un liant 5 qui peut par exemple être fabriquée à base de résine époxyde ou par un élastomère ou une autre matière analogue. La couche de liant 5 est recouverte par une boite distributrice 6 réalisée de préférence par moulage, cette boîte pouvant être fabriquée en résine synthétique# armée ou en métal, la matière choisie pour la réaliser devant évidemment être compatible de même que celle constitutive de la plaque collectrice 4 avec la couche de liant 5 qui doit assurer le collage de la plaquecollectrice des tubes et de la plaque distributrice en même temps que l'étanché- ité entre ces différentes pièces; Pour faciliter la liai- son, le dessous de la bote distributrice 6 présente avantageusement des stries et rugosités comme montré à la fig. 4a. Comme l'illustrent les figs. 1 à 3, la plaque distributrice 6 est conformée pour délimiter des jeux d'alvéoles 7 et des rainures 8. Les tubes 1 sont par exemple divisés en 4 groupes distincts respectivement alimentés par des rainures 8, Sil 82 et 8 3,c'est-à-dire que chacune des rainures ci-dessus fait communiquer un raccord 9 avec le tube d'entrée 1, Ilr 12 et 13 de chaque groupe qui sont par ailleurs reliés entre eux par les coudes 2 et les alvéoles 7. Les tubes de sortie de chacun des groupes cidessus, c'est-d-dire à la fig. 2 les tubes 1',1'1,1'2 et 1'3 débouchent par exemple sur une même rangée et a l'intérieur d'un alvéole collecteur 71 pré#vu dans la boîte distributrice 6. Ce qui précède montre que le fluide frigorigène qui doit être réchauffé dans l'évaporateur est amené à celui-ci par le raccord 9 à partir duquel il est réparti dans les différents groupes de tubes dans lequel il -circu- le. Le fluide frigorigène détendu et réchauffé est ensuite ramené par les tubes 1' à il 3 dans l'alvéole collecteur 71 qui le mène à un raccord de sortie 10 conduisant à l'aspiration dlun compresseur frigorifique. Le mode de distribution décrit ci-dessus à plusieurs groupes de tubes distincts permet de répartir uniformément l'échange thermique sur toute la largeur de llévaporateur. Etant donné que la distribution et la récupération du fluide frigorigène sont- effectuées par des rainures et alvéoles qui sont fermés par la couche de liant 5, ces rainures, qui ouvrent sur la face de la boîte distributrice 6 tournée vers les tubes, sont faciles à réaliser même si leur tracé est relativement complexe car il n'y a pas lieu de prévoir de noyau mobile dans le moule de fabrication de la boîte distributrice comme cela serait le cas si des canaux inclus devaient être formés dans cette boîte. La fig. 4 illustre une légère variante selon laquelle les tubes 1a ne sont plus en forme de boucle mais constitués par de simples tubes rectilignes pouvant être indifféremment gonflés ou brasés dans les dissipateurs 3. Dans ce cas, la boîte distributrice 6 est réalisée comme décrit ci-dessus en référence aux figs. 1 à 3 et les coudes 2 sont remplacés#par une boîte auxiliaire 6a présentant des alvéoles 7a pour la mise en communication des tubes d'un même groupe de tubes 1a, par exemple à chaque fois deux ou plus de deux tubes. Comme précédemment, la boîte distributrice auxiliaire est réunie à une plaque collectrice Spar une couche d'un liant 5a Lorsqu'on désire simplifier la réalisation de la boite distributrice 6, on peut par exemple comme l'illustre la fig. 5 prévoir quatre groupes de tubes A, B, C, D qui sont illustrés en trait d'épaisseur et de types différents. Les tubes d'entrée 1 et #12 d'une part puis 11 et 13 d'autre part sont reliés entre eux et à une rainure distributrice commune 8 reliée au raccord 9. De manière analogue,les tubes de sortie 1', 1'2 d'une part et l'il 1'3 d'autre part sont reliés entre eux et à une rainure collectrice 7'1 qui communique elle-même avec le rac#cord de sortie 10. On voit par le sens des flèches figurées dans chaque groupe de tubewque la longueur du trajet que suit le fluide frigorigène est sensiblement la même dans chaque groupe. par ailleurs, compte tenu du sens des flèches, si l'air à refroidir est pulsé dans le sens de la flèche fi, cet air est progressivement amené en contact avec des tubes contenant un fluide frigorigène plus froid au fur et à mesure qu'il traverse l'évaporateur. La fig. 6 illustre une autre variante montrant une autre disposition des groupes de tubes A', B', C', Dt dont les tubes d'entrée 1, 12, 1 et 13 sont disposés suivant une rangée communiquant avec un alvéole 72 dans lequel débouche le raccord d'entrée 9. Les tubes de sortie 1', 1'2, 1 11 et 1'3 sont par ailleurs reliés à un alvéole collecteur 73 qui communique avec le raccord de sortie 10 décrit dans ce qui précède. Différentes autres combinaisons de groupes de tubes peuvent évidemment être envisagées et, dans ce cas, le tracé des rainures et alvéoles des boîtes distributrices est déterminé en fonction de la disposition des groupes de tubes. REVENDICATIONS 1. Evaporateur multitubulaire à boîte distributrice rapportée dans laquelle des tubes (1) sont reliés à des dissipateurs (3), des moyens étant prévus pour amener un fluide frigorigène à au moins un groupe de tubes et des moyens étant prévus pour collecter le fluide frigorigène ayant traversé les tubes, caractérisé en ce que les moyens pour amener et pour collecter le fluide frigorigène sont prévus dans au moins une boîte distributrice (6) dans laquelle débouchent certains au moins des tubes (1). 2. Evaporateur suivant la revendication 1,caractérisé par des alvéoles (7 7a > prévus dans la plaque collectrice et dans laquelle débouchent les tubes (1, 1a). 3. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 ou 2,caractérisé en ce que la plaque collectrice (6) présente supplémentairement des rainures (8) pour la distribution du fluide frigorigène aux tubes (1). 4. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que les tubes (1) sont des tubes en épingle présentant deux brins parallèles reliés par un coude (2). 5. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que les tubes (1) débouchent dans deux boîtes distributrices disposées de part et d'autre desdits tubes. 6. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 5,caractérisé en ce que chaque boîte distributrice (7, 7a > est reliée à une plaque collectrice (4, 4a) par une couche (5, 5a) d'un liant. 7. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 6,caractérisé en ce que les alvéoles (7) et rainures (8) ouvrent sur la face de la boîte distributrice qui est tournée vers les tubes (1), lesdits alvéoles et rainures étant fermés par la couche de liant (5). 8. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 7,caractérisé en ce que chaque plaque collectrice (6, 6 ) est fabriquée par moulage en résine synthétique ou a métal. 9. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 8,caratérisé en ce que les tubes (1)sont disposés par groupes (1, li, 121 13),1'une des boîtes distributrices (6) délimitant des rainures (8, 82) pour distribuer sélectivement du fluide frigorigène-à chaque groupe de tubes et des alvéoles collecteurs (7, 71' 7'1' 73) pour collecter le fluide frigorigène ayant parcouru chaque groupe de tubes. 10. Evaporateur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les différents groupes de tubes (1, 12, 13) sont reliés entre eux pour que la circulation du fluide frigorigène s'effectue progressivement et dans chacun d'eux depuis l'arrière jusqu'à l'avant de l'évaporateur en considérant le sens de la circulation de l'air traversant ledit évaporateur. 11. Evaporateur suivant l'une d#es revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dessous des boîtes-distri- butrices présente des stries et rugosités.