Brevet FR2608683A1 — publié le 19880624

i Réfrigérant de carburant L'invention concerne un réfrigérant de carburant, se composant d'un tube intérieur et d'un tube enveloppe disposé concentriquement à celui-ci, le tube intérieur étant parcouru axialement par le produit réfrigérant et le carburant circulant d'un orifice d'admission à un orifice d'émission dans l'espace annulaire, fermé à ses extrémités, entre le tube intérieur et le tube enveloppe. Les réfrigérants de carburant de ce type trouvent leur utilisation principalement dans les moteurs à injection, dans lesquels il faut éviter, par refroidissement, la formation de bulles d'air gênantes dans le carburant. La chaleur excédentaire est cédée dans le réfrigérant de carburant au produit réfrigérant gazeux du climatiseur, ce qui fait que le produit réfrigérant se réchauffe encore. Dans un réfrigérant de carburant selon la technique antérieure, par exemple selon le brevet allemand N 3.117.661, une "plaque de turbulence" doit être intercalée séparément dans l'espace annulaire entre le tube intérieur et le tube enveloppe. Cette opération est coûteuse et prend beaucoup de temps. L'invention a donc pour objectif de simplifier un réfrigérant de carburant selon la technique antérieure de telle sorte que, avec des effets de turbulence au moins égaux, l'introduction séparée d'un dispositif de turbulence soit supprimée. Cet objectif est atteint, selon l'invention, grâce au fait que le tube intérieur est constitué par un tube à ailettes dont les ailettes extérieures décrivent une hélice, et que les orifices d'admission et d'émission du carburant sont disposés aux extrémités opposées du réfrigérant. Le problème que l'invention vise à résoudre est ainsi résolu d'une façon simple; les tubes à ailettes utilisés jusqu'ici généralement pour des courants croisés trouvent maintenant leur emploi, de manière avantageuse, pour des courants parallèles de carburant et de produit réfrigérant. Du fait que la totalité de la longueur du tube à ailettes est disponible pour le refroidissement, on obtient un effet de refroidissement supérieur. La hauteur h des ailettes extérieures est de préférence de 0,3 à 2,0 mm. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le tube intérieur présente une ondulation ou un aiietage intérieurs en forme d'hélice. Cela permet en même temps d'éviter la mise en place, dans le tube intérieur, d'un dispositif de turbulence, qui sinon est nécessaire. L'ondulation intérieure suit l'angle d'inclinaison des ailettes extérieures; dans ce cas, une interruption dans le sens de l'hélice est recommandée pour améliorer l'effet de turbulence. Il est préférable que la profondeur w de l'ondulation intérieure soit de l'ordre de 0,03 à 0,45 mm. L'ailetage sera réalisé sous la forme d'au moins une ailette intérieure, qui suit un angle d'inclinaison différent de l'angle d'inclinaison des ailettes extérieures. Dans ce cas, la hauteur des ailettes intérieures est de préférence de 0,1 à 0,8 mm. Les ouvertures d'admission et d'émission du carburant sont de préférence disposées sur le pourtour du tube enveloppe. Des positions quelconques des raccords sont permises, de façon avantageuse, par le fait qu'au moins un raccord est disposé à distance de l'ouverture d'admission ou d'émission, et est en communication avec celle-ci. Dans la mesure o il est nécessaire que les raccords des ouvertures d'admission et d'émission soient rapprochés, il est recommandé, selon une première variante de l'invention, que le raccord correspondant à l'ouverture d'émission soit raccordé à l'ouverture d'émission par une canalisation qui longe le tube enveloppe. Selon une seconde variante, un second espace annnulaire, fermé à ses extrémités, est prévu entre le tube enveloppe et un tube extérieur concentrique, l'ouverture d'émission étant constituée par des orifices répartis sur le pourtour du tube enveloppe. Dans la mesure o, selon la seconde variante, les tubes concentriques sont tous trois sensiblement de même longueur, le raccord correspondant à l'ouverture d'admission traverse le second espace annulaire et est rendu étanche par rapport à celui-ci. Quand le tube extérieur est prévu plus court que le tube intérieur et le tube enveloppe, le raccord correspondant à l'ouverture d'admission est alors disposé directement, de manière avantageuse, sur le tube enveloppe. Pour que le maniement soit plus aisé, les raccords sont décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens circonférentiel. L'invention va maintenant être décrite plus en détail au moyen des exemples de réalisation suivants et des dessins ci-joints, sur lesquels: Les Figures 1 à 4 sont des coupes longitudinales d'une forme de réalisation d'un réfrigérant de carburant selon l'invention, La Figure 5 est une coupe transversale suivant la ligne A-A de la Figure 3, et La Figure 6 fournit des explications sur le tube à ailettes. Le réfrigérant de carburant selon la Figure 1 se compose d'un tube intérieur 1 et d'un tube enveloppe lisse 2. Le tube intérieur 1 est constitué d'un tube à ailettes comportant des ailettes extérieures 1' qui décrivent une hélice, et comporte également une ondulation intérieure en forme d'hélice. Les ailettes extérieures 1' et l'ondulation intérieure suivent le même angle d'inclinaison (cela n'est pas représenté de façon plus précise). L'espace annulaire 3 qui est ménagé entre les tubes 1 et 2 est fermé à ses deux extrémités. Le tube enveloppe 2 comporte une ouverture d'admission 4, à laquelle correspond un raccord 5, et une ouverture d'émission 6, à laquelle correspond un raccord 7. Les ouvertures 4 et 6 sont disposées dans la zone terminale du réfrigérant. Lorsque le réfrigérant est en service, le carburant à refroidir, qui peut être en particulier de l'essence, traverse l'espace annulaire 3, de l'ouverture d'admission 4 à l'ouverture d'émission 6. Le produit réfrigérant circule dans le tube intérieur 1, soit en courant parallèle soit à contre- courant. Le tube intérieur qui présente l'ondulation intérieure assure un maniement mécanique simple - aussi bien du côté du produit réfrigérant que du côté du carburant - pour une bonne formation de turbulence, et donc un bon échange de chaleur. Les formes de réalisation du réfrigérant de carburant selon les Figures 2 à 5 correspondent au cas o les raccords 5 et 7 doivent être disposés l'un tout contre l'autre. Pour permettre le retour du carburant, le raccord 7, selon la Figure 2, est relié à l'ouverture d'émission 6 par une canalisation 8 qui longe le tube enveloppe 2. Pour le retour du carburant, selon les Figures 3 et 4, un espace annulaire supplémentaire 9, fermé à ses extrémités, est prévu entre le tube enveloppe 2 et un tube extérieur 10. Dans ce cas, l'ouverture d'émission 6 du carburant, dans le tube enveloppe 2, est constituée par plusieurs orifices 6' prévus sur le pourtour du tube enveloppe 2. Selon la Figure 3, le raccord 5 qui correspond à l'ouverture d'admission 4 traverse le second espace annulaire 9 et est rendu étanche par rapport à celui-ci. Pour éviter une telle traversée, le tube extérieur 10, selon la Figure 4, est plus court que le tube intérieur 1 et le tube enveloppe 2, si bien que le raccord 5 peut être soudé directement sur le tube enveloppe 2. Sur les Figures 1 à 4, des tuyaux de raccordement pour le tube intérieur 1 sont représentés par le repère numérique 11. Selon les Figures 1 à 3, ces tuyaux de raccordement 11 sont, par exemple, emmanchés sur le tube intérieur 1, tandis que selon la variante de la Figure 4, ils sont encastrés dans le tube enveloppe 2 et peuvent être soudés sur l'extrémité élargie du tube intérieur 1. La Figure 5 représente en particulier la disposition décalée des raccords 5 et 7. Exemple: On a fabriqué un réfrigérant de carburant selon les Figures 4 et 5 à partir de tubes ayant les dimensions suivantes: (la nomenclature du tube à ailettes est expliquée sur la Figure 6) Tableau: Longueur (mm) Diamètre Epaisseur de extérieur paroi (mm) (mm) Tube intérieur 147 (tube à (même longueur) ailettes) Extrémités sans ailettes d1 =16 s1 =1 Partie à ailettes 132 d5 = 13 2 0,8 (épaisseur de paroi du noyau) Tube enveloppe 164 18 1 Tube extérieur 124 28,4 1,2 Tube à ailettes: Hauteur h des ailettes extérieures: 0,7 mm; Pas m des ailettes (distance entre centres des ailettes): 2,2 mm; Profondeur w de l'ondulation intérieure: 0,3 - 0,4 mm; Diamètre de l'ouverture d'admission: 8 mm; Diamètre des quatre ouvertures d'émission: 6 mm. En utilisant le réfrigérant d'essence qui vient d'être décrit, avec du produit réfrigérant R 12, on a obtenu de bons résultats. REVENDICATIONS 1. Réfrigérant de carburant, se composant d'un tube intérieur (1) et d'un tube enveloppe (2) disposé concentriquement à celui-ci, le tube intérieur (1) étant parcouru axialement par le produit réfrigérant et le carburant circulant d'une ouverture d'admission (4) à une ouverture d'émission (6) dans l'espace annulaire (3), fermé-à ses extrémités, entre le tube intérieur (1) et le tube enveloppe (2), caractérisé en ce que le tube intérieur (1) est constitué par un tube à ailettes dont les ailettes extérieures (1') décrivent une hélice, et en ce que les ouvertures d'admission (4) et d'émission (6) du carburant sont disposées aux extrémités opposées du réfrigérant. 2. Réfrigérant de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur des ailettes extérieures (1') est de 0,3 à 2,0 mm. 3. Réfrigérant de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube intérieur (1) présente une ondulation intérieure en forme d'hélice, qui suit l'angle d'hélice des ailettes extérieures (1'). 4. Réfrigérant de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ondulation intérieure est interrompue dans la direction de l'hélice. 5. Réfrigérant de carburant selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la profondeur w de l'ondulation intérieure est de 0,03 à 0,45 mm. 6. Réfrigérant de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube intérieur (1) comporte au moins une ailette intérieure en forme d'hélice, qui suit un angle d'hélice différent de celui des ailettes extérieures (1'). 7. Réfrigérant de carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la hauteur de la ou des ailettes intérieures est de l'ordre de 0,1 à 0,8 mm. 8. Réfrigérant de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures d'admission (4) et d'émission (6) sont disposées sur le pourtour du tube enveloppe (2). 9. Réfrigérant de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un raccord (5, 7) est disposé à distance de l'ouverture d'admission (4) ou de l'ouverture d'émission (6), et est relié à cette dernière. 10. Réfrigérant de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le raccord (7) qui est associé à l'ouverture d'émission (6) est proche du raccord (5) qui est associé à l'ouverture d'émission, le raccord (7) étant relié à l'ouverture d'émission (6) par une canalisation (8) qui longe le tube enveloppe (2) (Figure 2). 11. Réfrigérant de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un second espace annulaire (9), fermé à ses extrémités, est prévu entre le tube enveloppe (2) et un tube extérieur (10) concentrique, l'ouverture d'émission (6) étant constituée par des orifices (6') répartis sur le pourtour du tube enveloppe (2), et en ce que le raccord (7) pour le second espace annulaire (9) est proche du raccord (5) qui est associé à l'ouverture d'admission (4) (Figures 3 et 4). 12. Réfrigérant de carburant selon la revendication 11, caractérisé en ce que le raccord (5) correspondant à l'ouverture d'admission (4) traverse le second espace annulaire (9) et est étanche par rapport à celui-ci (Figure 3). 13. Réfrigérant de carburant selon la revendication 11, caractérisé en ce que le tube extérieur (10) est plus court que le tube intérieur (1) et que le tube enveloppe (2), et en ce que le raccord (5) qui est associé à l'ouverture d'admission (4) est disposé directement sur le tube enveloppe (2) (Figure 4). 14. Réfrigérant de carburant selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que les raccords (5, 7) sont décalés dans le sens circonférentiel.