Brevet FR2720486A1 — publié le 19951201

évaporateur à plaques empilées pour dispositif de climatisation h' invention concerne un évaporateur à plaques empilées, pour un dispositif de climatisation, notamment pour véhicule automobile. On connaît déjà des évaporateurs du type comprenant une multiplicité de plaques empilées propres à être parcourues par un fluide frigorigène, et balayées par un flux d'air qui circule entre les plaques, en pénétrant par une face d'entrée et en s'échappant par une face de sortie. Chaque plaque est formée de deux demi-plaques réunies à leur périphérie, de part et d'autre d'un plan d'assemblage, pour délimiter entre elles une chambre de circulation de fluide. Chaque demi-plaque comprend une partie centrale s'étendant à faible distance du plan d'assemblage, et deux parties d'extrémité formant respectivement des bossages disposés surélevés par rapport à la partie centrale. Les bossages respectifs de deux demi-plaques adjacentes aisant partie de deux plaques différentes sont en contact entre eux et une circulation de fluide peut alors s'établir entre les chambres respectives des plaques, grâce à des ouvertures alignées ménagées au travers des bossages. s plaques sont avantageusement assemblées entre elles par brasage pour constituer un évaporateur, et la circulation du fluide frigorigène s'effectue alors d'une chambre à l'autre aux deux extrémités de l'évaporateur. es intercalaires ondulés, formant ailettes, sont avantageusement disposés à chaque fois dans l'intervalle ménagé entre as deux parties centrales en vis-à-vis de deux plaques adjacentes, pour augmenter la surface d'échange thermique. Le fluide frigorigène entre dans l'évaporateur en phase liquide et en ressort en phase gazeuse, après avoir refroidi un flux d'air chaud balayant cet évaporateur. Cependant, quel que soit le type d'évaporateur que l'on considère, il est soumis à des variations climatiques qui vont limiter notablement son rendement, notamment en cas de givrage. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà envisagé d'intégrer une sonde de température dans un évaporateur, afin de pouvoir réguler la température grâce à une chaîne de régulation. Cependant, cette solution n'a pu être mise en pratique que dans le cas particulier des évaporateurs de type "tubes-ailettes", pour lesquels il suffit de perforer les ailettes entre deux tubes pour pouvoir y insérer une sonde de température. Elle ne peut s'appliquer aux évaporateurs à plaques, car pour des raisons évidentes, on ne peut pas réaliser de trous dans les plaques, notamment pour des problèmes d'étanchéité. a présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus. L'invention propose à cet effet un évaporateur à plaques du type défini dans l'introduction, comprenant un support propre à être fixé sur au moins une extrémité de plaque du côté de la face de sortie, et à recevoir une sonde de température destinée à mesurer la température du flux d'air s'échappant de la face de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support comprend un fourreau propre à loger la sonde de température. De façon avantageuse, le fourreau s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire aux plaques, en regard de parties centrales aménagées entre les plaques. Dans une forme de réalisation de l'invention, le fourreau est muni de surfaces latérales qui comprennent une surface amont apte à être fixée, rigidement, sur des extrémités de plaques, ainsi qu'une surface aval en regard de ladite surface amont. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les surfaces latérales sont munies d'ouvertures pour autoriser le passage du flux d'air ayant circulé entre les plaques, de la surface amont vers la surface aval. Dans ces conditions, la sonde de température est en contact direct avec l'air froid s'échappant des plaques, ce qui lui permet de mesurer la température dudit flux d'air froid, et de délivrer en continu ces mesures à une chaîne de régulation du débit du flux d'air. Mais, étant donné que la sonde est également en contact direct avec les plaques, ladite sonde peut mesurer la température desdites plaques et délivrer en continu une mesure de température à une chaîne de régulation du circuit de climatisation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la sonde de température est logée de façon amovible dans le fourreau. Dans ces conditions, non seulement la sonde est maintenue en position fixe, mais encore, elle peut être aisément remplacée en cas de panne. Enfin, selon une dernière caractéristique de l'invention, le support est fixé aux extrémités des plaques par exemple par soudure ou brasure, ce qui simplifie notablement l'installation de la sonde. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'une partie de la face de sortie d'un évaporateur selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe, schématique, de l'évaporateur, selon la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est un schéma illustrant une forme de réalisation du support, et son mode de fixation sur les plaques de 1 'évaporateur. Pendant toute la description qui suit, il sera fait référence tour à tour aux figures 1, 2 et 3, qui représentent un évaporateur 1 à plaques empilées 2, muni d'un fourreau 10 selon l'invention. L'échangeur 1 comprend une multiplicité de plaques 2 empilées les unes contre les autres et formées chacune de deux demi-plaques 3 réunies entre elles par des bords périphériques homologues 4, délimitant un contour fermé, de part et d'autre d'un plan d'assemblage commun, de manière à délimiter entre elles une chambre de circulation de fluide. Les deux demi-plaques 3 assemblées entre elles pour former une plaque 2 sont identiques. Chacune d'elles comprend une partie centrale 5 de forme sensiblement rectangulaire s'étendant parallèlement au plan d'assemblage et à faible distance de celui-ci, ainsi que deux parties d'extrémité formant respectivement des bossages 6 situés surélevés par rapport à la partie centrale 5. Chacun des bossages 6 délimite une surface plane parallèle au plan d'assemblage. Les bossages respectifs 6 de deux demi-plaques 3 adjacentes appartenant à deux plaques 2 différentes sont en contact entre eux et une circulation de fluide peut alors s'établir entre deux chambres adjacentes grâce à des ouvertures, de configuration circulaire ou non circulaire, ménagées au travers des bossages. L'évaporateur 1 comprend en outre des intercalaires ondulés 7 disposés chacun dans l'intervalle ménagé entre les deux parties centrales 5 en vis-à-vis de deux demi-plaques adjacentes. Ces intercalaires 7 forment ailettes pour augmenter la surface d'échange thermique. Comme montré à la figure 2, un flux d'air chaud pénètre suivant les flèches F1, par une face d'entrée FE, entre les plaques 2, au niveau des parties centrales 5. Ce flux d'air chaud est alors refroidi au contact d'une part des plaques 2 dans lesquelles circule un fluide frigorigène, et d'autre part des intercalaires ondulés 7. Le flux d'air s'échappe alors des plaques 2 suivant les flèches F2, par une face de sortie FS située à l'opposé de la face d'entrée FE. L'évaporateur 1 comprend en outre deux flasques d'extrémité 8 de même contour que les plaques 2 et assemblés chacun sur le bord 4 d'une demi-plaque d'extrémité. La structure générale d'un tel évaporateur 1 est en elle-même connue. Habituellement, les plaques 2 sont assemblées entre elles par brasage. Une circulation de fluide peut alors s'établir à l'intérieur de l'évaporateur 1 au travers des ouvertures ménagées dans les deux séries de bossages 6 que comporte l'évaporateur 1. Un tel évaporateur 1 peut comporter des raccords d'entrée ou de sortie de fluide prévus sur les flasques d'extrémité 8. Conformément à l'invention, l'évaporateur 1 est muni d'un fourreau 10, qui s'étend, à partir d'un des flasques d'extrémité 8, dans une direction sensiblement perpendiculaire aux plaques 2, et sensiblement parallèle à la direction d'empilement des plaques 2, définie par l'axe X-X (figure 1). Le fourreau 10 est fixé sur la face de sortie FS de l'évapora- teur 1. Ce fourreau 10 est propre à loger une sonde de température 17. Il est réalisé préférentiellement dans un alliage métallique, et fixé rigidement sur des extrémités 11 de plaques 2 par exemple par soudage ou brasage, en regard des parties centrales 5. Cela assure non seulement un montage facile, mais également une protection efficace pour la sonde de température 17. Le fourreau 10 comprend des surfaces latérales qui définissent une surface amont 13, munie d'un rebord plat 14 délimitant le pourtour dudit fourreau 10, et une surface aval 15 en regard de la surface amont 13. La surface amont 13 est largement ouverte, et repose sur la face de sortie FS, grâce au rebord plat 14. La fixation rigide du fourreau 10 est réalisée par dépôt de soudure ou de brasure aux points d'intersection entre les extrémités 11 des plaques 2 et le rebord plat 14. La surface aval 15 est munie d'une pluralité d'ouvertures 16, chacune étant de préférence en regard d'une partie centrale 5. Grâce à ces ouvertures, le flux d'air froid, qui s'échappe de la face de sortie FS, peut pénétrer dans le fourreau 10 par la surface amont 13, entrer en contact avec la sonde de température 17, et s'échapper du fourreau 10 par la surface aval 15. La sonde de température 17 comprend un corps allongé 18 qui s'étend parallèlement à l'axe X-X sur une distance au moins supérieure à la distance entre deux plaques 2 adjacentes, et de préférence supérieure à trois fois cette distance. Dans ces conditions, la sonde 17 est apte à mesurer la température moyenne du flux d'air froid directement à la sortie des plaques 2, sans être influencée par des retours de flux d'air froid en provenance du milieu qui environne la face de sortie FS. De plus, la sonde 17 est directement en contact avec les plaques 2, ce qui permet d'obtenir également la température desdites plaques. Ces mesures de températures peuvent alors être délivrées à une chaîne de régulation 19 du débit du flux d'air chaud qui pénètre au niveau de la face d'entrée FE de l'évaporateur 1 (figure 2). Cette régulation permet de faire varier le débit du flux d'air, en fonction de la température des plaques 2, et principalement le compresseur du circuit de climatisation, pour conserver une température de plaque 2 sensiblement constante. Les problèmes de givrage sont ainsi évités. Par ailleurs, la sonde 17 est logée de façon amovible dans le fourreau 10, afin de pouvoir être remplacée facilement en cas de panne. A cet effet, le corps allongé 18 de la sonde 17 est emmanché dans un embout 20 en forme de bouchon, qui facilite sa préhension. La partie inférieure de l'embout 20 dans laquelle vient s emmancher le corps allongé 18 est avantageusement aux dimensions de l'extrémité du fourreau 10 qui autorise l'introduction de la sonde 17, ce qui permet d'emmancher à force ladite sonde 17 dans le fourreau 10, et par la même occasion de la maintenir fermement en position fixe. La présente invention ne saurait se limiter à cette forme de réalisation du support. En particulier, la longueur et la forme du fourreau pourront être adaptées en fonction de chaque cas particulier. Ainsi, les dimensions des ouvertures, leur nombre et leur écartement dépendront directement de l'évaporateur utilisé. Par ailleurs, on peut envisager la réalisation d'un support plus complexe, et pas seulement constitué d'un fourreau tel que décrit précédemment. Il pourra être envisagé un support muni de moyens de fixation mécanique, venant se fixer parallèlement à une plaque, le fourreau étant fixé sur lesdits moyens de fixation de telle sorte qu'il demeure perpendiculaire à ces mêmes plaques. Revendications 1. Evaporateur du type comprenant une multiplicité de plaques (2) empilées propres à être parcourues par un fluide frigorigène, et balayées par un flux d'air qui circule entre les plaques (2), en pénétrant par une face d'entrée (FE) et s'échappant par une face de sortie (FS), caractérisé en ce qu'il comprend un support (10) propre à être fixé sur au moins une extrémité (11) de plaque (2) du côté de la face de sortie (FS), et à recevoir une sonde de température (17) destinée à mesurer la température du flux d'air s'échappant de la face de sortie (FS). 2. Evaporateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support comprend un fourreau (10) propre à loger la sonde de température (17). 3. Evaporateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fourreau (10) s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire aux plaques (2), en regard des parties centrales (5) aménagées entre les plaques (2). 4. Evaporateur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le fourreau (10) est muni de surfaces latérales qui comprennent une surface amont (13) apte à être fixée rigidement sur des extrémités (11) de plaques (2), ainsi qu'une surface aval (15) en regard de ladite surface amont (13). 5. Evaporateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les surfaces latérales sont munies d'au moins une ouverture (16) pour autoriser le passage du flux d'air ayant circulé entre les plaques (2), de la surface amont (13) vers la surface aval (15). 6. Evaporateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ouvertures (16) des surfaces latérales sont propres à mettre la sonde (17) en contact direct avec le flux d'air s'échappant des plaques (2), de telle sorte que ladite sonde (17) mesure la température dudit flux d'air, et délivre en continu une mesure de température à une chaîne de régulation (19) du débit du flux d'air. 7. Evaporateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sonde (17) est en contact direct avec les plaques (2), de telle sorte que ladite sonde (17) mesure la température desdites plaques (2) et délivre en continu une mesure de température à une chaîne de régulation (19) du circuit de climatisation. 8. Evaporateur selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la sonde de température (17) est logée de façon amovible dans le fourreau (10). 9. Evaporateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la sonde (17) comprend un corps allongé (18) terminé par un embout (20) propre à s'emboîter dans une extrémité ouverte du fourreau (10). 10. Evaporateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (10) est fixé aux extrémités (11) de plaques (2) par exemple par soudure ou par brasure.