Brevet FR2770898A1 — publié le 19990514

Dispositif de rétention de condensats pour évaporateur L'invention concerne un échangeur de chaleur pour le transfert de chaleur d'un premier fluide à l'état gazeux à un second fluide, notamment un évaporateur pour un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un empilement de pochettes mutuellement alignées selon une première direction sensiblement horizontale dans lesquelles circule le second fluide, deux pochettes consécutives de l'empilement étant séparées, sur au moins une fraction de leur surface, par un intervalle prévu pour le passage du premier fluide selon une seconde direction sensiblement horizontale et perpendiculaire à la première direction, entre une face amont et une face aval de l'échangeur. De tels échangeurs de chaleur sont utilisés en particulier comme évaporateurs dans les dispositifs de climatisation, pour refroidir un flux d'air à envoyer dans l'habitacle d'un véhicule par échange de chaleur avec un fluide réfrigérant qui passe de l'état liquide à l'état gazeux. Le refroidissement de l'air peut entraîner la condensation de l'humidité contenue dans celui-ci, sur les parties froides que sont les parois des pochettes et les intercalaires garnissant lesdits intervalles. Les gouttes d'eau ainsi formées peuvent être entraînées par le courant d'air et projetées dans l'habitacle. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en favorisant l'élimination des condensats hors du flux d'air traversant l'évaporateur. L'invention vise notamment un échangeur de chaleur du genre défini en introduction, et prévoit que ladite face aval est recouverte par un écran sélectif propre à permettre le passage du premier fluide à l'état gazeux et à retenir les gouttelettes de liquide éventuelles. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - L'écran est solidarisé aux bords aval de certaines au moins desdites pochettes. - L'écran présente dans un plan horizontal un profil comportant des ondulations dont chacune s'étend entre deux pochettes consécutives auxquelles l'écran est solidarisé et s'écarte vers l'aval de ladite face aval. - L'écran est sensiblement plan. - L'écran est une grille formée de fils entrecroisés. - La taille des mailles de la grille est comprise entre 0,5 et 3mm. - L'écran est brasé aux pochettes. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un évaporateur selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue partielle de dessus de l'évaporateur. L'évaporateur illustré, destiné à un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprend une multiplicité de pochettes 1 mutuellement empilées de la gauche vers la droite, formées chacune de deux plaques de tôle embouties en forme de cuvettes 2 et 3. Ces dernières sont identiques entre elles et ont leurs concavités tournées l'une vers l'autre, soit respectivement vers la droite et vers la gauche. Chaque cuvette présente un bord périphérique 4 situé dans un plan vertical, et les bords périphériques 4 des deux cuvettes formant une pochette sont mutuellement assemblés de façon étanche au fluide, par exemple par brasage, pour délimiter le volume intérieur de la pochette. Chaque cuvette présente à sa partie supérieure deux régions 5 d'une profondeur plus grande que celle de la région restante, cette dernière occupant la majeure partie de la hauteur de la cuvette, au-dessous des régions 5. Ces deux régions de plus grande profondeur de chaque cuvette sont juxtaposées de l'avant vers l'arrière de la figure 1, définissant dans chaque pochette une chambre d'entrée et une chambre de sortie pour le fluide réfrigérant. La chambre d'entrée et la chambre de sortie de chaque pochette sont séparées l'une de l'autre par une zone de jonction étanche non représentée entre les deux cuvettes à mi-largeur de la pochette, cette zone de jonction se prolongeant vers le bas jusqu'au voisinage de l'extrémité inférieure de la pochette de façon à définir dans celle-ci un trajet en U pour le fluide entre la chambre d'entrée et la chambre de sortie. Le fond 7 de chaque cuvette est traversé, dans chacune des régions 5 de plus grande profondeur, par une ouverture et les fonds tournés l'un vers l'autre d'une cuvette 2 et d'une cuvette 3 adjacentes sont mutuellement liés de façon étanche autour des ouvertures, par exemple par brasage. Les ouvertures relient ainsi entre elles d'une part l'ensemble des chambres d'entrée, d'autre part l'ensemble des chambres de sortie, pour former respectivement une conduite d'entrée et une conduite de sortie entre lesquelles les trajets en U dans les différentes pochettes sont disposés en parallèle. Des tubulures d'entrée et de sortie 8, 9 permettent de relier les conduites d'entrée et de sortie au reste du circuit de fluide réfrigérant. Les fonds tournés l'un vers l'autre d'une cuvette 2 et d'une cuvette 3 voisines sont par ailleurs espacés l'un de l'autre dans leurs régions de moindre profondeur. Les intervalles ainsi définis entre les pochettes sont destinés à être parcourus horizontalement, d'arrière en avant des figures, comme indiqué par la flèche F1, par un flux d'air qui cédera de la chaleur au fluide réfrigérant circulant dans les pochettes. Un intercalaire sous forme d'une feuille ondulée est disposé dans chaque intervalle, ses crêtes d'ondulation venant alternativement en contact avec les fonds des deux cuvettes limitant cet intervalle. La pochette la située à l'extrémité gauche de l'empilement est composée d'une cuvette droite 3a semblable à celles décrites ci-dessus et d'une plaque d'extrémité plane 10 liée de manière étanche à la périphérie de la cuvette 3a. De même, une plaque plane 11 est associée à une cuvette 2b pour former une pochette d'extrémité droite lb. Selon l'invention, un écran sélectif 12 sous forme d'une grille de fils entrecroisés est fixé sur les bords verticaux 13 des cuvettes 2, 3 tournées vers l'aval par rapport au sens de circulation du flux d'air F1, qui définissent la face aval 6 de l'évaporateur. Comme on le voit en particulier sur la figure 2, la grille 12 présente, dans un plan horizontal, un profil en dents de scie. La grille 12 est brasée selon une arête ou crête d'ondulation verticale 14 aux bords 13 de l'une et/ou l'autre des cuvettes 2, 3 formant chacune des pochettes intermédiaires 1, et par ses bords d'extrémités 15 aux bords aval 13 des cuvettes d'extrémité 3a, 2b et/ou des plaques d'extrémités 10, 11. Dans la largeur de la grille 12, les crêtes 14 et les bords d'extrémités 15 alternent avec d'autres crêtes verticales 16 qui sont disposées en aval du plan contenant les bords 13. Les mailles de la grille ont des dimensions qui peuvent être choisies entre 0,5 et 3mm de manière à retenir les gouttelettes de condensation en suspension dans le flux d'air sans gêner le passage de celui-ci. Les gouttelettes ainsi retenues s'écoulent vers le bas le long de la grille et sont recueillies à l'extérieur du flux d'air. Les fils de la grille 12 peuvent présenter une orientation quelconque. L'écran peut présenter d'autres formes que celle d'une grille à fils croisés, notamment celles d'une plaque perforée et d'un métal déployé. Son profil peut être diffé rent de celui décrit. En particulier, l'écran peut être plan et disposé dans la face aval de l'évaporateur. I1 peut aussi être fixé à certaines seulement des pochettes. Revendications 1. Échangeur de chaleur pour le transfert de chaleur d'un premier fluide à l'état gazeux à un second fluide, notamment évaporateur pour un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un empilement de pochettes (1) mutuellement alignées selon une première direction sensiblement horizontale dans lesquelles circule le second fluide, deux pochettes consécutives de l'empilement étant séparées, sur au moins une fraction de leur surface, par un intervalle prévu pour le passage du premier fluide, selon une seconde direction sensiblement horizontale et perpendiculaire à la première direction, entre une face amont et une face aval de l'échangeur, caractérisé en ce que ladite face aval (6) est recouverte par un écran sélectif (12) propre à permettre le passage du premier fluide à l'état gazeux et à retenir les gouttelettes de liquide éventuelles. 2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran est solidarisé aux bords aval (13) de certaines au moins desdites pochettes (1). 3. Échangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écran présente dans un plan horizontal un profil comportant des ondulations dont chacune s'étend entre deux pochettes consécutives auxquelles l'écran est solidarisé et s'écarte vers l'aval de ladite face aval. 4. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'écran est sensiblement plan. 5. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran est une grille formée de fils entrecroisés. 6. Échangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la taille des mailles de la grille est comprise entre 0,5 et 3mm. 7. Échangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran est brasé aux pochettes.