FR2667933A1 - Procede de fabrication d'un accumulateur de chaleur et accumulateur pour la mise en óoeuvre de ce procede. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un accumulateur de chaleur, en particulier d'un accumulateur de chaleur latente pour des appareils de chauffage de véhicules automobiles alimentés à partir de la chaleur dégagée par un moteur, comportant un carter (10) comprenant un récipient externe (12) et un récipient interne (14) monté à distance du récipient externe, définissant entre eux une zone isolante (36) chauffée et mise sous vide, après achèvement mécanique du carter. Ce procédé est caractérisé en ce que le chauffage est réalisé à une température sensiblement supérieure à la température de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur et les composants du noyau accumulateur (16) sont protégés à l'égard de dommages dûs à la température.

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un accumulateur

de chaleur, en particulier d'un accumulateur de chaleur latente pour des appareils de chauffage de véhicules automobiles alimentés à partir de la chaleur dégagée par un moteur, comportant un carter comprenant un récipient externe et un récipient interne monté à distance du récipient externe, définissant entre eux une zone isolante, un noyau accumulateur disposé dans le récipient interne et dans lequel au moins une chambre pour un fluide accumulateur est séparée, par une paroi de séparation, d'au moins un passage d'écoulement pour un fluide caloporteur, et une canalisation d'alimentation et une canalisation de retour pour le fluide caloporteur, qui sont en communication avec le passage d'écoulement et qui s'étendent vers l'extérieur à travers la zone isolante, cette zone isolante étant chauffée et mise sous vide, après achèvement mécanique du carter, ainsi qu'un accumulateur de

chaleur pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Pour le chauffage de véhicules automobiles on cherche à pouvoir stocker de la chaleur pendant la nuit afin de pouvoir disposer, lors du démarrage du véhicule au matin, d'une chaleur stockée suffisante jusqu'à ce que l'eau de refroidissement du moteur ait atteint sa température de fonctionnement Compte tenu des conditions posées habituellement pour la construction des véhicules automobiles, en ce qui concerne le poids et le volume qui doivent être très faibles, les caractéristiques isolantes, exigées à cet effet, des accumulateurs de chaleur ne peuvent être obtenues qu'au moyen de carters à double paroi qui entourent le noyau accumulateur de tous les côtés et qui présentent un vide isolant dans leur double paroi Il peut s'agir, à cet effet, d'un vide poussé ou bien d'une isolation au moyen de matières microporeuses telles que, par exemple,

des poudres ou des fibres, qui sont en outre mises sous vide.

On utilise à cet effet des carters constitués d'un récipient externe et d'un récipient interne et entre ces deux récipients est prévue une zone isolante qui est traversée par la canalisation d'alimentation et la canalisation de retour pour le fluide caloporteur De ce fait il peut en résulter des pertes de chaleur par convexion et par conduction de chaleur du fluide caloporteur tel que,par exemple, de l'eau de refroidissement du moteur ou des gaz d'échappement de celui-ci Un accumulateur de chaleur pourvu d'une telle

isolation est connu par exemple par le brevet DE-OS 3614318.

Les propriétés isolantes élevées d'un tel accumulateur de chaleur sont basées, d'une part, sur l'utilisation de la technique du vide, qui est connue depuis longtemps, et, d'autre part, sur le type de construction fermée du conteneur isolant constitué du récipient externe et du récipient interne si bien que la conduction de chaleur, à travers des éléments de fixation sur les canalisations d'alimentation et de retour et sur le dispositif de montage

du récipient interne dans le récipient externe, est limitée.

La conduction de chaleur par l'intermédiaire des canalisations d'alimentation et de retour peut être maintenue relativement faible grâce à une conformation de ces canalisations présentant une petite section transversale et

une longue extension.

Après le montage mécanique d'un tel carter d'accumulateur l'effet d'isolation désiré peut être obtenu par la mise sous vide de la zone isolante pendant quelques minutes Cet effet d'isolation ne persiste cependant pas parce qu'à l'endroit des surfaces des récipients externe et interne qui sont tournées vers la zone isolante, à l'endroit des surfaces des écrans anti-rayonnement se trouvant éventuellement dans la zone isolante ou de matières isolantes microporeuses, ainsi qu à l'endroit des pièces de construction inévitables dans la zone isolante, notamment à l'endroit des canalisations d'alimentation et de retour et du dispositif de montage du récipient interne, des matières peuvent être absorbées, ces matières se vaporisant au cours du temps en augmentant de ce fait la pression dans la zone

isolante et en réduisant l'action d'isolation due au vide.

Pour cette raison des conteneurs isolés sous vide sont dégazés pendant de longues périodes de temps, après leur fabrication mécanique, la zone isolante étant évacuée par pompage en permanence Pour réduire la durée du dégazage par exemple à 24 heures, le conteneur isolant est porté, pendant le dégazage, à une température élevée, ce qui est considéré comme étant une période de chauffage L'expérience montre qu'une élévation de température de 100 entraîne une

diminution de moitié du temps de dégazage.

Il est en outre connu qu'un agent de pollution principal de conteneurs sous vide est constitué par l'eau déposée sur les parois Pour l'élimination de l'eau il y a trois paliers de température, à savoir environ 1200 C pour des taux d'évaporation faibles, 1800 C pour des taux d'évaporation très élevés et environ 3600 C pour une évaporation

pratiquement à 100 %.

Il est également connu que, lors du dégazage, l'action du vide sur une longue durée dépend de la température la plus basse qui peut être atteinte à l'endroit des surfaces dans la zone isolante Il en résulte que pour une action déterminée de longue durée, toutes les surfaces tournées vers l'espace isolant doivent être portées à la

température minimale ou la dépasser.

Pour l'utilisation à l'échelle industrielle dans la construction automobile, une action de longue durée du vide est nécessaire laquelle exige au moins un chauffage dans la zone du deuxième palier de température de 1800 La température de fonctionnement pour un accumulateur de chaleur de ce type est cependant de l'ordre de 900 C, avec une température maximale exigée de 1250 C La température de chauffage exigée pour l'obtention d'un vide approprié est sensiblement plus élevée que la température de fonctionnement apparaissant ultérieurement Ceci soulève le problème des dommages thermiques causés à l'accumulateur de chaleur pendant son procédé de fabrication, par exemple par suite de la pression de vapeur augmentée du fluide accumulateur utilisé, par suite de la dégradation de pièces porteuses dans le noyau accumulateur, par exemple de pièces en matière plastique, par suite de dilatations thermiques et de

phénomènes similaires.

La présente invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'accumulateurs de chaleur du type précité conçu de telle façon que l'on puisse obtenir, sans que soient causés des dégâts liés à la température, une isolation de qualité élevée, au cours d'un intervalle de temps sensiblement raccourci, acceptable d'un point de vue économique, cette qualité d'isolation etant conservée pendant une période de temps suffisamment longue, en particulier pour une utilisation sur des véhicules automobiles En outre un accumulateur de chaleur doit être réalisé de telle façon qu'il permette, lors de son montage, l'utilisation du procédé suivant l'invention. La solution des problèmes posés, suivant l'invention, consiste en ce que le chauffage est réalisé à une température sensiblement supérieure à la température de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur et les composants du noyau accumulateur qui sont sensibles à la chaleur, sont protégés à

l'égard de dommages dus à la température.

La technique de la protection des composants du noyau accumulateur qui sont sensibles à la température, s'oriente vers la technique des dommages possibles du noyau accumulateur qui peuvent résulter, comme il a été indiqué précédemment, d'une part directement par suite de la sensibilité à la chaleur des matériaux incorporés et/ou des contraintes des matériaux dues à une dilatation thermique des composants mécaniques du noyau accumulateur ou bien à des

pressions de vapeur élevées dans le fluide accumulateur.

Une forme d'exécution avantageuse de l'invention consiste en ce que le noyau accumulateur est isolé thermiquement, au moins pendant le chauffage, vis-à-vis de la zone isolante et, suivant une autre forme d'exécution avantageuse un espace isolant se trouvant entre le noyau accumulateur et le récipient interne est rempli, au moins pendant le chauffage de la zone isolante, d'un gaz à faible

conductibilité thermique ou bien est mis sous vide.

Une autre forme d'exécution avantageuse consiste en ce que, pendant le chauffage de la zone isolante, la pression de vapeur du fluide accumulateur qui est augmentée et qui s'exerce sur les parois de séparation des chambres contenant le fluide accumulateur, est encaissée et suivant une autre forme d'exécution avantageuse une pression statique, qui compense l'élévation de la pression de vapeur du fluide accumulateur, est créée, pendant le chauffage, dans le

passage d'écoulement dans le récipient interne.

Suivant un autre mode de réalisation avantageux, pendant le chauffage, le récipient interne est rempli d'un liquide dont la courbe de variation de la pression de vapeur en fonction de la température est choisie de telle façon que cette pression de vapeur compense la pression de vapeur du fluide accumulateur pendant le chauffage et que ce liquide soit confiné, d'une manière hermétique, dans le récipient interne, pendant le chauffage De préférence le récipient

interne est rempli d'éthylène glycol.

Suivant encore une autre forme d'exécution avantageuse un fluide réfrigérant est canalisé, pendant le chauffage, à travers le passage d'écoulement, le fluide réfrigérant pouvant être, par exemple, un mélange d'éthylène

glycol et d'eau.

Dans un accumulateur de chaleur comportant un espace isolant qui est délimité entre le récipient interne et une surface d'enveloppe qui entoure le noyau accumulateur entre deux faces frontales à travers lesquelles le passage d'écoulement traversant le noyau accumulateur pénètre et sort respectivement, il est prévu, suivant une autre forme d'exécution avantageuse, que l'écoulement du fluide réfrigérant soit interrompu à travers l'espace isolant, entre les deux faces frontales, si bien que le courant fluide dont le passage est bloqué, s'échauffe et empêche un refroidissement indésirable du récipient interne pendant le chauffage. Une autre forme d'exécution très avantageuse consiste en ce que, dans un accumulateur de chaleur comportant un espace isolant qui est délimité entre le récipient interne et une surface d'enveloppe qui entoure le noyau accumulateur entre deux faces frontales à travers lesquelles le passage d'écoulement traversant le noyau accumulateur pénètre et sort respectivement, au début du chauffage le fluide réfrigérant est chauffé à une température se trouvant dans la plage de la température de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur et il est maintenu ensuite dans cette plage de température, pendant le chauffage De cette façon la température de chauffage désirée est atteinte plus rapidement et pendant le chauffage un refroidissement excessif du récipient interne

est empêché.

La mise sous vide de la zone isolante représente une mesure coûteuse et pour cette raison il est souhaitable que la durée de ce processus soit limitée autant que possible A cet effet une autre forme d'exécution avantageuse consiste en ce que le noyau accumulateur est tout d'abord préchauffé, au moyen d'un courant de fluide servant de fluide caloporteur, à la température maximale admissible pour le noyau accumulateur et il est ensuite maintenu à ce niveau de température jusqu'à

l'achèvement du processus de chauffage.

A cet effet le courant de fluide sert de fluide de chauffage jusqu'à ce que le niveau de température désiré soit atteint et ensuite il sert de fluide réfrigérant jusqu'à l'achèvement du processus de chauffage à une température de chauffage dépassant la température admissible maximale pour

le noyau accumulateur.

Une autre forme d'exécution avantageuse consiste en ce que la mise sous vide de la zone isolante commence avec un retard dans le temps par rapport au préchauffage du noyau accumulateur et pour cela il est particulièrement avantageux si, suivant une autre forme d'exécution avantageuse, l'accumulateur, avec son noyau accumulateur préchauffé, est transporté à un poste de chauffage et à ce poste la zone

isolante est chauffée et mise sous vide.

Pour la mise en oeuvre du procédé il est prévu un accumulateur de chaleur comportant un carter comprenant un récipient externe et un récipient interne monté à distance du récipient externe, définissant entre eux une zone isolante, un noyau accumulateur disposé dans le récipient interne et dans lequel au moins une chambre pour un fluide accumulateur est séparée, par une paroi de séparation, d'au moins un passage d'écoulement pour un fluide caloporteur, et une canalisation d'alimentation et une canalisation de retour pour le fluide caloporteur, qui sont en communication avec le passage d'écoulement et qui s'étendent vers l'extérieur à travers la zone isolante, caractérisé en ce que le noyau accumulateur est monté à distance de la paroi interne du récipient interne et l'espace entre le récipient interne et le noyau accumulateur est en communication avec le passage d'écoulement De ce fait il est possible, pendant le chauffage, de garnir d'un gaz isolant thermiquement l'espace compris entre le récipient interne et le noyau accumulateur, par l'intermédiaire des canalisations de liaison qui s'étendent vers l'extérieur et qui établissent, lors du fonctionnement de l'échangeur de chaleur, le trajet d'écoulement, dans le noyau accumulateur, pour le fluide

caloporteur, ou bien encore de mettre sous vide cet espace.

Il est toutefois aussi possible, pendant le chauffage, par exemple en utilisant le gaz isolant thermiquement, de créer, dans les trajets d'écoulement, une pression statique qui compense l'augmentation de la pression de vapeur du fluide accumulateur, qui apparaît pendant le chauffage Enfin il est également possible, pendant le chauffage, de remplir, par l'intermédiaire des canalisations de liaison, le passage d'écoulement au moyen d'un liquide, tel que l'éthylène glycol, dont la courbe de variation de la pression de vapeur en fonction de la température est choisie de telle façon qu'elle compense la pression de vapeur du fluide accumulateur

pendant le chauffage.

De préférence le noyau accumulateur est porté par le récipient interne, par l'intermédiaire d'éléments d'appui en une matière isolante thermiquement et résistant à la

température dans la plage de la température de chauffage.

Suivant une autre forme d'exécution avantageuse les canalisations d'alimentation et de retour débouchent dans le récipient interne dans lequel une chambre collectrice pour le fluide caloporteur est maintenue libre à l'endroit des faces frontales, opposées l'une à l'autre, du noyau accumulateur, faces dans lesquelles débouchent les passages d'écoulement traversant le noyau accumulateur, et également

entre le récipient interne et le noyau accumulateur.

Une autre forme d'exécution avantageuse est constituée par un accumulateur de chaleur dans lequel la chambre de son noyau accumulateur qui est prévue pour le fluide accumulateur, est subdivisée en un certain nombre de chambres individuelles séparées les unes des autres par le passage d'écoulement pour le fluide caloporteur, entourées de parois de séparation minces et présentant une section transversale aplatie, les grands côtés des sections transversales des chambres individuelles étant tournés les uns vers les autres, caractérisé en ce que la distance de ces chambres individuelles voisines, à côté de leurs sections transversales plates, est déterminée de telle façon que ces grands côtés des sections transversales, sous l'influence de la pression de vapeur, lors du chauffage, provoquant un agrandissement de la section transversale des chambres individuelles, viennent prendre appui les uns sur les autres, avant que la dilatation des parois des chambres individuelles

ne dépassent une limite de sécurité.

Une autre forme d'exécution avantageuse est constituée par un accumulateur de chaleur dont la chambre du noyau accumulateur, prévue pour le fluide accumulateur, est subdivisée en un certain nombre de chambres individuelles et le passage d'écoulement est réparti en un certain nombre de canaux s'étendant entre ces chambres individuelles, les canaux et les chambres individuelles étant séparés les uns des autres par des parois de séparation minces, caractérisé en ce que les parois de séparation sont reliées les unes aux autres par des entretoises, au moyen desquelles les forces engendrées par une pression de vapeur augmentée et/ou une dilatation thermique peuvent être encaissées Suivant une forme d'exécution avantageuse les entretoises sont reliées aux parois de séparation de manière à résister à la traction, et elles peuvent aussi, de ce fait, encaisser une ll augmentation de la pression de vapeur dans l'espace dans

lequel ces entretoises sont disposées.

En particulier, si, pendant le chauffage, le passage d'écoulement pour le fluide caloporteur est traversé par un fluide réfrigérant, une autre forme d'exécution avantageuse consiste en ce que les entretoises sont disposées dans les canaux pour le fluide caloporteur Par suite de l'absorption de la chaleur par le fluide réfrigérant, sa pression de vapeur s'élève si bien que la pression de vapeur du fluide réfrigérant peut soutenir les parois de séparation minces entre les canaux et les chambres individuelles pour le fluide accumulateur Les forces qui agissent sur les parois de séparation et qui dépendent de la pression de vapeur du fluide réfrigérant sont encaissées par les entretoises en

tant que forces de traction.

Une forme d'exécution avantageuse consiste en ce que le noyau accumulateur est entouré d'une enveloppe de noyau

qui prend appui sur le récipient interne.

Suivant une autre forme d'exécution avantageuse l'enveloppe du noyau présente, entre deux faces frontales dans lesquelles débouchent les canaux faisant partie du passage d'écoulement, une surface d'enveloppe qui s'étend en regard de la surface d'enveloppe du récipient interne en formant un espace isolant, cet espace isolant pouvant être rempli d'une matière isolante microporeuse, pour assurer une isolation durable De préférence l'espace isolant est en communication avec au moins une des chambres collectrices, pour permettre l'alimentation ou le passage à travers d'un fluide réfrigérant servant au refroidissement du noyau accumulateur Si l'espace isolant est en communication avec une seule des chambres collectrices, le fluide réfrigérant vient à stagner dans l'espace isolant et il s'échauffe si bien que, comme il a été décrit précédemment, le

refroidissement du récipient interne est empêché.

On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un accumulateur de chaleur latente pour le chauffage de véhicules automobiles qui est approprié à la

mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.

La figure 2 est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne IIII de la figure 1, de cet accumulateur de

chaleur, suivant une première forme d'exécution.

La figure 3 est une vue en coupe transversale

similaire dans le cas d'une variante d'exécution.

La figure 4 est une vue en perspective d'un détail de

la figure 2.

L'accumulateur de chaleur représenté comprend un carter désigné dans son ensemble par la référence 10, lequel est constitué d'un récipient externe 12 et d'un récipient interne 14 logé à l'intérieur du récipient externe 12, a distance de celui-ci de tous les côtés, les éléments de montage du récipient interne 14 à l'intérieur du récipient externe 12, pour la formation d'un conteneur isolant, n'étant pas indiqués, pour simplifier la représentation Dans le récipient interne 14 est logé un noyau accumulateur 16, dans lequel la zone d'accumulation 18 pour le fluide accumulant la chaleur est traversée par un certain nombre de canaux 20 parallèles les uns aux autres, pour le passage d'un fluide caloporteur La disposition est telle que les canaux 20 sortent à l'endroit de deux parois frontales 22,24, séparées l'une de l'autre, du noyau accumulateur 16 entouré d'une enveloppe de manteau 26 et qu'ils débouchent dans des chambres collectrices 28,30 pour le fluide caloporteur. Les figures 2 et 3 représentent deux formes d'exécution différentes du noyau accumulateur 16 entouré de

l'enveloppe de noyau 26.

Dans la forme d'exécution représentée sur la figure 2 l'enveloppe du noyau 26 entoure un groupe de chambres individuelles plates 18 a, parallèles les unes aux autres, disposées à distance les unes des autres pour former les

canaux 20 et remplies du fluide accumulant la chaleur.

Les chambres individuelles 18 a sont délimitées, par rapport aux canaux 20, par des parois de séparation minces 38, déformables, pratiquement sans pression Dans les canaux sont disposées des entretoises, indiquées une seule fois par la référence 40 sur la figure 2 et représentées en détail sur la figure 4, ces entretoises étant reliées fermement aux parois de séparation 38 et à l'enveloppe du noyau 26, à l'endroit du bord du noyau accumulateur 16 En plus de l'amélioration de la solidité mécanique, ainsi qu'il sera précisé plus loin, les entretoises servent également à créer une turbulence lors de l'écoulement d'un fluide à travers le

passage d'écoulement.

Les chambres individuelles 18 a présentent une section transversale aplatie, sensiblement en forme de rectangle aplati ou ovale, les grands côtés des sections transversales des chambres individuelles voisines 18 a étant disposés à

proximité les uns des autres.

La forme d'exécution représentée sur la figure 3 diffère de celle représentée sur la figure 2 du fait qu'elle comprend une chambre unitaire 18 b pour le fluide d'accumulation de la chaleur, laquelle est entourée par l'enveloppe du noyau 26 Dans l'espace interne, rempli de fluide accumulateur de chaleur, de la zone d'accumulation 18 les canaux 20 sont délimités par des parois 21 du type membrane, en forme de tuyaux, lesquelles sont maintenues à distance les unes des autres, avec une forme de section transversale aplatie, par des entretoises ou des éléments

d'appui non représentés.

Le passage d'écoulement pour le fluide caloporteur dans le noyau accumulateur 16, à travers les chambres collectrices 28 et 30 et les canaux 20, est relié à une canalisation d'alimentation 32 et à une canalisation de retour 34 qui débouchent dans l'enveloppe interne 14 La canalisation d'alimentation 32 peut déboucher dans l'une des chambres collectrices 28 et 30 tandis que la canalisation de retour 34 est reliée à l'autre chambre collectrice, comme cela est représenté, ou bien encore les deux canalisations peuvent déboucher dans l'une des deux chambres collectrices, laquelle est alors subdivisée en une chambre d'alimentation et une chambre de retour, alors que l'autre chambre collectrice sert en tant que chambre de déviation du fluide

caloporteur.

Entre les deux parois frontales 22 et 24, l'enveloppe du noyau 26 présente une surface d'enveloppe 35 qui s'étend parallèlement et à faible distance de la surface d'enveloppe 37,disposée en regard, du récipient interne 14, si bien qu'entre les deux surfaces d'enveloppe 35 et 37 est formé un intervalle isolant 39 qui protège le fluide accumulateur de chaleur dans le noyau accumulateur 16 à l'égard d'une surchauffe. Dans la variante d'exécution représentée sur la figure 2 l'enveloppe 26 du noyau et par conséquent également la surface d'enveloppe 35 ne doivent pas être fermées si bien que l'intervalle isolant 39 forme une partie du passage

d'écoulement pour le fluide caloporteur.

L'intervalle isolant 39 peut toutefois être fermé dans le cas d'une forme d'exécution fermée de l'enveloppe du noyau 26, comme cela est nécessaire pour la variante du noyau accumulateur 16 représentée sur la figure 3, mais comme cela peut être aussi envisagé dans le cas de la variante suivant la figure 2 Toutefois cet intervalle peut être aussi ouvert après les chambres collectrices 28 et 30 et il peut ainsi former éventuellement une partie du passage d'écoulement pour le fluide caloporteur L'intervalle isolant 39 peut être aussi rempli d'une matière microporeuse afin d'assurer une isolation durable entre le récipient interne 14 et le noyau

accumulateur 16.

Entre le récipient externe 12 et le récipient interne 14 se trouve une zone isolante 36 qui peut être soumise à un vide ou bien encore remplie d'une matière microporeuse et additionnellement mise sous vide Cette zone isolante 36 est traversée par la canalisation d'alimentation 32 et la canalisation de retour 34 qui se terminent à l'extérieur du

récipient externe 12.

Entre l'enveloppe 26 du noyau et le récipient interne 14 sont disposés des éléments d'appui ou de montage en une matière suffisamment résistante à la chaleur et

avantageusement isolante thermiquement.

Après le montage complet de l'accumulateur de chaleur décrit précédemment on exécute, pour obtenir une isolation thermique durable du noyau accumulateur 16, le chauffage et la mise sous vide, ainsi qu'il a déjà été indiqué précédemment, de la zone isolante 36 et pour cela on place, par exemple, l'accumulateur de chaleur complet dans un four,

pour le temps de chauffage prédéterminé.

Pour assurer la protection du noyau accumulateur 16 on peut, par exemple, remplir le passage d'écoulement et également l'espace formant une chambre isolante, entre la face interne du récipient interne 14 et la face externe de l'enveloppe 26 du noyau, d'un gaz isolant thermiquement ou bien d'un liquide, tel que l'éthylène glycol, dont la courbe de variation de la pression de vapeur en fonction de la température compense la pression de vapeur dans le fluide accumulateur pendant le chauffage On peut toutefois créer également, dans le passage d'écoulement, un vide formant isolation thermique et à cet effet la canalisation d'alimentation 32 et la canalisation de retour 34 doivent

être éventuellement fermées hermétiquement.

Si les chambres individuelles 18 sont déformées par suite d'une élévation de la pression de vapeur du fluide accumulateur, les parois de séparation voisines peuvent

prendre appui les unes sur les autres.

On peut également faire circuler un fluide réfrigérant, tel que, par exemple, un mélange d'eau et d'éthylène glycol, à travers le passage d'écoulement, afin de maintenir la chambre isolante à une température qui ne dépasse pas la température de fonctionnement En outre il est possible de chauffer le fluide réfrigérant, avant le début du chauffage et de la mise sous vide, par exemple à la température désirée de 1200 C, si bien qu'au cours de la phase initiale du chauffage le récipient interne et par conséquent la limite interne de la zone isolante 36 sont également chauffés à partir de l'intérieur et atteignent plus rapidement, de ce fait, la température de chauffage Si, ensuite, le fluide réfrigérant est maintenu, par la chaleur fournie, à cette température de par exemple 1200 C, le noyau accumulateur est protégé à l'égard d'une action nuisible de la chaleur Dans tous les cas le fluide réfrigérant préféré présente, à une température de 1200 C, une pression de vapeur de 2 bars, pression àlaquelle les parois de séparation 38 ne pourraient pas résister d'elles-mêmes Les forces s'exerçant sur les parois 38 sont encaissées, en tant que forces de

traction, par les entretoises 40.

Une variante d'exécution, non représentée, est celle dans laquelle l'intervalle isolant 39 est séparé de l'une des chambres collectrices 28 ou 30 si bien qu'un écoulement à travers l'intervalle isolant 39 est interrompu, tandis que le fluide réfrigérant s'écoule à travers les canaux 20 du noyau accumulateur et peut être maintenu à la basse température désirée Le fluide réfrigérant stagnant dans l'intervalle isolant 39 peut être par contre échauffé et de ce fait il peut empêcher un refroidissement indésirable du récipient

interne 14.

Une fabrication particulièrement économique de l'accumulateur de chaleur est obtenue si l'on préchauffe le noyau accumulateur, par exemple dans un poste de préchauffage, à sa température admissible maximale et si on fait passer ensuite le noyau accumulateur à un poste de chauffage o la zone isolante est portée à la température de

chauffage et mise sous vide.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'un accumulateur de chaleur, en particulier d'un accumulateur de chaleur latente pour des appareils de chauffage de véhicules automobiles alimentés à partir de la chaleur dégagée par un moteur, comportant un carter ( 10) comprenant un récipient externe ( 12) et un récipient interne ( 14) monté à distance du récipient externe, définissant entre eux une zone isolante ( 36), un noyau accumulateur ( 16) disposé dans le récipient interne ( 14) et dans lequel au moins une chambre ( 18) pour un fluide accumulateur est séparée, par une paroi de séparation ( 38), d'au moins un passage d'écoulement ( 20) pour un fluide caloporteur, et une canalisation d'alimentation ( 32) et une canalisation de retour ( 34) pour le fluide caloporteur, qui sont en communication avec le passage d'écoulement ( 20) et qui s'étendent vers l'extérieur à travers la zone isolante ( 36), cette zone isolante ( 36) étant chauffée et mise sous vide, après achèvement mécanique du carter, caractérisé en ce que le chauffage est réalisé à une température sensiblement supérieure à la température de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur et les composants du noyau accumulateur ( 16) sont protégés à l'égard de dommages dûs à

la température.

2 Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le noyau accumulateur est isolé thermiquement, au

moins pendant le chauffage, vis-à-vis de la zone isolante.

3 Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'un espace isolant se trouvant entre le noyau accumulateur et le récipient interne est rempli, au moins pendant le chauffage de la zone isolante, d'un gaz à faible

conductibilité thermique.

4 Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 2 ou 3 caractérisé en ce qu'un espace isolant

se trouvant entre le noyau accumulateur et le récipient interne est mis sous vide au moins pendant le chauffage de la

zone isolante.

Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, pendant le

chauffage de la zone isolante, la pression de vapeur du fluide accumulateur qui est augmentée et qui s'exerce sur les parois de séparation des chambres contenant le fluide

accumulateur, est encaissée.

6 Procédé suivant la revendication 5 caractérisé en ce qu'une pression statique, qui compense l'élévation de la pression de vapeur du fluide accumulateur, est créée, pendant le chauffage, dans le passage d'écoulement dans le récipient interne. 7 Procédé suivant la revendication 5 caractérisé en ce que, pendant le chauffage, le récipient interne est rempli d'un liquide dont la courbe de variation de la pression de vapeur en fonction de la température est choisie de telle façon que cette pression de vapeur compense la pression de vapeur du fluide accumulateur pendant le chauffage et que ce liquide soit confiné, d'une manière hermétique, dans le

récipient interne, pendant le chauffage.

8 Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le récipient interne est rempli, pendant le chauffage,

d'éthylène glycol.

9 Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'un fluide

réfrigérant est canalisé, pendant le chauffage, à travers le

passage d'écoulement.

Procédé suivant la revendication 9 appliqué à un accumulateur de chaleur comportant un espace isolant qui est délimité entre le récipient interne et une surface d'enveloppe qui entoure le noyau accumulateur entre deux faces frontales à travers lesquelles le passage d'écoulement traversant le noyau accumulateur pénètre et sort respectivement, caractérisé en ce que l'écoulement du fluide réfrigérant est interrompu à travers l'espace isolant, entre

les deux faces frontales.

11 Procédé suivant la revendication 9 caractérisé en ce qu'au début du chauffage le fluide réfrigérant est chauffé à une température se trouvant dans la plage de la température de fonctionnement de l'accumulateur de chaleur et il est maintenu ensuite dans cette plage de température, pendant le chauffage. 12 Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le noyau

accumulateur est tout d'abord préchauffé, au moyen d'un courant de fluide servant de fluide caloporteur, à la température maximale admissible pour le noyau accumulateur et il est ensuite maintenu à ce niveau de température jusqu'à

l'achèvement du processus de chauffage.

13 Procédé suivant la revendication 12 caractérisé en ce que la mise sous vide de la zone isolante commence avec un retard dans le temps par rapport au préchauffage du noyau accumulateur. 14 Procédé suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'accumulateur, avec son noyau accumulateur préchauffé, est transporté à un poste de chauffage et à ce

poste la zone isolante est chauffée et mise sous vide.

Accumulateur de chaleur pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comportant un carter ( 10) comprenant un récipient externe ( 12) et un récipient interne ( 14) monté à distance du récipient externe, définissant entre eux une zone isolante ( 36), un noyau accumulateur ( 16) disposé dans le récipient interne ( 14) et dans lequel au moins une chambre ( 18) pour un fluide accumulateur est séparée, par une paroi de séparation ( 38), d'au moins un passage d'écoulement ( 20) pour un fluide caloporteur, et une canalisation d'alimentation ( 32) et une canalisation de retour ( 34) pour le fluide caloporteur, qui sont en communication avec le passage d'écoulement ( 20) et qui s'étendent vers l'extérieur à travers la zone isolante ( 36), caractérisé en ce que le noyau accumulateur ( 16) est monté à

distance de la paroi interne du récipient interne ( 14).

16 Accumulateur de chaleur suivant la revendication caractérisé en ce que l'espace entre le récipient interne ( 14) et le noyau accumulateur ( 16) forme une chambre isolante fermée. 17 Accumulateur de chaleur suivant la revendication caractérisé en ce que l'espace entre le récipient interne ( 14) et le noyau accumulateur ( 16) est en communication avec

le passage d'écoulement ( 20).

18 Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque

des revendications 15 à 17 caractérisé en ce que le noyau

accumulateur ( 16) est porté par le récipient interne ( 14), par l'intermédiaire d'éléments d'appui ( 42) en une matière isolante thermiquement et résistant à la température dans la

plage de la température de chauffage.

19 Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque

des revendications 15 à 18 caractérisé en ce que les

canalisations d'alimentation et de retour ( 32,34) débouchent dans le récipient interne ( 14) dans lequel une chambre collectrice ( 28,30) pour le fluide caloporteur est maintenue libre à l'endroit des faces frontales, opposées l'une à l'autre, du noyau accumulateur ( 16), faces dans lesquelles débouchent les passages d'écoulement ( 20) traversant le noyau accumulateur ( 16), et également entre le récipient interne

( 14) et le noyau accumulateur ( 16).

Accumulateur de chaleur dans lequel la chambre de son noyau accumulateur ( 16) qui est prévue pour le fluide accumulateur, est subdivisée en un certain nombre de chambres individuelles ( 18) séparées les unes des autres par le passage d'écoulement pour le fluide caloporteur, entourées de parois de séparation minces ( 38) et présentant une section transversale aplatie, les grands côtés des sections transversales des chambres individuelles étant tournés les uns vers les autres, suivant l'une quelconque des

revendications 15 à 19, caractérisé en ce que la distance de

ces chambres individuelles voisines ( 18), à côté de leurs sections transversales plates, est déterminée de telle façon que ces grands côtés des sections transversales, sous l'influence de la pression de vapeur, lors du chauffage, provoquant un agrandissement de la section transversale des chambres individuelles ( 18), viennent prendre appui les uns sur les autres, avant que la dilatation des parois ( 38) des chambres individuelles ( 18) ne dépassent une limite de

sécurité.

21 Accumulateur de chaleur dont la chambre du noyau accumulateur ( 16), prévue pour le fluide accumulateur, est subdivisée en un certain nombre de chambres individuelles ( 18) et le passage d'écoulement est réparti en un certain nombre de canaux ( 20) s'étendant entre ces chambres individuelles ( 18), les canaux ( 20) et les chambres individuelles ( 18) étant séparés les uns des autres par des parois de séparation minces ( 38), suivant l'une quelconque

des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que les parois

de séparation ( 38) sont reliées les unes aux autres par des

entretoises ( 40).

22 Accumulateur de chaleur suivant la revendication 21 caractérisé en ce que les entretoises ( 40) sont reliées aux parois de séparation ( 38) de manière à résister à la

traction.

23 Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque

des revendications 21 ou 22 caractérisé en ce que les

entretoises ( 40) sont disposées dans les canaux ( 20) pour le

fluide caloporteur.

24 Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque

des revendications 15 à 23 caractérisé en ce que le noyau

accumulateur ( 16) est entouré d'une enveloppe de noyau ( 26)

qui prend appui sur le récipient interne ( 14).

Accumulateur de chaleur suivant la revendication 24 caractérisé en ce que l'enveloppe ( 26) du noyau présente, entre deux faces frontales ( 22, 24) dans lesquelles débouchent les canaux ( 20) faisant partie du passage d'écoulement, une surface d'enveloppe ( 35) qui s'étend en regard de la surface d'enveloppe ( 37) du récipient interne ( 14) en formant un

espace isolant ( 39).

26 Accumulateur de chaleur suivant la revendication caractérisé en ce que l'espace isolant ( 39) est rempli

d'une matière isolante microporeuse.

27 Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque

des revendications 19 et 26 caractérisé en ce que l'espace

isolant ( 39) est en communication avec au moins une des

chambres collectrices ( 28,30).