EP2844934A1 - Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation à masse circulante réduite - Google Patents

Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation à masse circulante réduite

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Publication number
EP2844934A1
EP2844934A1 EP13723710.3A EP13723710A EP2844934A1 EP 2844934 A1 EP2844934 A1 EP 2844934A1 EP 13723710 A EP13723710 A EP 13723710A EP 2844934 A1 EP2844934 A1 EP 2844934A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
circuit
coolant
air conditioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13723710.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mohamed Yahia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP2844934A1 publication Critical patent/EP2844934A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/16—Receivers

Definitions

  • Heating, ventilation and / or air conditioning system with reduced circulating mass Heating, ventilation and / or air conditioning system with reduced circulating mass.
  • the technical field of the present invention is that of heating, ventilation and / or air conditioning systems used to condition a flow of air diffused into a passenger compartment of a motor vehicle. More particularly, the invention relates to a heating, ventilation and / or air conditioning system comprising at least one coolant circuit and an air conditioning loop, in which a coolant circulates and can at least operate in a mode of operation called " cooling "and in an operating mode called” heating "or” heat pump ".
  • the air conditioning loop conventionally comprises a compressor, an outdoor heat exchanger, able to function as a condenser or gas cooler or as an evaporator, a pressure reducer and an evaporator traversed by the refrigerant.
  • the evaporator is housed in a housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system generally arranged in the passenger compartment of the vehicle, in order to provide an interior air flow at the desired temperature according to a request from the vehicle user.
  • the external heat exchanger is conventionally installed on the front of the vehicle, in order to be traversed by a flow of air outside the vehicle.
  • the air conditioning loop can be combined with a heat transfer fluid circuit forming an intermediate loop, intended to transport the heat between a heat exchanger type "coolant / heat transfer fluid" installed in the air conditioning loop and a heat exchanger.
  • heat of "heat transfer fluid / air” type arranged in the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system. It is known to use the air conditioning loop in an operating mode called “cooling” or in a mode of operation called “heating". In the operating mode called “cooling", the refrigerant is circulated by the compressor and is sent to the external heat exchanger, in which it is cooled by heat exchange with the outside air flow.
  • the coolant flows to the expander, in which it undergoes a lowering of pressure, before entering the heat exchanger type "coolant / coolant".
  • the refrigerant fluid passing through the heat exchanger of the "coolant / heat transfer fluid” type is then heated by the heat transfer fluid circulating in the heat transfer fluid circuit, which results in a cooling of the coolant and, correspondingly, by cooling. of the interior air flow in order to cool the passenger compartment of the vehicle.
  • the air conditioning loop being a closed circuit, the refrigerant then returns to the compressor.
  • the fluid In the so-called "heating" operating mode, the fluid is circulated by the compressor and then sent to the "coolant / heat transfer fluid" type heat exchanger.
  • the refrigerant flowing through the heat exchanger of the "coolant / heat transfer fluid” type is then cooled by the heat transfer fluid circulating in the heat transfer fluid circuit, which results in a heating of the coolant and, correspondingly, by cooling. of the interior air flow in order to warm the passenger compartment of the vehicle.
  • the coolant flows to the expander, in which it undergoes a lowering of pressure, before entering the external heat exchanger.
  • the air conditioning loop being a closed circuit, the refrigerant then returns to the compressor.
  • the "refrigerant / heat transfer fluid” type heat exchanger behaves as an evaporator, cooling the heat transfer fluid sent to the "heat transfer fluid / air” type heat exchanger. arranged in the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system.
  • the "refrigerant / heat transfer fluid” type heat exchanger behaves like a condenser, by heating the coolant sent to the heat exchanger. heat of "heat transfer fluid / air” type arranged in the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system.
  • the amount of refrigerant contained in the air conditioning loop is influenced by the operating mode called “cooling” and the operating mode called “heating”, as well as by the internal volume of each of the constituent components of the air conditioning loop.
  • the average density of the refrigerant flowing through the heat exchanger of "coolant / heat transfer fluid” type is high, which results in a large circulating mass inside the -this.
  • Such a reduction in the internal volume is then accompanied by an increase in the pressure losses, refrigerant side, resulting in a reduction in heat exchange performance between the coolant and the coolant within the heat exchanger. heat of type "coolant / coolant”.
  • the air-conditioning loop specialist has general knowledge that it is necessary to organize the circulation of the refrigerant fluid with respect to the circulation of the heat transfer fluid so that they can be countercurrent inside the heat exchanger type "coolant / coolant".
  • the subject of the invention is therefore a heating, ventilation and / or air-conditioning installation comprising an air-conditioning loop, inside which a coolant circulates and a first heat-transfer fluid circuit, inside which a heat transfer fluid circulates.
  • the air conditioning loop and the first heat transfer fluid circuit are interconnected via at least one heat exchanger, called second heat exchanger, comprising a first circuit, traversed by the refrigerant and connected to the loop. of air conditioning, and a second circuit, traversed by the coolant and connected to the first coolant circuit, to ensure a heat exchange between the coolant and the heat transfer fluid.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system is thus arranged so that the refrigerant can capture or deliver heat to the heat transfer fluid via the second heat exchanger.
  • the circulation of the refrigerant in the first circuit of the second heat exchanger is co-current with the circulation of the coolant in the second circuit of the second heat exchanger.
  • the invention proposes a heating, ventilation and / or air-conditioning installation comprising an air-conditioning loop and a heat-transfer fluid circuit, the arrangement of which goes contrary to the common arrangements provided by the air-conditioning loop specialist, by choosing a coaxial circulation. flow of the coolant and heat transfer fluid inside the heat exchanger disposed in the air conditioning loop and the coolant circuit, that is to say the second heat exchanger.
  • the heat transfer fluid circuit is arranged to flood the second heat exchanger when the heating, ventilation and / or air conditioning system is used in the so-called "cooling" operating mode.
  • the air conditioning circuit comprises a means for fixing the refrigerant fluid, in particular configured so that the refrigerant fluid is less than 80% at the outlet of the first circuit of the second heat exchanger, especially when the refrigerant collects refrigerant.
  • heat of the heat transfer fluid through the second heat exchanger that is to say when the heating, ventilation and / or air conditioning system is configured in the operating mode called "cooling". It is thus understood that the present invention proposes to circulate the coolant and heat transfer fluid in the same direction inside the second heat exchanger, and set the title of the refrigerant at the outlet of the second heat exchanger.
  • the air conditioning loop comprises at least one compressor, an expansion member, said first expansion member, a coolant storage device and at least one internal heat exchanger, able to achieve a heat exchange between an upper part. pressure of the air conditioning loop between the compressor and the first expansion member and a low pressure portion of the air conditioning loop between the first expansion member and the compressor.
  • the internal heat exchanger comprises the storage device.
  • the means for fixing the title of the refrigerant fluid is integrated with the storage device.
  • a means for fixing the refrigerant fluid's titer is formed by a device for collecting the refrigerant fluid in the liquid state contained in the storage device.
  • the means for fixing the refrigerant fluid titer is configured so that the titer of the coolant in a portion of the internal heat exchanger traversed by the refrigerant fluid at low pressure increases from 80%.
  • the means for fixing the refrigerant fluid's titre is integrated into the internal heat exchanger comprising a first portion traversed by the high-pressure refrigerant fluid and a second portion traversed by the low-pressure refrigerant fluid, the second portion.
  • the second portion of the internal heat exchanger is formed by a first sub-portion and a second sub-portion, separated by the storage device.
  • the internal heat exchanger, the storage device and the second heat exchanger are integral with each other so as to form a unitary module.
  • the unitary module comprises at most four passages through which the refrigerant enters or leaves the unitary module.
  • the unitary module comprises a single heat transfer fluid inlet and a single heat transfer fluid outlet.
  • the second heat exchanger is configured to generate a pressure drop in the first circuit of at least two bars. Such a configuration makes it possible to lower the temperature of the cooling fluid as it passes through the first circuit of the second heat exchanger. This maintains a good level of thermal performance in the operating mode called "cooling".
  • the first circuit of the second heat exchanger has a volume less than or equal to 7.5 10 -5 m 3 .
  • an advantage of the present invention lies in the ability to limit the circulating coolant mass in the air conditioning loop, while maintaining a high level of performance, in the operating mode called "cooling" as in the operating mode says "heating".
  • the various features, variations and / or embodiments of the present invention may be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.
  • FIG. 1 is a schematic view of a heating, ventilation and / or air conditioning system according to the present invention, in a so-called "heating" mode of operation,
  • FIG. 2 is a schematic view of the heating, ventilation and / or air conditioning system of FIG. 1, in a so-called "cooling" mode of operation,
  • FIG. 3 is a Mollier diagram illustrating the thermodynamic cycle operated by the present invention in the "cooling" mode of operation
  • FIG. 4 is a diagrammatic view of an exemplary embodiment of a means for fixing the refrigerant capacity in the heating, ventilation and / or air conditioning system according to the present invention
  • FIG. schematic of another embodiment of the means for fixing the refrigerant capacity in the heating, ventilation and / or air conditioning system according to the present invention are diagrammatic views of an exemplary embodiment of a means for fixing the refrigerant capacity in the heating, ventilation and / or air conditioning system according to the present invention.
  • downstream and upstream describe the position of one component relative to another, according to the refrigerant circulation direction in an air conditioning loop according to the present invention or in the direction of circulation. of coolant in a coolant circuit.
  • the terms "open” and “closed” describe the state of a component allowing, respectively, to allow and / or block a coolant passage or heat transfer fluid.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic views of a heating, ventilation and / or air-conditioning installation 1 of a passenger compartment of a motor vehicle according to the present invention, respectively, in a so-called “heating” mode of operation and in a operation called "cooling".
  • the heating, ventilation and / or air conditioning installation 1 comprises a heating, ventilation and / or air conditioning system 2, intended to modify the aerothermal parameters of the passenger compartment of the vehicle. Such a modification of the aerothermal parameters is obtained from the diffusion of at least one interior air flow 3 pulsed inside the passenger compartment.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system 2 comprises a housing 4, preferably made of plastic, housing a blower 5, or motor-fan unit 5, intended to circulate the interior air flow 3 from at least one air intake opening 6 to at least one air diffusion mouth 7 arranged in the housing 4.
  • a heating, ventilation and / or air conditioning system 2 is, for example, housed under a board vehicle and channel the circulation of the interior air flow 3.
  • the heating, ventilation and / or air-conditioning installation 1 also comprises an air-conditioning loop 8 inside which circulates a refrigerant fluid, capable of supplying or removing calories, in order to allow the heat or the cooling of the flow of indoor air 3.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 also comprises at least one first heat transfer fluid circuit 25 and / or at least one second heat transfer fluid circuit 36.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 operates in the operating mode. says “heating”. In the case where the refrigerant captures or takes heat from the first heat transfer fluid circuit 25, it is considered that the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 operates in the so-called "cooling" mode of operation.
  • the air conditioning loop 8 comprises a plurality of heat exchangers between the refrigerant and, on the one hand, a flow of air, and, on the other hand, the coolant, for example water added with glycol, circulating in one or more separate heat transfer fluid circuits, in particular the first heat transfer fluid circuit 25 and the second heat transfer fluid circuit 36.
  • the refrigerant fluid is of the type of a supercritical fluid, such as carbon dioxide, also known as R744. It can also be a subcritical fluid, such as a hydrofluorocarbon, in particular the refrigerant known under the name R134a, or a coolant with low environmental pollution, particularly the refrigerant known under the name R1234yf.
  • the air conditioning loop 8 comprises a compressor 9, able to compress the refrigerant in the gaseous state.
  • the air conditioning loop 8 also comprises a first heat exchanger 10, in particular a gas cooler 10 or a condenser 10, the function of which is to ensure a heat exchange with a view to directly or indirectly influencing the temperature of the air flow. interior 3, intended to be broadcast in the passenger compartment.
  • the heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 also comprises the second heat-transfer fluid circuit 36, through which a heat transfer fluid, similar to or distinct from the heat transfer fluid circulating in the first cooling circuit, passes. heat transfer fluid 25.
  • the function of the second heat transfer fluid circuit 36 is, in particular, to perform all or part of the heating function of the indoor air flow 3 in the operating mode called "heating".
  • the first heat exchanger 10 makes it possible to ensure a heat exchange between the refrigerant and the coolant circulating in the second coolant circuit 36.
  • the first heat exchanger 10 is installed directly downstream of the compressor 9, according to the direction of circulation of the refrigerant in the air conditioning loop 8.
  • the first heat exchanger 10 is a heat exchanger of the "coolant / heat transfer fluid" type.
  • the second coolant circuit 36 also comprises a second secondary heat exchanger 38.
  • the function of the second secondary heat exchanger 38 is to ensure a heat exchange between the inner air stream 3 and the heat transfer medium secondary heat exchanger 2 38 flowing in the second coolant circuit 36.
  • the second secondary heat exchanger 38 is a heat exchanger type "heat transfer fluid / air".
  • the second secondary heat exchanger 38 is arranged in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1, and is traversed by the interior air flow 3.
  • the heat transfer fluid flowing in the second heating circuit heat transfer fluid 36 is set in motion by a pump 39, said second pump 39, advantageously driven by an electric motor.
  • the first heat exchanger 10 carries out a direct heat exchange between the refrigerant and the internal air flow 3, the first heat exchanger 10 comprising a bundle of tubes in which the coolant circulates and outside of which flows the inner air flow 3.
  • the first heat exchanger 10 is a heat exchanger of the "refrigerant / air" type and is advantageously arranged in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1, and is traversed by the interior air flow 3.
  • the air-conditioning loop 8 also comprises at least one first switching means 11, in particular a first four-way valve 11, and at least one second switching means 12, particular a second four-way valve 12, allowing the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 to operate according to various operating modes, in particular at least in the operating mode called "cooling" and in the operating mode says "heating".
  • the first switching means 11 and the second switching means 12 are connected to each other in order to define four circulation branches in each of which the refrigerant fluid is able to circulate.
  • the second switching means 12 is disposed downstream of the first switching means 11.
  • the air conditioning loop 8 comprises a first circulation branch I, a second circulation branch II, a third circulation branch III and a fourth circulation branch IV, respectively arranged between the first switching means 1 1 and the second switching means 12.
  • the first branch of circulation I of the air conditioning loop 8 comprises a first heat exchanger 13, or external heat exchanger 13.
  • the external heat exchanger 13 is located at a front face the vehicle to be traversed by an outside air flow 14, intended not to be distributed in the passenger compartment of the vehicle.
  • the refrigerant circulates in the external heat exchanger 13, while the outside air flow 14 is set in motion by at least one motor-fan unit 35, for example two motor-fan units 35.
  • the cooling fluid in the so-called “cooling” mode of operation, the cooling fluid is cooled by the outside air flow 14 and, in the so-called “heating” operating mode, the cooling fluid is heated by the outside air flow 14 .
  • the air conditioning loop 8 also includes an internal heat exchanger 17.
  • the internal heat exchanger 17 comprises a first portion 32 and a second portion 33 independent and respectively traversed by the coolant at different states. More specifically, the internal heat exchanger 17 is able to achieve a heat exchange between a high pressure portion of the air conditioning loop 8 located between the compressor 9 and a first expansion member 18, and a low pressure portion of the air conditioning loop 8 located between the first expansion member 18 and the compressor 9.
  • the air conditioning loop 8 comprises the first expansion member 18 and a second expansion member 23.
  • the first expansion member 18 in the so-called “heating” operating mode, the first expansion member 18 is active, the second expansion member 23 being preferentially inactive.
  • the second expansion member 23 is active, the first expansion member 18 being preferably inactive.
  • active defines the configuration of the detent in which expansion of the refrigerant is ensured, and the term “inactive” defines the configuration of the detent in which no expansion of the refrigerant 'is assured.
  • the internal heat exchanger 17 is configured to achieve a heat exchange performance between the first portion 32 and the second portion 33 greater than 80%, especially greater than 87%, in particular greater than 95%.
  • the second branch of circulation II of the air conditioning loop 8 comprises the first portion 32 of the internal heat exchanger 17 and the first expansion member 18.
  • the first portion 32 of the heat exchanger internal 17 is arranged upstream of the first expansion member 18.
  • the third circulation branch III of the air conditioning loop 8 comprises the second portion 33 of the internal heat exchanger 17, the compressor 9 and the first heat exchanger 10.
  • the second portion 33 of the The internal heat exchanger 17 is arranged upstream of the compressor 9.
  • the compressor 9 is arranged upstream of the first heat exchanger 10.
  • the first heat exchanger 10 is intended to directly or indirectly heat the interior air flow 3 adapted to be diffused in the passenger compartment of the vehicle.
  • the fourth circulation branch IV of the air conditioning loop 8 comprises the second expansion member 23 and a second heat exchanger 24 whose function is to provide a heat exchange to influence directly or indirectly the temperature of the interior air flow 3, intended to be distributed in the passenger compartment.
  • the second expansion member 23 is arranged upstream of the second heat exchanger 24.
  • the second heat exchanger 24 makes it possible to ensure a heat exchange between the refrigerant and the coolant circulating in the first heat transfer fluid circuit 25.
  • the second heat exchanger 24 is a heat exchanger of the type " refrigerant / heat transfer fluid ".
  • the second heat exchanger 24 is arranged in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1, and is traversed by the interior air flow 3.
  • the first heat transfer fluid circuit 25 is distinct from the second heat transfer fluid circuit 36, in that the respective heat transfer fluids do not mix.
  • the second heat exchanger 24 is installed, in the air conditioning loop 8, downstream of the first heat exchanger 10, in the direction of circulation of the refrigerant in the third branch of circulation III of the air conditioning loop 8 and the fourth branch of circulation IV of the air conditioning loop 8.
  • the fourth circulation branch IV of the air conditioning loop 8 also comprises a storage device 34 for defining a refrigerant reservoir circulating in the air conditioning loop 8.
  • the storage device 34 is arranged in downstream of the second heat exchanger 24.
  • the refrigerant storage device 34 is an accumulator constituting a reserve of coolant in the liquid state.
  • the second heat exchanger 24 comprises a first circuit 40 and a second circuit 41, respectively traversed by the refrigerant circulating in the air conditioning loop 8 and by the coolant circulating in the first heat transfer fluid circuit 25.
  • the first circuit 40 and the second circuit 41 of the second heat exchanger 24 are delimited by tubes, preferably made by plates joined to each other, in which a plurality of fluid circulation channels is formed. refrigerant and heat transfer fluid.
  • One part of the plurality of circulation channels forms the first circuit 40 and the other part of the plurality of circulation channels forms the second circuit 41, the circulation channels forming the first circuit 40 being alternated with the circulation channels forming the second circuit 41.
  • the first circuit 40 thermally exchanges with the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning installation 1 is organized so that the circulation of the refrigerant in the first circuit 40 of the second heat exchanger 24 is co-current with the circulation of the fluid. coolant in the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • co-current means that the coolant and the coolant flow in an identical direction through the first circuit 40 of the second heat exchanger 24 and the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • the air conditioning loop 8 comprises a means for fixing the refrigerant fluid titer, adapted to be configured so that the refrigerant titer is less than 80% at the outlet of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24, when the refrigerating fluid captures heat transfer medium calories through the second heat exchanger 24, that is to say when the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 is used in the operating mode said "cooling".
  • the title corresponds to the proportion by mass taken by the cooling fluid in the gaseous state in the mixing zone. The title therefore corresponds to the ratio of the mass of the cooling fluid in the gaseous state to the total mass of the refrigerant.
  • the title of the refrigerating fluid at a given point is defined in relation to the enthalpy h s of the point under consideration, of the saturation vapor enthalpy h vs and of the enthalpy of saturating liquid h
  • the refrigerant is about 0.75, or 75%.
  • the means for fixing the refrigerant capacity may in particular take two embodiments which will be detailed with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the second heat exchanger 24 is configured to generate a pressure drop in the first circuit 40.
  • a pressure drop is, for example, in the case of carbon dioxide, of at least two bars, in particular for a flow rate of refrigerant fluid of 150 kg / h and an evaporation temperature of 0 ° C, when the pressure of the refrigerant at the outlet of the first circuit 40 is equal to 35 bars.
  • Such a pressure drop is thus operated on the refrigerant side.
  • such a pressure drop is obtained by a volume of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24, advantageously less than or equal to 7.5 10 -5 m 3 .
  • the components of the air conditioning loop 8 described above are connected to each other via tubes, pipes or the like able to channel the refrigerant between the various components of the air conditioning loop 8.
  • the first heat transfer fluid circuit 25 comprises the second heat exchanger 24, a first secondary heat exchanger 28 and a pump 29, called the first pump 29, intended to circulate the heat transfer fluid in the first heat transfer fluid circuit 25.
  • the first secondary heat exchanger 28 is arranged to ensure a heat exchange between the coolant of the first coolant circuit 25 and the interior air flow 3 flowing in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air conditioning system.
  • the first secondary heat exchanger 28 is a heat exchanger comprising a bundle of tubes in which circulates the heat transfer fluid of the first coolant circuit 25 and outside of which circulates the interior air flow 3
  • the first secondary heat exchanger 28 is arranged in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 in order to be traversed by the interior air flow 3.
  • the first secondary heat exchanger 28 is arranged upstream of the second secondary heat exchanger 38, according to the flow direction of the interior air flow 3 in the housing 4 of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1.
  • the housing 4 of the heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 comprises at least one mixing flap 30 installed between the first secondary heat exchanger 28 and the second secondary heat exchanger 38 and capable of assuming a first position in which the mixing flap 30 constrains the interior air flow 3 to pass through the second secondary heat exchanger 38, and a second position in which the mixing flap 30 prohibits the passage of the interior air flow 3 in the second secondary heat exchanger 38 and forces the inner air flow 3 to bypass the second secondary heat exchanger 38.
  • the mixing flap 30 is also able to take any position intermediate between the first position and the second position to ensure a proportionate mixture of the inner air flow 3 having passed through the second secondary heat exchanger 38 and the inner air flow 3 having bypassed the second secondary heat exchanger 38.
  • heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 shows the heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 in the so-called "heating" operating mode which makes it possible to provide a heating function for the interior air flow 3 intended to be diffused in the passenger compartment of the vehicle .
  • Such a configuration is, in particular, used during low temperatures, for example in winter.
  • the air conditioning loop 8 is configured so that the refrigerant is compressed and circulated by the compressor 9, then passes through the first heat exchanger 10, in which the refrigerant gives way. heat transfer fluid circulating in the second coolant circuit 36.
  • the first switching means 11 is configured to put in communication:
  • the second switching means 12 is configured to put in communication:
  • the coolant passes through the first switching means January 1 and passes into the second expansion member 23, without undergoing pressure reduction.
  • the second expansion member 23 is fully open and passes the refrigerant without restriction.
  • a bypass line comprising a control valve (not shown) allowing the refrigerant to bypass the second expansion member 23.
  • the refrigerant fluid, high pressure and high temperature then passes through the first circuit 40 of the second heat exchanger 24, the calories present in the refrigerant being transferred to the coolant circulating in the first heat transfer fluid circuit 25 by heat exchange between the first circuit 40 and the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • the refrigerant After passing through the second heat exchanger 24, the refrigerant enters the storage device 34.
  • the refrigerant fluid titer fixing means is integrated with the storage device 34.
  • the refrigerant then passes into the second switching means 12.
  • the refrigerant enters the internal heat exchanger 17, in particular the first portion 32 of the internal heat exchanger 17 forming a high pressure internal circuit of the internal heat exchanger 17, in which circulates the refrigerant fluid at high pressure and at high temperature.
  • the means for fixing the refrigerant fluid titer is integrated into the internal heat exchanger 17, the second portion 33 of the internal heat exchanger 17 being formed by two sub-circuits separated by the storage device 34.
  • the refrigerant passes through the first expansion member 18.
  • the first expansion member 18 ensures a relaxation of the refrigerant fluid, generating a lowering of the pressure of the refrigerant. As a result, the refrigerant passes through the first switching means 11 and to the first heat exchanger 13.
  • the refrigerant expanded exchange with the flow of outside air 14, resulting in a temperature rise of the refrigerant.
  • the external heat exchanger 13 behaves like an evaporator.
  • the refrigerant passes through the second switching means 12 and enters the second portion 33 of the internal heat exchanger 17, forming a low pressure internal circuit of the internal heat exchanger 17, in which the cooling fluid circulates. at low pressure and at low temperature.
  • the air-conditioning loop 8 Since the air-conditioning loop 8 is a closed circuit, the refrigerant terminates its cycle on arriving at the inlet of the compressor 9.
  • the first heat-transfer fluid circuit 25 is active to ensure the heating the passenger compartment of the vehicle.
  • the second heat transfer fluid circuit 36 is active to ensure the complementary heating of the passenger compartment of the vehicle.
  • the coolant of the first coolant circuit 25 is circulated by the first pump 29 and the calories present in the fluid. refrigerant are then transferred to the coolant of the first coolant circuit 25 by means of the heat exchange in the second heat exchanger 24.
  • the first pump 29 is activated, the heat transfer fluid transfers the calories to the first secondary heat exchanger 28, then ceded to the interior air flow 3.
  • FIG. 2 shows the heating, ventilation and / or heating system. or air conditioning 1 in the operating mode called "cooling" to ensure a cooling function of the interior air flow 3 to be distributed in the passenger compartment of the vehicle.
  • Such a configuration is, in particular, used at high temperatures, for example in summer.
  • the second heat transfer fluid circuit 36 In the operating mode called "cooling", the second heat transfer fluid circuit 36 is not active, the second pump 39 being stopped.
  • the air conditioning loop 8 is configured so that the refrigerant is compressed and circulated by the compressor 9, then passes through the first heat exchanger 10 without heat exchange with the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid circuit 36.
  • a bypass line (not shown) of the first heat exchanger 10 of the coolant side.
  • the first switching means 11 is configured to put in communication:
  • the second switching means 12 is configured to put in communication:
  • the refrigerant passes through the first switching means 11.
  • the refrigerant fluid at high pressure and at high temperature, passes through the first heat exchanger 13 in which the cooling fluid condenses, the refrigerant then being cooled by the outside air flow 14.
  • the refrigerant then flows into the second switching means 12.
  • the coolant enters the first portion 32 of the internal heat exchanger 17, forming a high pressure internal circuit of the internal heat exchanger 17, in which circulates the refrigerant fluid at high pressure and at high temperature.
  • the refrigerant fluid passes through the first expansion member 18 without undergoing a lowering of pressure.
  • the first expansion member 18 is fully open and lets the refrigerant fluid without restriction.
  • a bypass line comprising a valve of control (not shown) allowing the refrigerant to bypass the first expansion member 18.
  • the refrigerant then passes into the first switching means 11. As a result, the coolant enters the second expansion member 23.
  • the second expansion member 23 serves to relax the refrigerant fluid, generating a lowering of the refrigerant pressure. As a result, the coolant, at low pressure, passes through the second heat exchanger 24.
  • the refrigerant After having traversed the second heat exchanger 24, the refrigerant passes through the storage device 34, in which the coolant in the liquid state can be stored. At the outlet of the storage device 34, the refrigerant passes through the second switching means 12 before passing through the second portion 33 of the internal heat exchanger 17, forming a low pressure internal circuit of the internal heat exchanger 17, in which circulates the refrigerant fluid at low pressure and at low temperature. As the air-conditioning loop 8 is a closed circuit, the refrigerant terminates its cycle on reaching the inlet of the compressor 9.
  • the first heat transfer fluid circuit 25 is active to ensure cooling of the passenger compartment of the vehicle.
  • the coolant of the first heat transfer fluid circuit 25 is circulated by the first pump 29 and the calories present in the coolant are then transferred to the heat transfer fluid in the first heat transfer fluid circuit 25 by means of the heat exchange performed in the second heat exchanger 24.
  • the first pump 29 is activated, the heat transfer fluid transfers the calories to the first heat exchanger secondary 28 in which they are transferred to the interior air flow 3.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning installation 1 is organized so that the circulation of the refrigerant in the first circuit 40 of the second heat exchanger 24 is co-current with the circulation of the fluid. coolant in the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • co-current means that the coolant and the coolant flow in an identical direction through the first circuit 40 of the second heat exchanger 24 and the second circuit 41 of the second heat exchanger 24.
  • the arrangement of the co-current circulation in the second heat exchanger 24 makes it possible to release the coolant from the second circuit 41 of the second heat exchanger 24 to a temperature close to, or even lower than, that of the refrigerant measured at entry of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24, since the vaporization of the refrigerant during the passage of the first volume 40 of the second heat exchanger 24 causes a lowering of the temperature.
  • the means for fixing the refrigerant capacity prevents the refrigerating fluid from completely vaporizing at the heart of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24.
  • the second heat exchanger 24 is "flooded" by the refrigerant fluid, since part of the refrigerant fluid in the liquid state is found at the outlet of the first portion 40 of the second heat exchanger 24.
  • FIG 3 is a Mollier diagram illustrating the thermodynamic cycle operated by the present invention in the operating mode called "cooling", the air conditioning loop 8 being traversed by carbon dioxide. It presents the steps of the thermodynamic cycle operating in the air conditioning loop 8 when it is in the mode of operation mode called “cooling", as shown in Figure 2.
  • the thermodynamic cycle starts at the input of the compressor 9, illustrated by the point A.
  • the compressor 9 raises the pressure and the temperature of the refrigerant until reaching the point B.
  • the refrigerant is then cooled by passing through the heat exchanger. outside heat 13 to reach point C.
  • the refrigerant undergoes a heat exchange inside the first portion 32 of the internal heat exchanger 17.
  • a heat exchange is materialized by the segment between the point C and a point E corresponding to the output of the first portion 32 of the internal heat exchanger 17.
  • FIG. 3 shows a point D, situated between the point C and the point E.
  • the point D corresponds to a particular point in relation to the second exemplary embodiment of the means for fixing the refrigerant titre, as illustrated in FIG. 5, providing that the means for fixing the cooling fluid titer takes the form of the first portion 33 of the internal heat exchanger 17 comprising two sub-circuits separated by the storage device 34.
  • the point D therefore corresponds to in the state of the refrigerant at the inlet of the storage device 34, as arranged according to the second embodiment of the means for fixing the refrigerant capacity.
  • the refrigerant is then expanded in the second expansion member 23 to reach the point F corresponding to the state of the refrigerant at the outlet of the second expansion member 23 after the expansion of the refrigerant.
  • the refrigerant passes through the first portion 40 of the second heat exchanger 24 to reach the point G.
  • thermodynamic cycle ends to return to the point A, the portion between the point G and the point A corresponding to a circulation of the refrigerant in the second portion 33 of the internal heat exchanger 17.
  • the point G is placed on a particular isotitre, for example 0.75.
  • Such a point G is obtained by means of fixing the title of the refrigerant whose purpose is to impose a titre of less than 80% at the output of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24.
  • FIG. 4 is a schematic view of an exemplary embodiment of a means for fixing the refrigerant capacity in the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to a first embodiment, in which the fixing means the title of the refrigerant is placed at the outlet of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24.
  • the means for fixing the fluid's titre Refrigerant is an integral part of the storage device 34.
  • the means for fixing the title of the refrigerant fluid is then configured so that coolant in the liquid state leaves the storage device 34, in a specific proportion.
  • the storage device 34 comprises an inlet pipe 43 channeling the refrigerant fluid from the first circuit 40 of the second heat exchanger 24.
  • the refrigerant fluid is in a two-phase state, comprising, for example 80 % of refrigerant in the gaseous state and 20% of refrigerant in the liquid state.
  • the storage device 34 also comprises a chamber 44 at the bottom of which the coolant in the liquid state accumulates.
  • the storage device 34 also comprises an outlet pipe 45, advantageously having a "U" shape, so as to predominantly take the cooling fluid in the gaseous state.
  • the outlet duct 45 comprises a sensing device 42 forming an exemplary embodiment of the means for fixing the title of the refrigerant fluid.
  • the capture device 42 takes, for example, the shape of an opening 46 formed in the outlet pipe 45, in a zone of the outlet pipe 45 immersed in the coolant in the liquid state.
  • the opening 46 is, for example, located at the low point of the bend formed by the outlet pipe 45.
  • the opening 46 has a coolant passage section in the liquid state, for example, between 1 mm 2 and 6 mm 2 .
  • part of the second portion 33 of the internal heat exchanger 17 is dedicated to the implementation of the end of the evaporation, so as to bring the title of the fluid refrigerant from 80% to 100%, corresponding to a totally gaseous state.
  • FIG. 5 is a schematic view of a second exemplary embodiment of the means for fixing the refrigerant capacity in the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to the present invention in which the means for fixing the fluid's title refrigerant is disposed at the outlet of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24.
  • the means for fixing the refrigerant fluid titer is integrated with the internal heat exchanger 17, in particular in the second portion 33 subjected to the refrigerant fluid at low pressure and low temperature.
  • Such an internal heat exchanger 17 thus comprises the first portion 32 traversed by the refrigerant fluid and arranged in the high pressure portion of the air conditioning loop 8, and the second portion 33 traversed by the refrigerant fluid and arranged in the low pressure portion of the air conditioning loop 8.
  • the second portion 33 of the internal heat exchanger 17 is formed by two sub-portions separated by the storage device 34.
  • a first sub-portion 47 receives the refrigerant from the first circuit 40 of the second heat exchanger 24, the latter also being traversed by the heat transfer fluid of the first heat transfer fluid circuit 25.
  • the first sub-portion 47 is connected to the storage device 34, connected to a second sub-portion 48 of the second portion 33 of the internal heat exchanger 17.
  • the first sub-portion 47 thus performs the complementary evaporation between a title of 80% and a titre of 100%, by heat exchange with the first portion 32 of the internal heat exchanger 17.
  • the internal heat exchanger 17, the storage device 34 and the heat exchanger 24 are integral with each other so as to form a unitary module 100, forming a single module 100 facilitating the integration of such a module in the motor vehicle.
  • Such a unitary module 100 is characterized in that the number of coolant inlet and outlet is reduced.
  • the unitary module 100 comprises four passages 49 through which the refrigerant enters or leaves the unitary module 100. Two passages 49 are connected to the first portion 32 of the internal heat exchanger 17, a third passage 49 is connected to the inlet of the first circuit 40 of the second heat exchanger 24 and the fourth passage 49 communicates with the outlet of the second sub-portion 48 of the second portion 33 of the internal heat exchanger 17.
  • the unitary module 100 may further comprise a single heat transfer fluid inlet 50 and a single heat transfer fluid outlet 51, these being arranged so that the circulation of the cooling fluid and the circulation of the heat transfer fluid are co- current, that is to say that the coolant and the heat transfer fluid circulate in the same direction of circulation inside the second heat exchanger 24.

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Abstract

L'invention concerne une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1) comprenant une boucle de climatisation (8), à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant, un premier circuit de fluide caloporteur (25), à l'intérieur duquel circule un fluide caloporteur, la boucle de climatisation (8) et le premier circuit de fluide caloporteur (25) étant interconnectés par l'intermédiaire d'au moins un deuxième échangeur de chaleur (24) comprenant un premier circuit (40), parcouru par le fluide réfrigérant et relié à la boucle de climatisation (8), et un deuxième circuit (41), parcouru par le fluide caloporteur et relié au premier circuit defluide caloporteur (25), afin d'assurer un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur. Selon la présente invention, la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit (40) du deuxième échangeur de chaleur (24) est co-courante avec la circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit (41) du deuxième échangeur de chaleur (24).

Description

Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation à masse circulante réduite.
Le domaine technique de la présente invention est celui des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation utilisées pour conditionner un flux d'air diffusé dans un habitacle de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention vise une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant au moins un circuit de fluide caloporteur et une boucle de climatisation, dans laquelle circule un fluide réfrigérant et susceptible au moins de fonctionner dans un mode de fonctionnement dit "refroidissement" et dans un mode de fonctionnement dit "chauffage" ou "pompe à chaleur".
La boucle de climatisation comprend classiquement un compresseur, un échangeur de chaleur extérieur, apte à fonctionner en tant que condenseur ou refroidisseur de gaz ou en tant qu'évaporateur, un détendeur et un évaporateur parcourus par le fluide réfrigérant. L'évaporateur est logé dans un boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation généralement agencé dans l'habitacle du véhicule, afin de fournir un flux d'air intérieur à température désirée en fonction d'une demande de l'utilisateur du véhicule. L'échangeur de chaleur extérieur est classiquement installé en face avant du véhicule, afin d'être traversé par un flux d'air extérieur au véhicule.
Par ailleurs, la boucle de climatisation peut être combinée à un circuit de fluide caloporteur formant une boucle intermédiaire, destinée à transporter les calories entre un échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" installé dans la boucle de climatisation et un échangeur de chaleur de type "fluide caloporteur/air" agencé dans le boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation. II est connu d'utiliser la boucle de climatisation dans un mode de fonctionnement dit "refroidissement" ou dans un mode de fonctionnement dit "chauffage". Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le fluide réfrigérant est mis en circulation par le compresseur puis est envoyé vers l'échangeur de chaleur extérieur, dans lequel il est refroidi par échange de chaleur avec le flux d'air extérieur. Par suite, le fluide réfrigérant circule vers le détendeur, dans lequel il subit un abaissement de pression, avant d'entrer dans l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur". Le fluide réfrigérant traversant l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" est alors chauffé par le fluide caloporteur circulant dans le circuit de fluide caloporteur, ce qui se traduit par un refroidissement du fluide caloporteur et, corrélativement, par un refroidissement du flux d'air intérieur dans le but de refroidir l'habitacle du véhicule. La boucle de climatisation étant un circuit fermé, le fluide réfrigérant retourne alors vers le compresseur.
Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le fluide est mis en circulation par le compresseur puis est envoyé vers l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur". Le fluide réfrigérant traversant l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" est alors refroidi par le fluide caloporteur circulant dans le circuit de fluide caloporteur, ce qui se traduit par un réchauffage du fluide caloporteur et, corrélativement, par un refroidissement du flux d'air intérieur dans le but de réchauffer l'habitacle du véhicule. Par suite, le fluide réfrigérant circule vers le détendeur, dans lequel il subit un abaissement de pression, avant d'entrer dans l'échangeur de chaleur extérieur. La boucle de climatisation étant un circuit fermé, le fluide réfrigérant retourne alors vers le compresseur.
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" se comporte comme un évaporateur, en refroidissant le fluide caloporteur envoyé vers l'échangeur de chaleur de type "fluide caloporteur/air" agencé dans le boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" se comporte comme un condenseur, en chauffant le fluide caloporteur envoyé l'échangeur de chaleur de type "fluide caloporteur/air" agencé dans le boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation.
La quantité de fluide réfrigérant contenue dans la boucle de climatisation est influencée par le mode de fonctionnement dit "refroidissement" et par le mode de fonctionnement dit "chauffage", ainsi que par le volume interne de chacun des composants constitutifs de la boucle de climatisation.
Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", la densité moyenne du fluide réfrigérant transitant dans l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur" est élevée, ce qui se traduit par une masse circulante importante à l'intérieur de celui-ci. Pour réduire une telle masse circulante, il peut être envisagé de réduire le volume interne de l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur". Une telle réduction du volume interne s'accompagne alors d'une augmentation des pertes de charges, côté fluide réfrigérant, se traduisant alors par une réduction des performances d'échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur au sein de l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur". Pour contrecarrer une telle baisse de performances, le spécialiste des boucles de climatisation disposent de connaissances générales lui indiquant qu'il convient d'organiser la circulation du fluide réfrigérant par rapport à la circulation du fluide caloporteur de manière à ce qu'elles se fassent à contre-courant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur de type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur".
L'invention a donc pour objet une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant une boucle de climatisation, à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant et un premier circuit de fluide caloporteur , à l'intérieur duquel circule un fluide caloporteur. Par ailleurs, la boucle de climatisation et le premier circuit de fluide caloporteur sont interconnectés par l'intermédiaire d'au moins un échangeur de chaleur, dit deuxième échangeur de chaleur, comprenant un premier circuit, parcouru par le fluide réfrigérant et relié à la boucle de climatisation, et un deuxième circuit, parcouru par le fluide caloporteur et relié au premier circuit de fluide caloporteur, afin d'assurer un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur. L'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est ainsi agencée pour que le fluide réfrigérant puisse capter ou délivrer des calories au fluide caloporteur via le deuxième échangeur de chaleur.
Plus particulièrement, selon la présente invention, la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit du deuxième échangeur de chaleur est co- courante avec la circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit du deuxième échangeur de chaleur.
L'invention propose une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant une boucle de climatisation et un circuit de fluide caloporteur dont la disposition va à rencontre des agencements communs prévus par le spécialiste des boucles de climatisation, en choisissant une circulation à co-courant du fluide réfrigérant et du fluide caloporteur à l'intérieur de l'échangeur de chaleur disposé dans la boucle de climatisation et le circuit de fluide caloporteur, c'est-à-dire du deuxième échangeur de chaleur.
De plus, selon la présente, le circuit de fluide caloporteur est agencé pour noyer le deuxième échangeur de chaleur lorsque l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est utilisé en mode de fonctionnement dit "refroidissement".
Avantageusement, la boucle de climatisation comprend un moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant, en particulier configuré pour que le titre du fluide réfrigérant soit inférieur à 80% en sortie du premier circuit du deuxième échangeur de chaleur, notamment lorsque le fluide réfrigérant capte des calories du fluide caloporteur par l'intermédiaire du deuxième échangeur de chaleur, c'est- à-dire lorsque l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est configurée dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement". On comprend ainsi que la présente invention propose de faire circuler le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur dans un même sens à l'intérieur du deuxième échangeur de chaleur, et de fixer le titre du fluide réfrigérant en sortie du deuxième échangeur de chaleur. La phase d'évaporation est ainsi complétée par un autre composant de la boucle de climatisation, ce qui permet de réduire significativement le volume de la partie du deuxième échangeur de chaleur parcourue par le fluide réfrigérant. De manière avantageuse, la boucle de climatisation comprend au moins un compresseur, un organe de détente, dit premier organe de détente, un dispositif de stockage du fluide réfrigérant et au moins un échangeur de chaleur interne, apte réaliser un échange thermique entre une partie haute pression de la boucle de climatisation située entre le compresseur et le premier organe de détente et une partie basse pression de la boucle de climatisation située entre le premier organe de détente et le compresseur. De plus, avantageusement, l'échangeur de chaleur interne comprend le dispositif de stockage.
Selon un premier exemple de réalisation, le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est intégré au dispositif de stockage. Préférentiellement, un tel moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est formé par un dispositif de captage du fluide réfrigérant à l'état liquide contenu dans le dispositif de stockage.
Selon le premier exemple de réalisation, le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est configuré pour que le titre du fluide réfrigérant dans une portion de l'échangeur de chaleur interne parcourue par le fluide réfrigérant à basse pression augmente à partir de 80 %.
Selon un deuxième exemple de réalisation, le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est intégré à l'échangeur de chaleur interne comprenant une première portion parcourue par le fluide réfrigérant à haute pression et une deuxième portion parcourue par le fluide réfrigérant à basse pression, la deuxième portion. Selon le deuxième exemple de réalisation, la deuxième portion de l'échangeur de chaleur interne est formée par une première sous-portion et une deuxième sous- portion, séparées par le dispositif de stockage.
Préférentiellement, l'échangeur de chaleur interne, le dispositif de stockage et le deuxième échangeur de chaleur sont solidaires les uns des autres de manière à former un module unitaire. Avantageusement, le module unitaire comprend au maximum quatre passages par lesquels le fluide réfrigérant entre ou sort du module unitaire. Avantageusement encore, le module unitaire comprend une unique entrée de fluide caloporteur et une unique sortie de fluide caloporteur. On notera enfin que l'emploi d'un fluide réfrigérant sur-critique, comme par exemple le dioxyde de carbone, est particulièrement avantageux pour l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention.
Selon une caractéristique additionnelle de la présente invention, le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour générer une perte de charge dans le premier circuit d'au moins deux bars. Une telle configuration permet d'abaisser la température du fluide réfrigérant lorsqu'il traverse le premier circuit du deuxième échangeur de chaleur. On maintient ainsi un bon niveau de performances thermiques dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement".
Préférentiellement, le premier circuit du deuxième échangeur de chaleur présente un volume inférieur ou égale à 7.5 10"5 m3.
Ainsi, un avantage de la présente invention réside dans la possibilité de limiter la masse circulante de fluide réfrigérant dans la boucle de climatisation, tout en maintenant un niveau de performances élevé, dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement" comme dans le mode de fonctionnement dit "chauffage". Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention, dans un mode de fonctionnement dit "chauffage",
- la figure 2 est une vue schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 , dans un mode de fonctionnement dit "refroidissement",
- la figure 3 est un diagramme de Mollier illustrant le cycle thermodynamique opéré par la présente invention dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement",
- la figure 4 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant dans l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention, et - la figure 5 est une vue schématique d'un autre exemple de réalisation du moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant dans l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention.
Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Selon la présente invention, les termes "aval" et "amont" qualifient la position d'un composant par rapport à un autre, selon le sens de circulation de fluide réfrigérant dans une boucle de climatisation selon la présente invention ou selon le sens de circulation de fluide caloporteur dans un circuit de fluide caloporteur.
De plus, selon la présente invention, les termes "ouvert" et "fermé" qualifient l'état d'un composant permettant, respectivement, d'autoriser et/ou de bloquer un passage de fluide réfrigérant ou de fluide caloporteur.
Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 d'un habitacle de véhicule automobile selon la présente invention, respectivement, dans un mode de fonctionnement dit "chauffage" et dans un mode de fonctionnement dit "refroidissement".
L'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comprend un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation 2, destiné à modifier les paramètres aérothermiques de l'habitacle du véhicule. Une telle modification des paramètres aérothermiques est obtenue à partir de la diffusion d'au moins un flux d'air intérieur 3 puisé à l'intérieur de l'habitacle. A cet effet, le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation 2 comprend un boîtier 4, réalisé préférentiellement en matière plastique, logeant un pulseur 5, ou groupe moto-ventilateur 5, destiné à mettre en circulation le flux d'air intérieur 3 depuis au moins une bouche d'admission d'air 6 vers au moins une bouche de diffusion d'air 7 agencées dans le boîtier 4. Un tel système de chauffage, ventilation et/ou climatisation 2 est, par exemple, logé sous une planche de bord du véhicule et canalise la circulation du flux d'air intérieur 3.
L'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comprend également un boucle de climatisation 8 à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant, apte à apporter ou prélever des calories, afin de permettre de chauffer ou de refroidir le flux d'air intérieur 3. L'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comprend également au moins un premier circuit de fluide caloporteur 25 et/ou au moins un deuxième circuit de fluide caloporteur 36.
Dans le cas où le fluide réfrigérant apporte des calories au premier circuit de fluide caloporteur 25 et/ou au deuxième circuit de fluide caloporteur 36, il est considéré que l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 fonctionne dans le mode de fonctionnement dit "chauffage". Dans le cas où le fluide réfrigérant capte ou prélève des calories au premier circuit de fluide caloporteur 25, il est considéré que l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 fonctionne dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement".
Pour ce faire, la boucle de climatisation 8 comporte plusieurs échangeurs de chaleur entre le fluide réfrigérant et, d'une part, un flux d'air, et, d'autre part, le fluide caloporteur, par exemple de l'eau additionnée de glycol, circulant dans un ou plusieurs circuits de fluide caloporteur distincts, notamment le premier circuit de fluide caloporteur 25 et le deuxième circuit de fluide caloporteur 36. De préférence, le fluide réfrigérant est du type d'un fluide sur-critique, tel que du dioxyde de carbone, également connu sous la dénomination R744. Il peut aussi être un fluide sous-critique, tel qu'un hydrofluorocarbone, en particulier le fluide réfrigérant connu sous la dénomination R134a, ou un fluide réfrigérant à faible nuisance environnementale, en particulier le fluide réfrigérant connu sous la dénomination R1234yf.
La boucle de climatisation 8 comprend un compresseur 9, apte à comprimer le fluide réfrigérant à l'état gazeux. La boucle de climatisation 8 comprend également un premier échangeur de chaleur 10, notamment un refroidisseur de gaz 10 ou un condenseur 10, dont la fonction est d'assurer un échange thermique en vue d'influencer directement ou indirectement la température du flux d'air intérieur 3, destiné à être diffusé dans l'habitacle. Selon l'exemple illustré à la figure 1 , l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comprend également le deuxième circuit de fluide caloporteur 36, parcouru par un fluide caloporteur, similaire ou distinct du fluide caloporteur circulant dans le premier circuit de fluide caloporteur 25. La fonction du deuxième circuit de fluide caloporteur 36 est, en particulier, de réaliser toute ou partie du de la fonction de chauffage du flux d'air intérieur 3 dans le mode de fonctionnement dit "chauffage". Le premier échangeur de chaleur 10 permet d'assurer un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulant dans le deuxième circuit de fluide caloporteur 36. Préférentiellement, le premier échangeur de chaleur 10 est installé directement en aval du compresseur 9, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant dans la boucle de climatisation 8. Dans un tel agencement, le premier échangeur de chaleur 10 est un échangeur de chaleur du type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur".
Le deuxième circuit de fluide caloporteur 36 comprend également un deuxième échangeur de chaleur secondaire 38. La fonction du deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 est d'assurer un échange thermique entre le flux d'air intérieur 3 et le fluide caloporteur deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 circulant dans le deuxième circuit de fluide caloporteur 36. Dans un tel agencement, le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 est un échangeur de chaleur du type " fluide caloporteur/air".
Avantageusement, le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 est agencé dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 , et est traversé par le flux d'air intérieur 3. Le fluide caloporteur circulant dans le deuxième circuit de fluide caloporteur 36 est mis en mouvement par une pompe 39, dite deuxième pompe 39, avantageusement entraînée par un moteur électrique. Selon une variante de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 non représentée, le premier échangeur de chaleur 10 réalise un échange thermique direct entre le fluide réfrigérant et le flux d'air intérieur 3, le premier échangeur de chaleur 10 comprenant un faisceau de tubes dans lesquels circule le fluide réfrigérant et à l'extérieur desquels circule le flux d'air intérieur 3. Dans un tel agencement, le premier échangeur de chaleur 10 est un échangeur de chaleur du type "fluide réfrigérant/air" et est avantageusement agencé dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 , et est traversé par le flux d'air intérieur 3.
La boucle de climatisation 8, telle que présentée sur les figures 1 et 2, comprend également au moins un premier moyen de commutation 1 1 , en particulier une première vanne quatre-voies 1 1 , et au moins un deuxième moyen de commutation 12, en particulier une deuxième vanne quatre-voies 12, permettant à l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 d'opérer selon divers modes de fonctionnement, notamment au moins dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement" et dans le mode de fonctionnement dit "chauffage". Pour ce faire, le premier moyen de commutation 1 1 et le deuxième moyen de commutation 12 sont reliées l'un à l'autre afin de définir quatre branches de circulation dans chacune desquelles le fluide réfrigérant est apte à circuler.
Préférentiellement, par rapport au compresseur 9 et selon le sens de circulation du fluide réfrigérant dans la boucle de climatisation 8, le deuxième moyen de commutation 12 est disposé en aval du premier moyen de commutation 1 1 .
Ainsi agencé, la boucle de climatisation 8 comprend une première branche de circulation I, une deuxième branche de circulation II, une troisième branche de circulation III et une quatrième branche de circulation IV, respectivement agencées entre le premier moyen de commutation 1 1 et le deuxième moyen de commutation 12. Selon la présente invention, la première branche de circulation I de la boucle de climatisation 8 comprend un premier échangeur de chaleur 13, ou échangeur de chaleur extérieur 13. Avantageusement, l'échangeur de chaleur extérieur 13 est implanté au niveau d'une face avant du véhicule pour être traversé par un flux d'air extérieur 14, destiné à ne pas être diffusé dans l'habitacle du véhicule.
Préférentiellement, le fluide réfrigérant circule dans l'échangeur de chaleur extérieur 13, tandis que le flux d'air extérieur 14 est mis en mouvement par au moins un groupe moto-ventilateur 35, par exemple deux groupes moto-ventilateur 35.
Ainsi, dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le fluide réfrigérant est refroidi par le flux d'air extérieur 14 et, dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le fluide réfrigérant est réchauffé par le flux d'air extérieur 14.
La boucle de climatisation 8 comprend également un échangeur de chaleur interne 17. L'échangeur de chaleur interne 17 comprend une première portion 32 et une deuxième portion 33 indépendantes et parcourues respectivement par le fluide réfrigérant à des états différents. Plus spécifiquement, l'échangeur de chaleur interne 17 est apte réaliser un échange thermique entre une partie haute pression de la boucle de climatisation 8 située entre le compresseur 9 et un premier organe de détente 18, et une partie basse pression de la boucle de climatisation 8 située entre le premier organe de détente 18 et le compresseur 9.
Préférentiellement, la boucle de climatisation 8 comprend le premier organe de détente 18 et un deuxième organe de détente 23. Avantageusement, dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le premier organe de détente 18 est actif, le deuxième organe de détente 23 étant préférentiellement inactif. Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le deuxième organe de détente 23 est actif, le premier organe de détente 18 étant préférentiellement inactif. Le terme "actif définit la configuration de l'organe de détente considéré dans laquelle une détente du fluide réfrigérant est assurée. Par ailleurs, le terme "inactif" définit la configuration de l'organe de détente considéré dans laquelle aucune détente du fluide réfrigérant n'est assurée.
Préférentiellement, l'échangeur de chaleur interne 17 est configuré pour réaliser une performance d'échange thermique entre la première portion 32 et la deuxième portion 33 supérieure à 80%, notamment supérieure à 87%, en particulier supérieure à 95%.
Selon la présente invention, la deuxième branche de circulation II de la boucle de climatisation 8 comprend la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17 et le premier organe de détente 18. Préférentiellement, la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17 est agencée en amont du premier organe de détente 18.
Selon la présente invention, la troisième branche de circulation III de la boucle de climatisation 8 comprend la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17, le compresseur 9 et le premier échangeur de chaleur 10. Préférentiellement, la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17 est agencée en amont du compresseur 9. De plus, le compresseur 9 est agencé en amont du premier échangeur de chaleur 10.
Le premier échangeur de chaleur 10 est destiné à chauffer directement ou indirectement le flux d'air intérieur 3 apte à être diffusé dans l'habitacle du véhicule.
Enfin, selon la présente invention, la quatrième branche de circulation IV de la boucle de climatisation 8 comprend le deuxième organe de détente 23 et un deuxième échangeur de chaleur 24 dont la fonction est d'assurer un échange thermique en vue d'influencer directement ou indirectement la température du flux d'air intérieur 3, destiné à être diffusé dans l'habitacle. Préférentiellement, le deuxième organe de détente 23 est agencé en amont du deuxième échangeur de chaleur 24.
Le deuxième échangeur de chaleur 24 permet d'assurer un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulant dans le premier circuit de fluide caloporteur 25. Dans un tel agencement, le deuxième échangeur de chaleur 24 est un échangeur de chaleur du type "fluide réfrigérant/fluide caloporteur". Avantageusement, le deuxième échangeur de chaleur 24 est agencé dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 , et est traversé par le flux d'air intérieur 3.
Selon un exemple de réalisation, le premier circuit de fluide caloporteur 25 est distinct du deuxième circuit de fluide caloporteur 36, en ce sens que les fluides caloporteurs respectifs ne se mélangent pas.
A titre d'exemple de réalisation, le deuxième échangeur de chaleur 24 est installé, dans la boucle de climatisation 8, en aval du premier échangeur de chaleur 10, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant dans la troisième branche de circulation III de la boucle de climatisation 8 et la quatrième branche de circulation IV de la boucle de climatisation 8.
De plus, préférentiellement, la quatrième branche de circulation IV de la boucle de climatisation 8 comprend également un dispositif de stockage 34 permettant de définit un réservoir de fluide réfrigérant circulant dans la boucle de climatisation 8. Préférentiellement, le dispositif de stockage 34 est agencé en aval du deuxième échangeur de chaleur 24.
Selon un exemple de réalisation, le dispositif de stockage 34 de fluide réfrigérant est un accumulateur constituant à une réserve de fluide réfrigérant à l'état liquide. Selon la présente invention, le deuxième échangeur de chaleur 24 comprend un premier circuit 40 et un deuxième circuit 41 , respectivement parcouru par le fluide réfrigérant circulant dans la boucle de climatisation 8 et par le fluide caloporteur circulant dans le premier circuit de fluide caloporteur 25.
A titre d'exemple, le premier circuit 40 et le deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24 sont délimités par des tubes, préférentiellement réalisés par des plaques jointes les unes aux autres, dans lequel est formé une pluralité de canaux de circulation du fluide réfrigérant et du fluide caloporteur. Une partie de la pluralité de canaux de circulation forme le premier circuit 40 et l'autre partie de la pluralité de canaux de circulation forme le deuxième circuit 41 , les canaux de circulation formant le premier circuit 40 étant alternés avec les canaux de circulation formant le deuxième circuit 41 . Ainsi, le premier circuit 40 échange thermiquement avec le deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Selon un mode avantageux de la présente invention, l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 est organisée pour que la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 soit co-courante avec la circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24. Le terme "co-courant" signifie que le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulent dans un sens identique au travers du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 et du deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Selon la présente invention, la boucle de climatisation 8 comprend un moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant, apte à être configuré pour que le titre du fluide réfrigérant soit inférieur à 80% en sortie du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24, lorsque le fluide réfrigérant capte des calories du fluide caloporteur par l'intermédiaire du deuxième échangeur de chaleur 24, c'est-à-dire lorsque l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 est utilisée dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement". Le titre correspond à la proportion en masse prise par le fluide réfrigérant à l'état gazeux dans la zone de mélange. Le titre correspond donc au rapport de la masse du fluide réfrigérant à l'état gazeux sur la masse totale du fluide réfrigérant.
En se référant à la figure 5, le titre du fluide réfrigérant en un point donné, par exemple en un point G, est défini en relation entre l'enthalpie hs du point considéré, de l'enthalpie de vapeur saturante hvs et de l'enthalpie de liquide saturant h|S, à la pression du point considéré.
Ainsi, le titre du fluide réfrigérant en un point donné est déterminé par la relation titre 's "Is
A titre d'exemple, au point G, le titre du fluide réfrigérant est d'environ 0,75, soit 75%.
Le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant peut notamment prendre deux formes de réalisation qui seront détaillées en référence avec les figures 4 et 5.
Le deuxième échangeur de chaleur 24 est configuré pour générer une perte de charge dans le premier circuit 40. Une telle perte de charge est, par exemple, dans le cas du dioxyde de carbone, d'au moins deux bars, notamment pour un débit de fluide réfrigérant de 150 kg/h et une température d'évaporation de 0°C, lorsque la pression du fluide réfrigérant en sortie du premier circuit 40 est égale à 35 bars. Une telle perte de charge est ainsi opérée du coté du fluide réfrigérant.
Selon un exemple de réalisation, une telle perte de charge est obtenue par un volume du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24, avantageusement inférieur ou égale à 7.5 10"5 m3. Les composants de la boucle de climatisation 8 décrits ci-dessus sont raccordés les uns aux autres par l'intermédiaire de tubes, de conduites ou équivalents aptes à canaliser le fluide réfrigérant entre les divers composants de la boucle de climatisation 8.
Le premier circuit de fluide caloporteur 25 comprend le deuxième échangeur de chaleur 24, un premier échangeur de chaleur secondaire 28 et une pompe 29, dite première pompe 29, destinée à faire circuler le fluide caloporteur dans le premier circuit de fluide caloporteur 25.
Le premier échangeur de chaleur secondaire 28 est agencé pour assurer un échange thermique entre le fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25 et le flux d'air intérieur 3 circulant dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 . Selon un exemple de réalisation, le premier échangeur de chaleur secondaire 28 est un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25 et à l'extérieur desquels circule le flux d'air intérieur 3. Le premier échangeur de chaleur secondaire 28 est agencé dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 afin d'être traversé par le flux d'air intérieur 3. Préférentiellement, le premier échangeur de chaleur secondaire 28 est agencé en amont du deuxième échangeur de chaleur secondaire 38, selon le sens du circulation du flux d'air intérieur 3 dans le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 .
Le boîtier 4 de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comprend au moins un volet de mixage 30 installé entre le premier échangeur de chaleur secondaire 28 et le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 et susceptible de prendre une première position dans laquelle le volet de mixage 30 contraint le flux d'air intérieur 3 à traverser le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38, et une deuxième position dans laquelle le volet de mixage 30 interdit le passage du flux d'air intérieur 3 dans le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 et contraint le flux d'air intérieur 3 à contourner le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38. Le volet de mixage 30 est également en mesure de prendre toutes positions intermédiaires entre la première position et la deuxième position afin d'assurer un mélange proportionné du flux d'air intérieur 3 ayant traversé le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38 et du flux d'air intérieur 3 ayant contourné le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38. La figure 1 présente l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 dans le mode de fonctionnement dit "chauffage" permettant d'assurer une fonction de chauffage du flux d'air intérieur 3 destiné à être diffusé dans l'habitacle du véhicule. Une telle configuration est, notamment, employée lors de températures basses, par exemple en hiver.
Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", la boucle de climatisation 8 est configurée de sorte que le fluide réfrigérant soit comprimé et mis en circulation par le compresseur 9, puis traverse le premier échangeur de chaleur 10, dans lequel le fluide réfrigérant cède des calories au fluide caloporteur circulant dans le deuxième circuit de fluide caloporteur 36.
Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le premier moyen de commutation 1 1 est configuré de sorte à mettre en communication :
- la deuxième branche de circulation II avec la première branche de circulation I, et
- la troisième branche de circulation III avec la quatrième branche de circulation IV.
Par ailleurs, dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le deuxième moyen de commutation 12 est configuré de sorte à mettre en communication :
- la première branche de circulation I avec la troisième branche de circulation III, et - la quatrième branche de circulation IV avec la deuxième branche de circulation II.
Par suite, dans un tel agencement, le fluide réfrigérant traverse le premier moyen de commutation 1 1 et passe dans le deuxième organe de détente 23, sans subir d'abaissement de pression.
Pour ce faire, avantageusement, le deuxième organe de détente 23 est totalement ouvert et laisse passer le fluide réfrigérant sans restriction. Alternativement, selon un exemple de réalisation non représenté, il peut être prévu une canalisation de contournement comprenant une vanne de contrôle (non représentée) permettant au fluide réfrigérant de contourner le deuxième organe de détente 23. Le fluide réfrigérant, à haute pression et à haute température, traverse ensuite le premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24, les calories présentes dans le fluide réfrigérant étant cédées au fluide caloporteur circulant dans le premier circuit de fluide caloporteur 25 par échange thermique entre le premier circuit 40 et le deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Après avoir traversé le deuxième échangeur de chaleur 24, le fluide réfrigérant entre dans le dispositif de stockage 34. Selon une variante de réalisation de la présente invention, le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant est intégré au dispositif de stockage 34.
Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le deuxième moyen de commutation 12. Par suite, le fluide réfrigérant entre dans l'échangeur de chaleur interne 17, notamment la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17 formant un circuit interne haute pression de l'échangeur de chaleur interne 17, dans lequel circule le fluide réfrigérant à haute pression et à haute température. Selon un autre variante de réalisation de la présente invention, le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant est intégré à l'échangeur de chaleur interne 17, la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17 étant formée par deux sous-circuits séparés par le dispositif de stockage 34.
Après l'échangeur de chaleur interne 17, le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 18.
Le premier organe de détente 18 permet d'assurer une détente du fluide réfrigérant, générant un abaissement de la pression du fluide réfrigérant. Par suite, le fluide réfrigérant traverse le premier moyen de commutation 1 1 et vers le premier échangeur de chaleur 13.
Dans le premier échangeur de chaleur 13, le fluide réfrigérant,détendu échange avec le flux d'air extérieur 14, se traduisant par une élévation de température du fluide réfrigérant. Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", l'échangeur extérieur 13 se comporte comme un évaporateur.
Par suite, le fluide réfrigérant traverse le deuxième moyen de commutation 12 et entre dans la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17, formant un circuit interne basse pression de l'échangeur de chaleur interne 17, dans lequel circule le fluide réfrigérant à basse pression et à basse température.
La boucle de climatisation 8 étant un circuit fermé, le fluide réfrigérant termine son cycle en arrivant à l'entrée du compresseur 9. Dans le mode de fonctionnement dit "chauffage", le premier circuit de fluide caloporteur 25 est actif permettant d'assurer le chauffage de l'habitacle du véhicule. En complément ou alternativement, le deuxième circuit de fluide caloporteur 36 est actif permettant d'assurer le chauffage complémentaire de l'habitacle du véhicule.
A cet effet, le fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25 est mis en circulation par la première pompe 29 et les calories présentes dans le fluide réfrigérant sont alors transférées au fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25 au moyen de l'échange thermique réalisé dans le deuxième échangeur de chaleur 24. La première pompe 29 étant activée, le fluide caloporteur transfère les calories vers le premier échangeur de chaleur secondaire 28, cédées alors au flux d'air intérieur 3.
Préférentiellement, la disposition en amont du premier échangeur de chaleur secondaire 28 par rapport au deuxième échangeur de chaleur secondaire 38, le premier échangeur de chaleur secondaire 28, couplé au deuxième échangeur de chaleur 24, réalise une fonction de préchauffage du flux d'air intérieur 3, une température de consigne du flux d'air intérieur 3 pouvant être atteinte par échange thermique entre le flux d'air intérieur 3 préchauffé et le deuxième échangeur de chaleur secondaire 38. La figure 2 présente l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement" permettant d'assurer une fonction de refroidissement du flux d'air intérieur 3 destiné à être diffusé dans l'habitacle du véhicule. Une telle configuration est, notamment, employée lors de températures élevées, par exemple en été.
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le deuxième circuit de fluide caloporteur 36 n'est pas actif, la deuxième pompe 39 étant arrêtée.
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", la boucle de climatisation 8 est configurée de sorte que le fluide réfrigérant soit comprimé et mis en circulation par le compresseur 9, puis traverse le premier échangeur de chaleur 10 sans échanger thermiquement avec le fluide caloporteur du deuxième circuit de fluide caloporteur 36. Alternativement, une telle absence d'échange thermique peut également être réalisée au moyen d'une conduite de contournement (non représentée) du premier échangeur de chaleur 10 du côté fluide réfrigérant. Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le premier moyen de commutation 1 1 est configuré de sorte à mettre en communication :
- la troisième branche de circulation III avec la première branche de circulation I, et
- la deuxième branche de circulation II avec la quatrième branche de circulation IV.
Par ailleurs, dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le deuxième moyen de commutation 12 est configuré de sorte à mettre en communication :
- la première branche de circulation I avec la deuxième branche de circulation II, et
- la quatrième branche de circulation IV avec la troisième branche de circulation III.
Dans un tel agencement, le fluide réfrigérant traverse le premier moyen de commutation 1 1 . Par suite, Le fluide réfrigérant, à haute pression et à haute température, traverse le premier échangeur de chaleur 13 dans lequel le fluide réfrigérant se condense, le fluide réfrigérant étant alors refroidi par le flux d'air extérieur 14.
Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le deuxième moyen de commutation 12. Par suite, le fluide réfrigérant entre dans la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17, formant un circuit interne haute pression de l'échangeur de chaleur interne 17, dans lequel circule le fluide réfrigérant à haute pression et à haute température.
Par suite, le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 18 sans subir d'abaissement de pression. Pour ce faire, avantageusement, le premier organe de détente 18 est totalement ouvert et laisse passer le fluide réfrigérant sans restriction. Alternativement, selon un exemple de réalisation non représenté, il peut être prévu une canalisation de contournement comprenant une vanne de contrôle (non représentée) permettant au fluide réfrigérant de contourner le premier organe de détente 18.
Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le premier moyen de commutation 1 1 . Par suite, le fluide réfrigérant entre dans le deuxième organe de détente 23.
Le deuxième organe de détente 23 permet d'assurer une détente du fluide réfrigérant, générant un abaissement de la pression du fluide réfrigérant. Par suite, le fluide réfrigérant, à basse pression, traverse le deuxième échangeur de chaleur 24.
Après avoir parcouru le deuxième échangeur de chaleur 24, le fluide réfrigérant traverse le dispositif de stockage 34, dans lequel le fluide réfrigérant à l'état liquide peut être stocké. En sortie du dispositif de stockage 34, le fluide réfrigérant traverse le deuxième moyen de commutation 12 avant de traverser la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17, formant un circuit interne basse pression de l'échangeur de chaleur interne 17, dans lequel circule le fluide réfrigérant à basse pression et à basse température. La boucle de climatisation 8 étant un circuit fermé, le fluide réfrigérant termine son cycle en arrivant à l'entrée du compresseur 9.
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", le premier circuit de fluide caloporteur 25 est actif permettant d'assurer le refroidissement de l'habitacle du véhicule.
A cet effet, le fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25 est mis en circulation par la première pompe 29 et les calories présentes dans le fluide réfrigérant sont alors transférées au fluide caloporteur dans le premier circuit de fluide caloporteur 25 au moyen de l'échange thermique réalisé dans le deuxième échangeur de chaleur 24. La première pompe 29 étant activée, le fluide caloporteur transfère les calories vers le premier échangeur de chaleur secondaire 28 dans lequel elles sont cédées au flux d'air intérieur 3.
Selon un mode avantageux de la présente invention, l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 est organisée pour que la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 soit co-courante avec la circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24. Le terme "co-courant" signifie que le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulent dans un sens identique au travers du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 et du deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24.
L'agencement de la circulation co-courante dans le deuxième échangeur de chaleur 24 permet de faire sortir le fluide caloporteur du deuxième circuit 41 du deuxième échangeur de chaleur 24 à une température proche, voir inférieure, à celle du fluide réfrigérant mesurée à l'entrée du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24, puisque la vaporisation du fluide réfrigérant au cours de la traversée du premier volume 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 entraîne un abaissement de la température. Le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant empêche au fluide réfrigérant de totalement se vaporiser au cœur du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24. Ainsi, le deuxième échangeur de chaleur 24 est "noyé" par le fluide réfrigérant, puisqu'une partie du fluide réfrigérant à l'état liquide se retrouve en sortie de la première portion 40 du deuxième échangeur de chaleur 24.
La figure 3 est un diagramme de Mollier illustrant le cycle thermodynamique opéré par la présente invention dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", la boucle de climatisation 8 étant parcourue par du dioxyde de carbone. Elle présente les étapes du cycle thermodynamique opérant dans la boucle de climatisation 8 quand celle-ci est dans le mode de mode de fonctionnement dit "refroidissement", telle que présente sur la figure 2. Le cycle thermodynamique débute, en entrée, du compresseur 9, illustrée par le point A. Le compresseur 9 élève la pression et la température du fluide réfrigérant jusqu'à atteindre le point B. Le fluide réfrigérant est ensuite refroidi en traversant l'échangeur de chaleur extérieur 13 pour atteindre le point C.
Par suite, le fluide réfrigérant subit un échange thermique à l'intérieur de la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17. Un tel échange thermique est matérialisé par le segment entre le point C et un point E correspondant à la sortie de la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17.
Plus particulièrement, la figure 3 présente un point D, situé entre le point C et le point E. Le point D correspond un point particulier en rapport avec la deuxième exemple de réalisation du moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant, tel qu'illustrée à la figure 5, prévoyant que le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant prend la forme de la première portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17 comprenant deux sous-circuits séparés par le dispositif de stockage 34. Le point D correspond donc à l'état du fluide réfrigérant à l'entrée du dispositif de stockage 34, tel qu'agencé selon la deuxième exemple de réalisation du moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant.
Le fluide réfrigérant est ensuite détendu dans le deuxième organe de détente 23 pour atteindre le point F correspondant à l'état du fluide réfrigérant à la sortie du deuxième organe de détente 23 après la détente du fluide réfrigérant.
Par suite, le fluide réfrigérant traverse la première portion 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 pour atteindre le point G.
Le cycle thermodynamique se termine pour revenir au point A, la partie située entre le point G et le point A correspondant à une circulation du fluide réfrigérant dans la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17. On constate, sur le diagramme de Mollier selon la figure 3, que le point G est placé sur un isotitre particulier, par exemple 0,75 . Un tel point G est obtenu par le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant dont le but est d'imposer un titre inférieur à 80% en sortie du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Ceci signifie que le fluide réfrigérant n'est pas totalement vaporisé à l'intérieur du deuxième échangeur de chaleur 24. Le complément de vaporisation est alors opéré dans la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17, ce complément de vaporisation correspondant à la phase du cycle thermodynamique comprise entre le points G et un point H correspondant à la sortie de la correspondant à la sortie de la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17. On comprend donc qu'une partie de l'échangeur de chaleur interne 17 fonctionne comme un évaporateur, ceci étant rendu possible notamment par l'emploi d'un échangeur de chaleur interne 17 dont l'efficacité thermique est au moins égale à 80%, avantageusement au moins égale à 87%, notamment égale à 95%. Cette organisation permet de réduire le volume interne du deuxième échangeur de chaleur 24, côté du fluide réfrigérant, sans pour autant nuire aux performances thermiques du deuxième échangeur de chaleur 24, notamment dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement", mais également dans le mode de fonctionnement dit "chauffage".
La figure 4 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant dans l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon un premier mode de réalisation, dans lequel le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est disposé en sortie du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Selon le premier mode de réalisation, le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant fait partie intégrante du dispositif de stockage 34. Le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est alors configuré pour que du fluide réfrigérant à l'état liquide sorte du dispositif de stockage 34, dans une proportion déterminée. A cet effet, le dispositif de stockage 34 comprend une canalisation d'entrée 43 canalisant le fluide réfrigérant provenant du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24. A ce stade, le fluide réfrigérant est dans un état diphasique, comprenant, par exemple 80% de fluide réfrigérant à l'état gazeux et 20% de fluide réfrigérant à l'état liquide.
Le dispositif de stockage 34 comprend encore une enceinte 44 au fond de laquelle le fluide réfrigérant à l'état liquide s'accumule. Le dispositif de stockage 34 comprend également une canalisation de sortie 45, présentant avantageusement une forme en "U", de manière à prélever majoritairement le fluide réfrigérant à l'état gazeux.
Néanmoins, la canalisation de sortie 45 comprend un dispositif de captage 42 formant un exemple de réalisation du moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant.
Le dispositif de captage 42 prend, par exemple, la forme d'une ouverture 46 ménagée dans la canalisation de sortie 45, dans une zone de la canalisation de sortie 45 immergée dans le fluide réfrigérant à l'état liquide. Préférentiellement, l'ouverture 46 est, par exemple, situé au point bas du coude formé par la canalisation de sortie 45.
Selon la présente invention, l'ouverture 46 présente une section de passage de fluide réfrigérant à l'état liquide, par exemple, comprise entre 1 mm2 et 6 mm2. Selon le premier mode de réalisation du moyen de fixation du titre, une partie de la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17 est consacrée à la mise en œuvre de la fin de l'évaporation, de manière à amener le titre du fluide réfrigérant de 80% à 100%, correspondant à un état totalement gazeux.
La figure 5 est une vue schématique d'un deuxième exemple de réalisation du moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant dans l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon la présente invention dans lequel le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est disposé en sortie du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24.
Selon le deuxième exemple de réalisation, le moyen de fixation du titre de fluide réfrigérant est intégré à l'échangeur de chaleur interne 17, en particulier dans la deuxième portion 33 soumise au fluide réfrigérant à basse pression et basse température.
Un tel échangeur de chaleur interne 17 comprend ainsi la première portion 32 parcourue par le fluide réfrigérant et agencée dans la partie haute pression du boucle de climatisation 8, ainsi que la deuxième portion 33 parcourue par le fluide réfrigérant et agencée dans la partie basse pression du boucle de climatisation 8.
Selon le deuxième exemple de réalisation du moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant, la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17 est formée par deux sous-portions séparées par le dispositif de stockage 34. Ainsi, une première sous-portion 47 reçoit le fluide réfrigérant provenant du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24, celui-ci étant également traversé par le fluide caloporteur du premier circuit de fluide caloporteur 25.
La première sous-portion 47 est raccordée au dispositif de stockage 34, connectée à une deuxième sous-portion 48 de la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17. La première sous-portion 47 réalise ainsi l'évaporation complémentaire comprise entre un titre de 80% et un titre de 100%, par échange thermique avec la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17. Selon une variante de réalisation, l'échangeur de chaleur interne 17, le dispositif de stockage 34 et l'échangeur de chaleur 24 sont solidaires les uns des autres de manière à former un module unitaire 100, formant un seul et unique module 100 facilitant l'intégration d'un tel module dans le véhicule automobile.
Un tel module unitaire 100 se caractérise par le fait que le nombre d'entrées et de sorties de fluide réfrigérant est réduit. Selon un exemple particulier, le module unitaire 100 comprend quatre passages 49 par lesquels le fluide réfrigérant entre ou sort du module unitaire 100. Deux passages 49 sont reliés à la première portion 32 de l'échangeur de chaleur interne 17, un troisième passage 49 est raccordé à l'entrée du premier circuit 40 du deuxième échangeur de chaleur 24 et le quatrième passage 49 communique avec la sortie de la deuxième sous-portion 48 de la deuxième portion 33 de l'échangeur de chaleur interne 17.
De manière alternative ou complémentaire, le module unitaire 100 peut encore comprendre une unique entrée 50 de fluide caloporteur et une unique sortie 51 de fluide caloporteur, celles-ci étant organisées pour que la circulation du fluide réfrigérant et la circulation du fluide caloporteur soient co-courantes, c'est-à-dire que le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulent selon un même sens de circulation à l'intérieur du deuxième échangeur de chaleur 24.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims

Revendications
1. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) comprenant une boucle de climatisation (8), à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant,
un premier circuit de fluide caloporteur (25), à l'intérieur duquel circule un fluide caloporteur, la boucle de climatisation (8) et le premier circuit de fluide caloporteur (25) étant interconnectés par l'intermédiaire d'au moins d'un échangeur de chaleur (24), ou deuxième échangeur de chaleur (24), comprenant un premier circuit (40), parcouru par le fluide réfrigérant et relié à la boucle de climatisation (8), et un deuxième circuit (41 ), parcouru par le fluide caloporteur et relié au premier circuit de fluide caloporteur (25), afin d'assurer un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur,
caractérisée en ce que la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit (40) du deuxième échangeur de chaleur (24) est co-courante avec la circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit (41 ) du deuxième échangeur de chaleur (24).
2. Installation selon la revendication 1 , dans laquelle la boucle de climatisation (8) comprend un moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant.
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la boucle de climatisation (8) comprend au moins un compresseur (9), un premier organe de détente (18), un dispositif de stockage (34) du fluide réfrigérant et au moins un échangeur de chaleur interne (17), apte réaliser un échange thermique entre une partie haute pression de la boucle de climatisation (8), située entre le compresseur (9) et le premier organe de détente (18), et une partie basse pression du boucle de climatisation (8), située entre le premier organe de détente (18) et le compresseur (9).
4. Installation selon la revendication 3, dans laquelle le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est intégré au dispositif de stockage (34).
5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est formé par un dispositif de captage (42) du fluide réfrigérant à l'état liquide contenu dans le dispositif de stockage (34).
6. Installation selon la revendication 3, dans laquelle le moyen de fixation du titre du fluide réfrigérant est intégré à l'échangeur de chaleur interne (17) comprenant une première portion (32) parcourue par le fluide réfrigérant et agencée dans la partie haute pression de la boucle de climatisation (8), et une deuxième portion (33) parcourue par le fluide réfrigérant et agencée dans la partie basse pression de la boucle de climatisation (8).
7. Installation selon la revendication 6, dans laquelle la deuxième portion (33) de l'échangeur de chaleur interne (17) est formée par une première sous- portion (47) et une deuxième sous-portion (48), séparées par le dispositif de stockage (34).
8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle l'échangeur de chaleur interne (17), le dispositif de stockage (34) et le deuxième échangeur de chaleur
(24) sont solidaires les uns des autres de manière à former un module unitaire (100).
9. Installation selon la revendication 8, dans laquelle le module unitaire (100) comprend au maximum quatre passages (49) par lesquels le fluide réfrigérant entre ou sort du module unitaire (100).
10. Installation selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle le module unitaire (100) comprend une unique entrée (50) de fluide caloporteur et une unique sortie (51 ) de fluide caloporteur.
11. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le fluide réfrigérant est du dioxyde de carbone.
12. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième échangeur de chaleur (24) est configuré pour générer une perte de charge dans le premier circuit (40) d'au moins deux bars.
13. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier circuit (40) du deuxième échangeur de chaleur (24) présente un volume inférieur ou égale à 7.5 10"5 m3.
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