EP3356750B1 - Réservoir de fluide, notamment pour un condenseur d'une boucle de climatisation, échangeur thermique et boucle de climatisation associée - Google Patents

Réservoir de fluide, notamment pour un condenseur d'une boucle de climatisation, échangeur thermique et boucle de climatisation associée Download PDF

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EP3356750B1
EP3356750B1 EP16790643.7A EP16790643A EP3356750B1 EP 3356750 B1 EP3356750 B1 EP 3356750B1 EP 16790643 A EP16790643 A EP 16790643A EP 3356750 B1 EP3356750 B1 EP 3356750B1
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EP
European Patent Office
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reservoir
heat exchanger
fluid
tank
vibration device
Prior art date
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EP16790643.7A
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English (en)
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EP3356750A1 (fr
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Kamel Azzouz
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • 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
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • 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
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • 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—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/16—Receivers

Definitions

  • the invention relates to a fluid reservoir.
  • Such tanks have applications in many industrial fields, one of them being that of air conditioning loops for motor vehicles.
  • a fluid reservoir including refrigerant fluid, also called “bottle”
  • a heat exchanger such as an air conditioning condenser.
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising such a tank, and an air conditioning loop including a heat exchanger and such a tank.
  • the document GB2321303A discloses a fluid reservoir according to the preamble of claim 1.
  • An air conditioning loop also called refrigeration loop
  • An air conditioning loop significantly improves the comfort in the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the air conditioning loop can be used to regulate the temperature inside the cabin of the motor vehicle and to dehydrate the ambient air inside the motor vehicle.
  • a constant goal is to optimize the efficiency of such an air conditioning loop.
  • This air conditioning loop conventionally comprises a condenser, a tank also called a bottle, and in particular also an expansion member, an evaporator and a compressor traversed in this order by a refrigerant.
  • a condenser After the condensation step, the condensed coolant is received and maintained in a liquid state within the reservoir.
  • the tank has the function of separating the liquid and gaseous phases of the refrigerant fluid in order to let out only the coolant in its liquid state. Such a tank makes it possible to guarantee that, at the outlet, the coolant is completely in the liquid phase.
  • This tank can be isolated and connected to the condenser outlet or can be integrated into the condenser.
  • reservoir which can also serve as an expansion vessel for the refrigerant fluid, is therefore in fluid communication with the condenser.
  • reservoir usually comprises an inlet port which opens into the upstream compartment to admit the condensed refrigerant fluid from the condenser.
  • the tank can also be used for the purpose of sub-cooling the refrigerant, that is to say, to lower the temperature of the fluid, used in the air conditioning loop, below the saturation temperature corresponding to the pressure of condensation defined.
  • This subcooling process is a known method in the prior art.
  • the reservoir may comprise an outlet orifice which opens into a section of the condenser, so as to subject the liquid coolant an additional passage, said subcooling.
  • the outlet orifice opens downstream into the air conditioning loop, in particular towards the expansion member.
  • the reservoir can also be used to filter the fluid present in the cold loop, thus preventing particles, having a size greater than a predetermined threshold value, from circulating within the air conditioning loop. Additional functionality is still to absorb moisture through the presence of a material such as a suitable gel, or dehydrating means or a desiccator. The refrigerant fluid free of moisture can then circulate in the air conditioning loop.
  • One of the aims of the present invention is to improve the separation of the phases of the fluid received in the tank.
  • Another object of the invention is to improve the efficiency of an air conditioning loop comprising such a tank.
  • the subject of the invention is a fluid reservoir, in particular for a condenser of an air-conditioning loop, for the phase separation of a fluid, the reservoir delimiting an interior space for receiving the fluid.
  • a reservoir according to claim 1 is provided, the reservoir comprising at least one vibration device capable of generating acoustic waves with propagation of acoustic waves in the interior of the reservoir.
  • the acoustic waves propagating inside the reservoir generate a flow of the fluid, such as a refrigerant, when present inside the tank, thus improving the separation phases, especially gaseous and liquid, of this fluid.
  • this flow promotes the heat exchange of the fluid received in the tank with a flow of ambient air around the tank, thus contributing to optimize the efficiency of an air conditioning loop including such a tank.
  • the reservoir is designed as a phase separation bottle of a fluid.
  • the invention also relates to a heat exchanger in particular for a motor vehicle comprising a reservoir as defined above and in which the reservoir is attached to the heat exchanger or is integrated in the heat exchanger.
  • the unitary and monobloc nature of the heat exchanger and the tank facilitates integration into the engine compartment of the motor vehicle in particular in terms of size.
  • the heat exchanger is a condenser of an air conditioning loop, in particular an air condenser or a water condenser, and the reservoir is capable of separating the gaseous phase and the liquid phase. a refrigerant fluid from the condenser.
  • the invention also relates to an air conditioning loop, particularly for a motor vehicle comprising at least one heat exchanger and at least one tank as defined above, attached to the heat exchanger or arranged downstream of the heat exchanger in the direction of flow of fluid in the air conditioning loop.
  • the invention relates to a reservoir 1 of fluid, in particular for a heat exchanger 3.
  • the reservoir 1 is adapted to receive the fluid from the heat exchanger 3 and allows a phase separation of the fluid.
  • a tank 1 is also called bottle, or phase separation bottle or still condenser bottle when the associated heat exchanger is a condenser.
  • the figure 1 partially illustrates a heat exchanger 3 comprising such a fluid reservoir 1.
  • the reservoir 1 as shown thus forms a unitary system with the heat exchanger 3, advantageous in terms of size.
  • the invention also covers an embodiment in which the tank 1 is offset from the heat exchanger 3, being connected to the outlet of the heat exchanger 3.
  • the heat exchanger 3 is in particular a heat exchanger of an air conditioning loop for a motor vehicle. This may include a condenser air as illustrated on Figures 1 and 2 or a water condenser as shown on the Figures 3 and 4 .
  • the heat exchanger 3 comprises a heat exchange bundle 5, in which a first fluid such as a refrigerant and a second fluid can circulate for a heat exchange with the first fluid.
  • the heat exchange bundle 5 is intended to be traversed by an air flow, including a flow of air outside the motor vehicle, forming the second fluid .
  • the heat exchanger 3 has a substantially parallelepipedal general shape defining a longitudinal axis L which corresponds to a horizontal axis in the mounted state in a motor vehicle, and an axis h perpendicular to the longitudinal axis L in the direction of the height, and which corresponds to a substantially vertical axis in the mounted state in a motor vehicle.
  • the heat exchange bundle 5 comprises a plurality of tubes 7, such as flat tubes.
  • the tubes 7 extend here along the longitudinal axis L of the heat exchanger 3.
  • the tubes 7 are stacked with a predefined pitch between the tubes 7, here one above the other along the axis h in the direction of the height of the heat exchanger 3.
  • the tubes 7 define circulation channels for the first fluid, here the refrigerant.
  • the air flow is here intended to pass through the heat exchange bundle 5 substantially transversely, along an axis substantially perpendicular to the longitudinal axis L and the axis h in the direction of the height.
  • the heat exchange bundle advantageously comprises a plurality of spacers, for example made in the form of fins, respectively arranged between two tubes. 7 adjacent.
  • the heat exchange bundle 5 further comprises at least a first manifold 9 and a second manifold 11 refrigerant fluid connected in a fluidic manner with each tube 7. More specifically, the ends of the tubes 7, here the longitudinal ends of the tubes 7, are arranged so as to open respectively into a manifold 9, 11. At least one of the manifolds 9, 11 has at least one flange 12 to be connected to a refrigerant circuit, for example an air conditioning loop for a motor vehicle.
  • the manifolds 9, 11 are arranged on either side of the stack of tubes 7 along the longitudinal axis L and respectively form a first lateral flank of the heat exchange bundle 5 and a second lateral flank of the bundle of heat exchange 5 opposite to the first lateral flank.
  • the fluid reservoir 1 for the phase separation of the refrigerant, here gaseous and liquid phases, is arranged at the second lateral side of the heat exchange bundle 5.
  • the reservoir 1 is in this example arranged extending substantially vertically in the mounted state in the motor vehicle.
  • the tank 1 is arranged extending substantially parallel to the second manifold 11. More specifically in this example, the tank 1 is attached to the second manifold 11. The longitudinal axis of the tank 1 merges with the axis h in the direction of the height of the heat exchanger 3.
  • the tank 1 extends substantially over the entire height of the heat exchange bundle 5.
  • the tank 1 extends only partially over the height of the beam of heat exchange 5.
  • the fixing of the tank 1 to the heat exchanger 3 can be done by any appropriate means, for example by screwing, welding.
  • the tank 1 can also be integrated in the heat exchanger 3 in particular by soldering.
  • the tank 1 is therefore arranged at the outlet of the heat exchanger 3 such as a condenser, being integral with the condenser as in the example illustrated or alternatively being arranged downstream of the condenser in the direction of flow of the fluid.
  • refrigerant and is adapted to receive at the inlet a mixture of gas and liquid refrigerant from the condenser.
  • the tank 1 defines an interior space adapted to receive the refrigerant. More specifically, as is best seen in the longitudinal section view of the tank 1 of the figure 2 , the tank 1 has at least one outer wall 13 and at least one opposite inner wall 15 which delimits the interior space to receive the fluid. In the illustrated example, the tank 1 has an outer side wall 13 and an opposite inner side wall 15.
  • the reservoir 1 comprises at least one orifice 16, 17 in fluid communication between the heat exchanger 1 via the second header 11, arranged in this example on the inner side wall 15.
  • a first orifice 16 allows the condensed refrigerant to be admitted in the tank 1.
  • a second orifice 17 may be provided, allowing a refrigerant circulation in liquid form at the outlet of the tank 1 in a section of the condenser, so that the liquid refrigerant undergoes an additional passage in the condenser, called subcooling.
  • the refrigerant completely in the liquid phase at the outlet of the tank 1 can be routed downstream in the refrigerant circuit of the air conditioning loop.
  • the reservoir 1 is substantially tubular in shape and the side walls 13 and 15 are substantially cylindrical.
  • the tank 1 is here closed at each end by an end edge 19 of substantially circular section.
  • the end edges 19 respectively have an outer end wall, that is to say outside the inner space of the reservoir 1 to receive the fluid, and an opposite inner end wall participating in the delimitation of the internal space of the tank to receive the fluid.
  • the reservoir 1 may advantageously comprise a desiccator (not shown), for example in gel form, whose function is to capture the water particles flowing in the refrigerant and thus absorb moisture.
  • a desiccator for example in gel form, whose function is to capture the water particles flowing in the refrigerant and thus absorb moisture.
  • the reservoir 1 also advantageously comprises a filter (not shown) capable of capturing the solid particles larger than a predetermined threshold value flowing in the refrigerant fluid.
  • the filter is then arranged in the interior space of the tank 1 between the two orifices 16, 17 and can for example separate the interior of the tank 1 into two compartments 1a, 1b arranged one above the other along the longitudinal axis of the reservoir 1, an upstream compartment 1a which receives the condensed refrigerant fluid, unfiltered, and a downstream compartment 1b, which receives the refrigerant condensed and filtered.
  • the tank 1 further comprises at least one vibration device 21 able to generate acoustic waves.
  • the term acoustic must be taken in a general sense and is not limited to audible frequencies.
  • the vibration device 21 is able to generate ultrasound. More specifically, the vibration device 21 is capable of generating acoustic waves in a frequency range of the order of 15 kHz to 135 kHz, preferably between 15 kHz and 30 kHz.
  • the acoustic waves generated are intended to propagate in the interior space of the tank 1.
  • the propagation direction of the acoustic waves is schematically simplified by ripples 23 in the figures.
  • the acoustic waves generated cause a fluid flow, here the refrigerant, present inside the tank 1 in the direction of propagation of acoustic waves, this phenomenon is also called “acoustic current" or "acoustic streaming” in English.
  • the propagation of acoustic waves in the interior space of the reservoir 1 capable of receiving the fluid, here the refrigerant fluid improves the separation of the gaseous and liquid phases of the refrigerant fluid. This also has the effect of improving the heat exchange between the refrigerant fluid present inside the tank 1 and the air flow, such as the flow of air outside the motor vehicle.
  • the cooling of the refrigerant fluid present inside the tank 1 this makes it possible to improve the cooling of the refrigerant fluid used in the air conditioning loop, in particular of a motor vehicle, and thus to optimize the efficiency of the loop. air conditioning.
  • the vibration device 21 comprises at least one transmitter 25, 27 capable of generating the acoustic waves, arranged in or on the tank 1.
  • the transmitter or each transmitter 25 or 27 can be arranged to generate a signal acoustically in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the tank 1, here substantially vertical, or substantially perpendicular to the longitudinal axis of the reservoir 1, here substantially horizontal, or generate an acoustic signal coupled in both directions.
  • the vibration device 21 is a piezoelectric vibration device 21.
  • the vibration device 21 comprises at least one piezoelectric transmitter 25, 27, or piezoelectric transducer, of ceramic material comprising electrodes (not visible in the figures).
  • the piezoelectric vibration device 21 further comprises electrical cables (not shown) connected to a power source, for example the electrical network of the motor vehicle, and to the electrodes of one or more piezoelectric transmitters 25, 27 , allowing the power supply of the piezoelectric transmitter or emitters 25, 27.
  • the vibration device 21 comprises at least one external transmitter 25 arranged on the outside of the tank 1, that is to say out of the interior space to receive the fluid, here the refrigerant.
  • the vibration device 21 comprises two external emitters 25, respectively arranged at one end of the tank 1.
  • Each external emitter 25 is here arranged on an end edge 19 closing the tank 1.
  • each external transmitter 25 has a shape complementary to the shape of the tank 1.
  • the transmitters external 25 respectively have a disk shape complementary to the substantially circular shape of the end edges 19 of the tank 1.
  • the two external emitters 25 are substantially identical diameters and also substantially identical to the outer diameter of the tank 1 in other words, the diameter of the outer wall 13 of the tank 1.
  • each external emitter 25 can be fixed directly on the end edge 19 of the tank 1. Such an arrangement makes it possible, when the vibration device 21 is in operation, to transmit the vibrations through the outer wall or walls of the tank 1.
  • an intermediate element can be provided interposed between an external emitter 25 and the tank 1, here an end edge 19.
  • the external emitters 25 are advantageously fixed to the tank 1, here respectively to an end edge 19, by gluing.
  • Advantageously chosen glue epoxy resin Such an epoxy resin glue helps to focus the acoustic waves.
  • the glue thus acts as a focusing medium of the acoustic waves interposed between an external emitter 25 and the surface of the tank 1, here the outer end wall of the end edge 19, on which this external emitter 25 is fixed.
  • a hollow body for example of substantially annular shape, interposed between an external emitter 25 and the reservoir 1, here an end edge 19.
  • the vacuum defined by the hollow body promotes the focus of acoustic waves and therefore serves as a focus of acoustic waves.
  • the attachment of the assembly comprising the external emitter 25, the intermediate hollow body and the end edge 19 can be done by gluing, in particular with epoxy resin glue.
  • the vibration device 21 comprises at least one internal emitter 27 arranged on the inner wall 15 of the tank 1 which delimits the interior space for receiving the cooling fluid from the heat exchanger 3.
  • the internal emitter 27 is thus immersed in the refrigerant and transmits, when it is fed, directly the vibrations to the refrigerant fluid present inside the reservoir but also through the internal wall 15 of the reservoir 1.
  • the vibration device 21 comprises three internal emitters 27. Of course more or less internal emitters 27 can be arranged in the tank 1.
  • the different internal emitters 27 may be evenly distributed inside the tank 1, or on the contrary may be arranged in the tank 1 with a variable spacing between two adjacent internal emitters 27.
  • the internal emitter (s) 27 are then immersed in the coolant present in the tank 1.
  • at least one sealing means or a sealing material is advantageously provided for sealing each internal emitter 27 by relative to the coolant.
  • the internal emitters 27 respectively have a shape complementary to the shape of the inner wall 15 of the tank 1.
  • the internal emitters 27 respectively have a substantially annular shape complementary to the substantially cylindrical shape of the inner wall 15 of the tank 1.
  • the internal emitters 27 are for example substantially identical diameters.
  • An acoustic wave focusing medium interposed between each internal emitter 27 and the inner wall 15 of the tank 1 may be provided.
  • the internal emitters 27 are advantageously fixed on the inner wall 15 of the tank 1 by gluing.
  • Advantageously chosen glue epoxy resin helps to focus the acoustic waves.
  • the vibration device 21 comprising an external and internal transmitter or a plurality of external and internal transmitters 25, 27, is activated when the heat exchanger 3 is in operation.
  • the vibration device can be activated during the entire operating time of the heat exchanger 3 or, alternatively, occasionally during the operation of the heat exchanger 3.
  • the vibration device 21 can be configured to generate acoustic waves in a manner that continuously or in a non-continuous manner in order to reduce in particular the power consumption.
  • the refrigerant in the form of high pressure gas enters and circulates in the exchange beam 5.
  • the cooling fluid thermally exchanges with the outside air flow that passes through the heat exchange bundle 5.
  • the coolant is thus cooled with a phase change.
  • the second header 11 collects the condensed refrigerant which then flows into the tank 1 for separation of the gaseous and liquid phases.
  • the coolant may optionally pass through a desiccator and / or a filter in the tank 1.
  • One or more external and / or internal emitter (s) 25, 27 on or in the tank 1 generates ( nt) acoustic waves that propagate in the interior of the tank 1 receiving the refrigerant, which improves the separation of the gaseous and liquid phases of the refrigerant and the heat exchange of the refrigerant with the air flow.
  • the coolant is only in liquid phase and can recirculate through a section of the condenser for subcooling or circulate downstream of the cooling fluid circuit of the air conditioning loop for example.
  • the Figures 3 and 4 show an alternative embodiment of the heat exchanger 103.
  • the description of the first embodiment with reference to the Figures 1 and 2 applies to identical components, only the differences are now described.
  • the second fluid is a liquid heat transfer fluid such as water, for example glycol water.
  • the heat exchanger 103 is in this case commonly called water condenser.
  • the heat exchange bundle 105 then comprises an alternating stack of first circulation channels for the refrigerant fluid and second heat transfer fluid circulation channels such as water, so as to allow a heat exchange between the refrigerant circulating in the the first channels and the coolant such as water flowing in the second channels.
  • the channels can be delimited by a stack of associated plates two by two.
  • An end plate or cover can close the heat exchange bundle 105.
  • the tank 1 is here carried by this end plate.
  • the heat exchanger 103 comprises at least one connector 129 for the admission of the refrigerant into the heat exchange bundle 105.
  • the connector 129 opens through the end plate of the heat exchange bundle.
  • the heat exchanger 103 further comprises at least one tubing 131 for the introduction and / or for the evacuation of the coolant in the second circulation channels.
  • tubing 131 for the introduction and / or for the evacuation of the coolant in the second circulation channels.
  • two tubes 131 for example of substantially cylindrical shape, are provided for example on the end plate closing the heat exchange bundle 105. These tubes 131 extend here along the axis h, substantially vertical in the assembled state in the motor vehicle.
  • the heat exchange bundle 105 further comprises a connector 133 which communicates with the tank 1 and which opens on the first circulation channels so as to allow the distribution of the refrigerant fluid circulating in the first circulation channels in the tank 1.
  • the refrigerant fluid enters the condenser 103 via an input connector 129 and travels through the first circulation channels.
  • the operation is similar to the first embodiment described, except that during the course in the heat exchange bundle 105 of the condenser 103, the coolant heat exchanges with the heat transfer fluid such as water and no longer a air flow.
  • the refrigerant fluid thus cooled then circulates in the tank 1 for separation of the gaseous and liquid phases.
  • One or more external and internal transmitters 25, 27 on or in the tank 1 generate acoustic waves which propagate in the interior space of the tank 1 receiving the cooling fluid, which improves the separation gaseous and liquid phases of the refrigerant fluid.
  • the refrigerant is only in liquid phase and can flow downstream of the coolant circuit of the air conditioning loop for example.
  • the vibration device 21 of the tank 1 makes it possible to improve the separation of the phases of the fluid coming from the heat exchanger 3, and also makes it possible to improve the thermal exchanges of the fluid in the tank with the air flow ambient optimizing the efficiency of an air conditioning loop comprising such a tank 1.

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Description

  • L'invention concerne un réservoir de fluide. De tels réservoirs trouvent des applications dans de nombreux domaines industriels, l'un d'entre eux étant celui des boucles de climatisation pour véhicules automobiles. Il est connu en effet d'adjoindre un réservoir de fluide, notamment de fluide réfrigérant, encore appelé « bouteille », à un échangeur thermique tel qu'un condenseur de climatisation. L'invention concerne encore un échangeur thermique comprenant un tel réservoir, et une boucle de climatisation comprenant notamment un échangeur thermique et un tel réservoir.
  • Le document GB2321303A dévoile un réservoir de fluide selon le préambule de la revendication 1.
  • L'utilisation d'une boucle de climatisation, aussi appelée boucle de réfrigération, est connue dans le domaine de l'industrie automobile. Une boucle de climatisation permet d'améliorer, de manière significative, le confort dans l'habitacle d'un véhicule automobile. La boucle de climatisation peut être utilisée pour réguler la température à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile et pour déshydrater l'air ambiant à l'intérieur du véhicule automobile.
  • Un objectif constant est d'optimiser l'efficacité d'une telle boucle de climatisation.
  • Cette boucle de climatisation comprend classiquement un condenseur, un réservoir aussi appelé bouteille, et notamment en outre un organe de détente, un évaporateur et un compresseur parcourus dans cet ordre par un fluide réfrigérant. Après l'étape de condensation, le fluide réfrigérant condensé est reçu et maintenu dans un état liquide à l'intérieur du réservoir. Le réservoir a pour fonction de séparer les phases liquide et gazeuse du fluide réfrigérant afin de laisser sortir uniquement le fluide réfrigérant dans son état liquide. Un tel réservoir permet de garantir, qu'en sortie, le fluide réfrigérant est totalement en phase liquide.
  • Ce réservoir peut être isolé et connecté à la sortie du condenseur ou peut être intégré dans le condenseur.
  • Ce réservoir, qui peut servir également de vase d'expansion pour le fluide réfrigérant, est donc en communication fluidique avec le condenseur. À cet effet, le réservoir comprend habituellement un orifice d'entrée qui débouche dans le compartiment amont pour y admettre le fluide réfrigérant condensé provenant du condenseur.
  • Le réservoir peut aussi être utilisé dans le but de sous-refroidir le fluide réfrigérant, c'est-à-dire d'abaisser la température du fluide, utilisé dans la boucle de climatisation, en dessous de la température de saturation correspondant à la pression de condensation définie. Ce processus de sous-refroidissement est un procédé connu dans l'art antérieur. À cet effet, le réservoir peut comprendre un orifice de sortie qui débouche dans une section du condenseur, de manière à faire subir au fluide réfrigérant liquide un passage supplémentaire, dit de sous-refroidissement. En variante, l'orifice de sortie débouche en aval dans la boucle de climatisation, notamment vers l'organe de détente.
  • Par ailleurs, le réservoir peut également servir à filtrer le fluide présent dans la boucle froide, évitant ainsi aux particules, présentant une dimension supérieure à une valeur seuil déterminée, de circuler au sein de la boucle de climatisation. Une fonctionnalité additionnelle consiste encore à absorber l'humidité grâce à la présence d'un matériau tel qu'un gel adapté, ou des moyens de déshydratation ou un dessiccateur. Le fluide réfrigérant exempt d'humidité peut alors circuler dans la boucle de climatisation.
  • Un des buts de la présente invention est d'améliorer la séparation des phases du fluide reçu dans le réservoir.
  • Un autre but de l'invention est d'améliorer l'efficacité d'une boucle de climatisation comprenant un tel réservoir.
  • À cet effet, l'invention a pour objet un réservoir de fluide, notamment pour un condenseur d'une boucle de climatisation, pour la séparation de phases d'un fluide, le réservoir délimitant un espace intérieur pour recevoir le fluide.
  • Un réservoir selon la revendication 1 est fourni, le réservoir comprenant au moins un dispositif de vibrations apte à générer des ondes acoustiques avec une propagation des ondes acoustiques dans l'espace intérieur du réservoir.
  • Ainsi, en fonctionnement du dispositif de vibrations, les ondes acoustiques qui se propagent à l'intérieur du réservoir génèrent un écoulement du fluide, tel qu'un fluide réfrigérant, lorsqu'il est présent à l'intérieur du réservoir, améliorant ainsi la séparation des phases, notamment gazeuse et liquide, de ce fluide.
  • En outre, cet écoulement favorise l'échange thermique du fluide reçu dans le réservoir avec un flux d'air ambiant autour du réservoir, contribuant ainsi à optimiser l'efficacité d'une boucle de climatisation notamment comprenant un tel réservoir.
  • Selon un aspect de l'invention, le réservoir est réalisé sous forme de bouteille de séparation de phases d'un fluide.
  • Le réservoir peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
    • le dispositif de vibrations est un dispositif de vibrations piézo-électrique,
    • le dispositif de vibrations piézo-électrique comprend au moins un émetteur piézo-électrique en matériau céramique,
    • le dispositif de vibrations est apte à générer des ondes acoustiques dans une gamme de fréquences de l'ordre de 15kHz à 135kHz, de préférence entre 15kHz et 30kHz,
    • le dispositif de vibrations comprend au moins un émetteur fixé au réservoir par collage,
    • le réservoir comprend un milieu de focalisation des ondes acoustiques interposé entre un émetteur du dispositif de vibrations et la surface du réservoir sur laquelle est fixé l'émetteur du dispositif de vibrations, tel qu'un corps creux ou un matériau apte à focaliser les ondes acoustiques, par exemple de la colle en résine époxy.
  • L'invention concerne aussi échangeur thermique notamment pour véhicule automobile comprenant un réservoir tel que défini précédemment et dans lequel le réservoir est fixé à l'échangeur thermique ou est intégré à l'échangeur thermique. Le caractère unitaire et monobloc de l'échangeur thermique et du réservoir facilite l'intégration dans le compartiment moteur du véhicule automobile notamment en termes d'encombrement.
  • Selon un aspect de l'invention, l'échangeur thermique est un condenseur d'une boucle de climatisation, en particulier un condenseur à air ou un condenseur à eau, et le réservoir est apte à séparer la phase gazeuse et la phase liquide d'un fluide réfrigérant en provenance du condenseur.
  • L'invention concerne encore une boucle de climatisation, notamment pour véhicule automobile comprenant au moins un échangeur thermique et au moins un réservoir tel que défini précédemment, fixé à l'échangeur thermique ou agencé en aval de l'échangeur thermique selon le sens d'écoulement du fluide dans la boucle de climatisation.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un condenseur à air muni d'un réservoir de fluide selon l'invention montrant les émetteurs d'un dispositif de vibrations avant assemblage dans le réservoir,
    • la figure 2 est une vue en perspective du condenseur à air muni d'un réservoir après assemblage des émetteurs du dispositif de vibrations dans le réservoir,
    • la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un condenseur à eau muni d'un réservoir de fluide selon l'invention montrant les émetteurs d'un dispositif de vibrations avant assemblage dans le réservoir, et
    • la figure 4 est une vue en perspective du condenseur à eau muni du réservoir après assemblage des émetteurs du dispositif de vibrations dans le réservoir.
  • Sur ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références. Les éléments des figures 3 et 4 correspondant aux éléments des figures 1 et 2 portent les mêmes références précédées de la centaine 1.
  • Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations, tant que lesdites autres réalisations sont couvertes par l'étendue de protection des revendications.
  • En référence à la figure 1, l'invention concerne un réservoir 1 de fluide, notamment pour un échangeur thermique 3. Le réservoir 1 est apte à recevoir le fluide en provenance de l'échangeur thermique 3 et permet une séparation de phases de ce fluide. Un tel réservoir 1 est également appelé bouteille, ou bouteille de séparation de phases ou encore bouteille de condenseur lorsque l'échangeur thermique associé est un condenseur. On parle aussi de « receiver drier » en anglais.
  • La figure 1 illustre de façon partielle un échangeur thermique 3 comprenant un tel réservoir de fluide 1. Le réservoir 1 tel que représenté forme donc un système unitaire avec l'échangeur thermique 3, avantageux en termes d'encombrement.
  • Bien entendu, l'invention couvre aussi un mode de réalisation dans lequel le réservoir 1 est déporté de l'échangeur thermique 3, en étant raccordé à la sortie de l'échangeur thermique 3.
  • L'échangeur thermique 3 est en particulier un échangeur thermique d'une boucle de climatisation pour véhicule automobile. Il peut s'agir notamment d'un condenseur à air tel qu'illustré sur les figures 1 et 2 ou d'un condenseur à eau tel qu'illustré sur les figures 3 et 4.
  • En référence aux figures 1 et 2, l'échangeur thermique 3 comprend un faisceau d'échange thermique 5, dans lequel peuvent circuler un premier fluide tel qu'un fluide réfrigérant et un deuxième fluide pour un échange thermique avec le premier fluide.
  • Selon le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, il s'agit d'un condenseur à air, et dans ce cas le faisceau d'échange thermique 5 est destiné à être traversé par un flux d'air, notamment un flux d'air extérieur au véhicule automobile, formant le deuxième fluide.
  • Dans l'exemple illustré, l'échangeur thermique 3 présente une forme générale sensiblement parallélépipédique définissant un axe longitudinal L qui correspond à un axe horizontal à l'état monté dans un véhicule automobile, et un axe h perpendiculaire à l'axe longitudinal L dans le sens de la hauteur, et qui correspond à un axe sensiblement vertical à l'état monté dans un véhicule automobile.
  • Le faisceau d'échange thermique 5 comprend une pluralité de tubes 7, tels que des tubes plats. Les tubes 7 s'étendent ici selon l'axe longitudinal L de l'échangeur thermique 3. Les tubes 7 sont empilés avec un pas prédéfini entre les tubes 7, ici l'un au-dessus de l'autre selon l'axe h dans le sens de la hauteur de l'échangeur thermique 3. Les tubes 7 définissent des canaux de circulation pour le premier fluide, ici le fluide réfrigérant.
  • Le flux d'air est ici destiné à passer au travers du faisceau d'échange thermique 5 de manière sensiblement transversale, selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal L et à l'axe h dans le sens de la hauteur. Afin d'augmenter la surface d'échange thermique entre le fluide réfrigérant et le flux d'air extérieur, le faisceau d'échange thermique comprend avantageusement une pluralité d'intercalaires, par exemple réalisés sous forme d'ailettes, respectivement agencés entre deux tubes 7 adjacents.
  • Le faisceau d'échange thermique 5 comprend de plus au moins une première boîte collectrice 9 et une deuxième boîte collectrice 11 du fluide réfrigérant raccordées de manière fluidique avec chaque tube 7. Plus précisément, les extrémités des tubes 7, ici les extrémités longitudinales des tubes 7, sont agencées de manière à déboucher respectivement dans une boîte collectrice 9, 11. Au moins une des boîtes collectrices 9, 11 présente au moins une bride 12 pour être raccordée à un circuit du fluide réfrigérant, par exemple d'une boucle de climatisation pour véhicule automobile.
  • Selon le mode de réalisation particulier illustré sur les figures 1 et 2, les boîtes collectrices 9, 11 sont agencées de part et d'autre de l'empilement de tubes 7 selon l'axe longitudinal L et forment respectivement un premier flanc latéral du faisceau d'échange thermique 5 et un deuxième flanc latéral du faisceau d'échange thermique 5 opposé au premier flanc latéral.
  • Selon ce premier mode de réalisation, le réservoir 1 de fluide pour la séparation de phases du fluide réfrigérant, ici des phases gazeuse et liquide, est agencé au niveau du deuxième flanc latéral du faisceau d'échange thermique 5. Le réservoir 1 est dans cet exemple agencé en s'étendant sensiblement verticalement à l'état monté dans le véhicule automobile. Selon le premier mode de réalisation décrit, le réservoir 1 est agencé en s'étendant de manière sensiblement parallèle à la deuxième boîte collectrice 11. Plus précisément dans cet exemple, le réservoir 1 est accolé à la deuxième boîte collectrice 11. L'axe longitudinal du réservoir 1 se confond avec l'axe h dans le sens de la hauteur de l'échangeur thermique 3.
  • Selon l'exemple illustré, le réservoir 1 s'étend sensiblement sur toute la hauteur du faisceau d'échange thermique 5. Bien entendu, on peut prévoir en alternative que le réservoir 1 ne s'étende que partiellement sur la hauteur du faisceau d'échange thermique 5.
  • La fixation du réservoir 1 à l'échangeur thermique 3 peut se faire par tout moyen approprié, par exemple par vissage, soudage. Le réservoir 1 peut aussi être intégré à l'échangeur thermique 3 notamment par brasage.
  • Le réservoir 1 est donc agencé en sortie de l'échangeur thermique 3 tel qu'un condenseur, en étant solidaire du condenseur comme dans l'exemple illustré ou en variante en étant agencé en aval du condenseur selon le sens d'écoulement du fluide réfrigérant, et est apte à recevoir en entrée un mélange de gaz et liquide du fluide réfrigérant provenant du condenseur.
  • Pour ce faire, le réservoir 1 délimite un espace intérieur apte à recevoir le fluide réfrigérant. Plus précisément, comme cela est mieux visible sur la vue en coupe longitudinale du réservoir 1 de la figure 2, le réservoir 1 présente au moins une paroi externe 13 et au moins une paroi interne 15 opposée qui permet de délimiter l'espace intérieur pour recevoir le fluide. Dans l'exemple illustré, le réservoir 1 présente une paroi latérale externe 13 et une paroi latérale interne 15 opposée.
  • Le réservoir 1 comporte au moins un orifice 16, 17 en communication fluidique entre l'échangeur thermique 1 via la deuxième boîte collectrice 11, agencé dans cet exemple sur la paroi latérale interne 15. Un premier orifice 16 permet l'admission du fluide réfrigérant condensé dans le réservoir 1. Un deuxième orifice 17 peut être prévu, permettant une circulation du fluide réfrigérant sous forme liquide en sortie du réservoir 1 dans une section du condenseur, de sorte que le fluide réfrigérant liquide subit un passage supplémentaire dans le condenseur, dit de sous-refroidissement. En variante, le fluide réfrigérant totalement en phase liquide en sortie du réservoir 1 peut être acheminé en aval dans le circuit du fluide réfrigérant de la boucle de climatisation.
  • Dans cet exemple, le réservoir 1 est de forme sensiblement tubulaire et les parois latérales 13 et 15 sont sensiblement cylindriques. Le réservoir 1 est ici fermé à chaque extrémité par un bord d'extrémité 19 de section sensiblement circulaire. Les bords d'extrémité 19 présentent respectivement une paroi d'extrémité externe, c'est-à-dire hors de l'espace intérieur du réservoir 1 pour recevoir le fluide, et une paroi d'extrémité interne opposée participant à la délimitation de l'espace intérieur du réservoir pour recevoir le fluide.
  • Par ailleurs, le réservoir 1 peut comprendre avantageusement un dessiccateur (non représenté), par exemple sous forme de gel, ayant pour fonction de capter les particules d'eau circulant dans le fluide réfrigérant et ainsi absorber l'humidité.
  • Le réservoir 1 comprend également avantageusement un filtre (non représenté) apte à capter les particules solides de dimensions supérieures à une valeur seuil prédéterminée qui circulent dans le fluide réfrigérant. Le filtre, non représenté, est alors agencé dans l'espace intérieur du réservoir 1 entre les deux orifices 16, 17 et peut par exemple séparer l'intérieur du réservoir 1 en deux compartiments la, 1b agencés l'un au-dessus de l'autre selon l'axe longitudinal du réservoir 1, un compartiment amont la qui reçoit le fluide réfrigérant condensé, non filtré, et un compartiment aval 1b, qui reçoit le fluide réfrigérant condensé et filtré.
  • Selon l'invention, le réservoir 1 comprend en outre au moins un dispositif de vibrations 21 apte à générer des ondes acoustiques. Le terme acoustique doit être pris dans un sens général et ne se limite pas aux fréquences audibles. En particulier, le dispositif de vibrations 21 est apte à générer des ultrasons. Plus précisément, le dispositif de vibrations 21 est apte à générer des ondes acoustiques dans une gamme de fréquences de l'ordre de 15kHz à 135kHz, de préférence entre 15kHz et 30kHz.
  • Les ondes acoustiques générées sont destinées à se propager dans l'espace intérieur du réservoir 1. La direction de propagation des ondes acoustiques est schématisée de façon simplifiée par des vaguelettes 23 sur les figures. Les ondes acoustiques générées provoquent un écoulement du fluide, ici le fluide réfrigérant, présent à l'intérieur du réservoir 1 dans le sens de propagation des ondes acoustiques, ce phénomène est aussi appelé « courant acoustique » ou « acoustic streaming » en anglais.
  • La propagation des ondes acoustiques dans l'espace intérieur du réservoir 1 apte à recevoir le fluide, ici le fluide réfrigérant, améliore la séparation des phases gazeuse et liquide du fluide réfrigérant. Ceci a également pour effet d'améliorer les échanges thermiques entre le fluide réfrigérant présent à l'intérieur du réservoir 1 et le flux d'air, tel que le flux d'air extérieur au véhicule automobile. En améliorant le refroidissement du fluide réfrigérant présent à l'intérieur du réservoir 1, ceci permet d'améliorer le refroidissement du fluide réfrigérant utilisé dans la boucle de climatisation notamment d'un véhicule automobile, et donc d'optimiser l'efficacité de la boucle de climatisation.
  • À cet effet, le dispositif de vibrations 21 comporte au moins un émetteur 25, 27 apte à générer les ondes acoustiques, agencé dans ou sur le réservoir 1. L'émetteur ou chaque émetteur 25 ou 27 peut être agencé de manière à générer un signal acoustique selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du réservoir 1, ici sensiblement vertical, ou sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du réservoir 1, ici sensiblement horizontal, ou encore générer un signal acoustique couplé selon les deux directions.
  • Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de vibrations 21 est un dispositif de vibrations 21 piézo-électrique. Dans ce cas, le dispositif de vibrations 21 comporte au moins un émetteur 25, 27 piézo-électrique, ou transducteur piézo-électrique, en matériau céramique comprenant des électrodes (non visibles sur les figures). Le dispositif de vibrations 21 piézo-électrique comprend en outre des câbles électriques (non illustrés) reliés à une source d'alimentation, par exemple du réseau électrique du véhicule automobile, et aux électrodes d'un ou plusieurs émetteurs 25, 27 piézo-électriques, permettant l'alimentation électrique du ou des émetteurs 25, 27 piézo-électriques.
  • Selon l'invention, le dispositif de vibrations 21 comprend au moins un émetteur externe 25 agencé sur l'extérieur du réservoir 1, c'est-à-dire hors de l'espace intérieur pour recevoir le fluide, ici le fluide réfrigérant. En particulier, le dispositif de vibrations 21 comporte deux émetteurs externes 25, respectivement agencés à une extrémité du réservoir 1. Chaque émetteur externe 25 est ici agencé sur un bord d'extrémité 19 fermant le réservoir 1.
  • Afin de faciliter la mise en place de l'émetteur externe 25 ou des émetteurs externes 25 sur le réservoir 1, chaque émetteur externe 25 présente une forme complémentaire de la forme du réservoir 1. En particulier selon l'exemple de réalisation illustré, les émetteurs externes 25 présentent respectivement une forme de disque complémentaire de la forme sensiblement circulaire des bords d'extrémité 19 du réservoir 1. En outre dans cet exemple, les deux émetteurs externes 25 sont de diamètres sensiblement identiques et également sensiblement identiques au diamètre extérieur du réservoir 1, autrement dit au diamètre de la paroi externe 13 du réservoir 1.
  • Par ailleurs, chaque émetteur externe 25 peut être fixé directement sur le bord d'extrémité 19 du réservoir 1. Un tel agencement permet lorsque le dispositif de vibrations 21 est en fonctionnement de transmettre les vibrations par la ou les parois externes du réservoir 1.
  • En alternative, on peut prévoir un élément intermédiaire interposé entre un émetteur externe 25 et le réservoir 1, ici un bord d'extrémité 19.
  • Les émetteurs externes 25 sont avantageusement fixés au réservoir 1, ici respectivement à un bord d'extrémité 19, par collage. On choisit avantageusement de la colle en résine époxy. Une telle colle en résine époxy permet de favoriser la focalisation des ondes acoustiques. La colle fait donc office de milieu de focalisation des ondes acoustiques interposé entre un émetteur externe 25 et la surface du réservoir 1, ici la paroi d'extrémité externe du bord d'extrémité 19, sur laquelle cet émetteur externe 25 est fixé.
  • Selon une variante non illustré, on peut prévoir un corps creux, par exemple de forme sensiblement annulaire, interposé entre un émetteur externe 25 et le réservoir 1, ici un bord d'extrémité 19. Dans ce cas le vide défini par le corps creux favorise la focalisation des ondes acoustiques et fait donc office de milieu de focalisation des ondes acoustiques. La fixation de l'ensemble comprenant l'émetteur externe 25, le corps creux intermédiaire et le bord d'extrémité 19, peut se faire encore par collage, notamment avec de la colle en résine époxy.
  • En complément du ou des émetteurs externes 25, le dispositif de vibrations 21 comprend au moins un émetteur interne 27 agencé sur la paroi interne 15 du réservoir 1 qui délimite l'espace intérieur pour recevoir le fluide réfrigérant en provenance de l'échangeur thermique 3. L'émetteur interne 27 est donc immergé dans le fluide réfrigérant et transmet, lorsqu'il est alimenté, directement les vibrations au fluide réfrigérant présent à l'intérieur du réservoir mais aussi par la paroi interne 15 du réservoir 1.
  • Avec l'agencement d'un ou plusieurs émetteurs internes 27 à l'intérieur du réservoir 1, on évite de générer une surépaisseur du réservoir 1, il n'y a pas d'encombrement additionnel à prévoir ces émetteurs internes 27.
  • Selon l'exemple illustré, le dispositif de vibrations 21 comporte trois émetteurs internes 27. Bien entendu plus ou moins d'émetteurs internes 27 peuvent être agencés dans le réservoir 1.
  • Les différents émetteurs internes 27 peuvent être régulièrement répartis à l'intérieur du réservoir 1, ou au contraire peuvent être agencés dans le réservoir 1 avec un espacement variable entre deux émetteurs internes 27 adjacents.
  • Le ou les émetteurs internes 27 sont alors immergés dans le fluide réfrigérant présent dans le réservoir 1. À cet effet, on prévoit avantageusement au moins un moyen d'étanchéité ou un matériau d'étanchéité pour assurer l'étanchéité de chaque émetteur interne 27 par rapport au fluide réfrigérant.
  • Afin de faciliter l'intégration du ou des émetteurs internes 27 à l'intérieur du réservoir 1, les émetteurs internes 27 présentent respectivement une forme complémentaire de la forme de la paroi interne 15 du réservoir 1. En particulier selon l'exemple de réalisation illustré, les émetteurs internes 27 présentent respectivement une forme sensiblement annulaire complémentaire de la forme sensiblement cylindrique de la paroi interne 15 du réservoir 1. Les émetteurs internes 27 sont par exemple de diamètres sensiblement identiques.
  • On peut prévoir un milieu de focalisation des ondes acoustiques interposé entre chaque émetteur interne 27 et la paroi interne 15 du réservoir 1. Selon le mode de réalisation décrit, les émetteurs internes 27 sont avantageusement fixés sur la paroi interne 15 du réservoir 1 par collage. On choisit avantageusement de la colle en résine époxy. Une telle colle en résine époxy permet de favoriser la focalisation des ondes acoustiques.
  • Le dispositif de vibrations 21 comprenant un émetteur externe et interne ou une pluralité d'émetteurs externes et interne 25, 27, est activé lorsque l'échangeur thermique 3 est en fonctionnement. Le dispositif de vibrations peut être activé pendant toute la durée de fonctionnement de l'échangeur thermique 3 ou en variante de façon ponctuelle pendant le fonctionnement de l'échangeur thermique 3. Le dispositif de vibrations 21 peut être configuré pour générer des ondes acoustiques de façon continue ou en variante de façon non continue afin de réduire notamment la consommation électrique.
  • Ainsi en utilisation, lorsque l'échangeur thermique 3 est un condenseur, le fluide réfrigérant sous forme de gaz haute pression entre et circule dans le faisceau d'échange thermique 5. Pendant ce parcours, le fluide réfrigérant échange thermiquement avec le flux d'air extérieur qui passe au travers du faisceau d'échange thermique 5. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi avec un changement de phase. La deuxième boîte collectrice 11 collecte le fluide réfrigérant condensé qui circule ensuite dans le réservoir 1 pour une séparation des phases gazeuse et liquide. Le fluide réfrigérant peut éventuellement passer au travers d'un dessiccateur et/ou d'un filtre dans le réservoir 1. Un ou plusieurs émetteurs externe(s) et/ou interne(s) 25, 27 sur ou dans le réservoir 1 génère(nt) des ondes acoustiques qui se propagent dans l'espace intérieur du réservoir 1 recevant le fluide réfrigérant, ce qui améliore la séparation des phases gazeuse et liquide du fluide réfrigérant et l'échange thermique du fluide réfrigérant avec le flux d'air. En sortie du réservoir 1, le fluide réfrigérant est uniquement sous phase liquide et peut recirculer à travers une section du condenseur pour un sous-refroidissement ou circuler en aval du circuit du fluide réfrigérant de la boucle de climatisation par exemple.
  • Les figures 3 et 4 montrent une variante de réalisation de l'échangeur thermique 103. La description du premier mode de réalisation en référence aux figures 1 et 2 s'applique aux composants identiques, seules les différences sont maintenant décrites. Dans ce cas le deuxième fluide est un fluide caloporteur liquide tel que de l'eau, par exemple de l'eau glycolée. L'échangeur thermique 103 est dans ce cas couramment appelé condenseur à eau.
  • Le faisceau d'échange thermique 105 comporte alors un empilement alterné de premiers canaux de circulation pour le fluide réfrigérant et de deuxièmes canaux de circulation du fluide caloporteur tel que de l'eau, de manière à permettre un échange thermique entre le fluide réfrigérant circulant dans les premiers canaux et le fluide caloporteur tel que de l'eau circulant dans les deuxièmes canaux.
  • Les canaux peuvent être délimités par un empilement de plaques associées deux à deux. Une plaque terminale ou couvercle peut fermer le faisceau d'échange thermique 105. Le réservoir 1 est ici porté par cette plaque terminale.
  • Dans ce cas, l'échangeur thermique 103 comporte au moins une connectique 129 pour l'admission du fluide réfrigérant dans le faisceau d'échange thermique 105. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, la connectique 129 débouche à travers la plaque terminale du faisceau d'échange thermique.
  • L'échangeur thermique 103 comporte en outre au moins une tubulure 131 pour l'introduction et/ou pour l'évacuation du fluide caloporteur dans les deuxièmes canaux de circulation. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, deux tubulures 131, par exemple de forme sensiblement cylindrique, sont prévues par exemple sur la plaque terminale fermant le faisceau d'échange thermique 105. Ces tubulures 131 s'étendent ici selon l'axe h, sensiblement vertical à l'état monté dans le véhicule automobile.
  • Dans l'exemple illustré, le faisceau d'échange thermique 105 comporte encore une connectique 133 qui communique avec le réservoir 1 et qui débouche sur les premiers canaux de circulation de manière à permettre la distribution du fluide réfrigérant ayant circulé dans les premiers canaux de circulation dans le réservoir 1.
  • Selon le mode de réalisation illustré, le fluide réfrigérant pénètre ainsi dans le condenseur 103, par une connectique d'entrée 129, et parcourt les premiers canaux de circulation. Le fonctionnement est similaire au premier mode de réalisation décrit, à la différence près que pendant le parcours dans le faisceau d'échange thermique 105 du condenseur 103, le fluide réfrigérant échange thermiquement avec le fluide caloporteur tel que de l'eau et non plus un flux d'air. Le fluide réfrigérant ainsi refroidi circule ensuite dans le réservoir 1 pour une séparation des phases gazeuse et liquide. Un ou plusieurs émetteurs externe(s) et interne(s) 25, 27 sur ou dans le réservoir 1 génère(nt) des ondes acoustiques qui se propagent dans l'espace intérieur du réservoir 1 recevant le fluide réfrigérant, ce qui améliore la séparation des phases gazeuse et liquide du fluide réfrigérant. En sortie du réservoir 1, le fluide réfrigérant est uniquement sous phase liquide et peut circuler en aval du circuit du fluide réfrigérant de la boucle de climatisation par exemple.
  • On comprend donc que le dispositif de vibrations 21 du réservoir 1 selon l'un ou l'autre des modes de réalisation précédemment décrit permet d'améliorer la séparation des phases du fluide en provenance de l'échangeur thermique 3, et permet également d'améliorer les échanges thermiques du fluide dans le réservoir avec le flux d'air ambiant optimisant ainsi l'efficacité d'une boucle de climatisation comprenant un tel réservoir 1.

Claims (8)

  1. Réservoir (1) de fluide, notamment pour un condenseur d'une boucle de climatisation, pour la séparation de phases d'un fluide, le réservoir (1) délimitant un espace intérieur pour recevoir le fluide,
    le réservoir (1) comprenant au moins un dispositif de vibrations (21) apte à générer des ondes acoustiques avec une propagation des ondes acoustiques dans l'espace intérieur du réservoir (1), de manière à améliorer la séparation de phases du fluide, le réservoir (1) comprenant au moins une paroi externe (13) et au moins une paroi interne (15) opposée délimitant l'espace intérieur pour recevoir le fluide, et dans lequel le dispositif de vibrations (21) comporte au moins un émetteur (25, 27) agencé sur la paroi externe (13) ou la paroi interne (15), le réservoir (1) étant de forme sensiblement cylindrique, dans lequel le dispositif de vibrations (21) comprend au moins un émetteur interne (27) agencé sur une paroi interne (15) du réservoir (1), caractérisé en ce que l'émetteur interne (27) présente une forme sensiblement annulaire, et
    le dispositif de vibrations (21) comprend au moins un émetteur externe (25) agencé sur une paroi externe d'une extrémité longitudinale (19) du réservoir (1) et présentant une forme sensiblement de disque.
  2. Réservoir (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de vibrations (21) est un dispositif de vibrations (21) piézo-électrique.
  3. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de vibrations (21) est apte à générer des ondes acoustiques dans une gamme de fréquences de l'ordre de 15kHz à 135kHz, de préférence entre 15kHz et 30kHz.
  4. Réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un milieu de focalisation des ondes acoustiques interposé entre un émetteur (25 ; 27) du dispositif de vibrations (21) et la surface du réservoir sur laquelle est fixé l'émetteur (25 ; 27) du dispositif de vibrations (21), tel qu'un corps creux ou un matériau apte à focaliser les ondes acoustiques, par exemple de la colle en résine époxy.
  5. Échangeur thermique (3 ; 103) notamment pour véhicule automobile comprenant un réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réservoir (1) est fixé à l'échangeur thermique (3 ; 103) ou est réalisé d'une seule pièce avec l'échangeur thermique (3 ; 103).
  6. Échangeur thermique (3 ; 103) selon la revendication précédente agissant en tant que condenseur d'une boucle de climatisation, en particulier un condenseur à air ou un condenseur à eau, et dans lequel le réservoir (1) est apte à séparer la phase gazeuse et la phase liquide d'un fluide réfrigérant en provenance du condenseur.
  7. Boucle de climatisation, notamment pour véhicule automobile comprenant au moins un échangeur thermique (3 ; 103) et au moins un réservoir (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, agencé en aval de l'échangeur thermique (3 ; 103) selon le sens d'écoulement du fluide dans la boucle de climatisation.
  8. Boucle de climatisation, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins un échangeur thermique (3 ; 103) muni d'un réservoir (1), l'échangeur thermique (3 ; 103) étant conforme à l'une quelconque des revendications 5 ou 6.
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