EP3924674A1 - Thermal management device for an electric or hybrid motor vehicle - Google Patents

Thermal management device for an electric or hybrid motor vehicle

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EP3924674A1
EP3924674A1 EP20705430.5A EP20705430A EP3924674A1 EP 3924674 A1 EP3924674 A1 EP 3924674A1 EP 20705430 A EP20705430 A EP 20705430A EP 3924674 A1 EP3924674 A1 EP 3924674A1
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
refrigerant
expansion device
internal
bifluid
Prior art date
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Pending
Application number
EP20705430.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jugurtha Benouali
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Publication date
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Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0409—Refrigeration circuit bypassing means for the evaporator

Definitions

  • the invention relates to the field of motor vehicles and more particularly to a thermal management device for an electric or hybrid motor vehicle.
  • a thermal management device comprising an air conditioning circuit.
  • a refrigerant fluid passes successively through a compressor, a first heat exchanger, called a condenser, placed in contact with a flow of air outside the motor vehicle to release heat, a device expansion valve and a second heat exchanger, called an evaporator, placed in contact with a flow of air inside the motor vehicle to cool it.
  • indirect is meant here that the air conditioning circuit comprises two circulation loops for two distinct fluids (such as for example a refrigerant fluid and glycol water) in order to carry out the various heat exchanges.
  • the air conditioning circuit thus comprises a first refrigerant fluid loop in which a refrigerant fluid circulates, a second heat transfer fluid loop in which a heat transfer fluid circulates, and a bifluid heat exchanger arranged jointly on the first refrigerant loop and on the second heat transfer fluid loop, so as to allow heat exchange between said loops.
  • Such an air conditioning circuit allows use according to different operating modes.
  • the thermal management of elements such as batteries and electronic components is carried out by a secondary thermal management loop.
  • this architecture may not be sufficient to allow thermal comfort throughout the vehicle, in particular when the passenger compartment is large or when different temperatures are required in different areas of the passenger compartment.
  • One of the aims of the present invention is therefore to at least partially remedy the drawbacks of the prior art and to provide an improved thermal management device allowing refined management of the temperature of the passenger compartment of the motor vehicle.
  • the present invention therefore relates to a thermal management device comprising an indirect air conditioning circuit for a motor vehicle comprising:
  • a first refrigerant fluid loop in which circulates a refrigerant fluid, said first refrigerant fluid loop comprising in the direction of circulation of the refrigerant fluid a compressor, a bifluid heat exchanger, a first expansion device, a first heat exchanger arranged within a first heating, ventilation and air conditioning device and intended to be crossed by a first flow of air inside the motor vehicle, a second expansion device, a second heat exchanger intended to be traversed by a flow of air outside the motor vehicle, and
  • first bypass pipe connecting a first connection point disposed downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the second heat exchanger, to a second connection point disposed downstream of the second heat exchanger, between said second heat exchanger and the compressor, said first bypass line comprising a first shut-off valve
  • a second bypass pipe connecting a third connection point arranged upstream of the first expansion device between the compressor and said first expansion device, to a fourth connection point arranged on the first bypass pipe or upstream of the first heat exchanger internal heat between the second connection point and said first internal heat exchanger, said second bypass pipe comprising a third expansion device arranged upstream of a first cooler,
  • the bifluid heat exchanger being arranged jointly on the one hand on the first loop of refrigerant fluid downstream of the compressor, between said compressor and the first expansion device, and on the other hand on the second loop of heat transfer fluid.
  • the third bypass pipe connects a fifth connection point arranged downstream of the first expansion device, between said first expansion device and the first heat exchanger, to a sixth connection point arranged downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the first bypass pipe.
  • the third bypass line has a shut-off valve.
  • the third bypass pipe connects a fifth connection point disposed upstream of the first expansion device, between the second bypass pipe and said first expansion device, to a sixth point of
  • connection disposed downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the first bypass pipe, said third bypass pipe comprising a fourth expansion device disposed upstream of the first additional heat exchanger.
  • the fourth expansion device is a pressure reducer
  • thermostatic whose thermostatic bulb is positioned at the outlet of the first additional heat exchanger.
  • the fourth expansion device is an electronic expansion valve controlled by an electronic control unit.
  • the second heat transfer fluid loop comprises:
  • a first heat transfer fluid circulation pipe comprising a third heat exchanger arranged in the first heating, ventilation and air conditioning device and intended to be crossed by a first flow of air inside the motor vehicle, and connecting a first junction point arranged downstream of the bifluid heat exchanger and a second junction point arranged upstream of said bifluid heat exchanger,
  • a second heat transfer fluid circulation pipe comprising a fourth heat exchanger intended to be traversed by a flow of air outside the motor vehicle, and connecting the first junction point disposed downstream of the bifluid heat exchanger and the second junction point disposed upstream of said bifluid heat exchanger, and
  • a pump arranged downstream or upstream of the bifluid heat exchanger, between the first junction point and the second junction point.
  • the second heat transfer fluid loop comprises a third heat transfer fluid circulation pipe comprising a second additional heat exchanger arranged in the second heating, ventilation and air conditioning device and connecting a third junction point arranged downstream of the first junction point, between said first junction point and the third heat exchanger, at a fourth junction point arranged downstream of the third heat exchanger, between said third heat exchanger and the second junction point.
  • the first refrigerant fluid loop comprises a fourth circulation pipe connecting a seventh connection point arranged upstream of the second expansion device, between the first connection point and said second expansion device, to an eighth connection point disposed downstream of the second heat exchanger, between said second heat exchanger and the first internal heat exchanger, said fourth circulation pipe comprising a fifth expansion device disposed upstream of a fifth heat exchanger.
  • the first refrigerant fluid loop comprises a fifth circulation pipe connecting a ninth connection point arranged downstream of the bifluid heat exchanger, between said bifluid heat exchanger and the first heat exchanger. internal, to a tenth connection point arranged upstream of the first internal heat exchanger, between said first internal heat exchanger and the ninth
  • said fifth circulation pipe comprising a sixth heat exchanger intended to be traversed by an external air flow.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a fourth embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a fifth embodiment
  • Figure 6 shows an expansion device according to an alternative embodiment
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the second heat transfer fluid loop of the indirect reversible air conditioning circuit of FIGS. 1 to 6, according to an alternative embodiment
  • FIG. 8 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a sixth embodiment
  • Figure 9 shows the indirect reversible air conditioning circuit of Figure 2 according to a first cooling mode
  • FIG. 10 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a second cooling mode
  • FIG. 11 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a third cooling mode
  • FIG. 12 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a fourth cooling mode
  • FIG. 13 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a fifth cooling mode
  • Figure 14 shows the indirect reversible air conditioning circuit of Figure 2 according to a sixth cooling mode
  • FIG. 15 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a seventh cooling mode
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or even first criterion and second criterion etc.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or even first criterion and second criterion etc.
  • indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and such names can easily be interchanged without departing from the scope of the present description.
  • This indexation does not imply an order in time, for example, to assess this or that criterion.
  • placed upstream is meant that one element is placed before another with respect to the direction of flow of a fluid.
  • placed downstream is meant that one element is placed after another relative to the direction of flow of the fluid.
  • FIG. 1 shows a thermal management device comprising an indirect air conditioning circuit 1 for a motor vehicle.
  • This indirect air conditioning circuit 1 comprises in particular:
  • a bifluid heat exchanger 5 arranged jointly on the first loop of refrigerant fluid A and on the second loop of coolant B, so as to allow heat exchanges between said first loop of coolant A and said second loop of coolant fluid B.
  • the first refrigerant fluid loop A more particularly comprises, in the direction of circulation of the refrigerant fluid:
  • first flow of interior air 300 is meant here an air flow intended for the passenger compartment of the motor vehicle.
  • the first heat exchanger 9 is thus arranged in a first heating, ventilation and air conditioning device X.
  • external air flow 200 is meant a flow of air which comes from the outside of the motor vehicle.
  • the second heat exchanger 13 can thus be placed on the front face of the motor vehicle.
  • the first bypass pipe 30 can more specifically connect a first connection point 31 and a second connection point 32.
  • the first connection point 31 is preferably arranged, in the direction of circulation of the refrigerant fluid, downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the second heat exchanger 13. More particularly, and as illustrated. in FIG. 1, the first connection point 31 is arranged between the first heat exchanger 9 and the second expansion device 11. However, it is quite possible to imagine that the first connection point 31 is arranged between the second expansion device 11 and the second heat exchanger 13 as long as the refrigerant has the possibility of bypassing said second expansion device 11 or of passing through it without suffering a loss of pressure.
  • the second connection point 32 is preferably arranged downstream of the second heat exchanger 13, between said heat exchanger 13 and the compressor 3.
  • the second control device expansion 11 may in particular include a stop function, that is to say it is able to block the flow of refrigerant when it is closed.
  • An alternative may be to have a shut-off valve between the second expansion device 11 and the first connection point 31.
  • Another alternative can also be to have a three-way valve at the first connection point 31.
  • the first refrigerant fluid loop A can also include a non-return valve 23 disposed downstream of the second heat exchanger 13, between said second heat exchanger 13 and the second connection point 32 in order to prevent the refrigerant fluid coming from the first bypass pipe 30 from flowing back to the second heat exchanger 13.
  • shut-off valve non-return valve, three-way valve or expansion device with shut-off function
  • mechanical or electromechanical elements which can be controlled by an electronic control unit on board the motor vehicle.
  • the first refrigerant fluid loop A also comprises a first internal heat exchanger 19 (IHX for “internai heat exchanger”) allowing heat exchange between the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 and the fluid low-pressure refrigerant at the outlet of the second heat exchanger 13 or of the first bypass pipe 30.
  • This first internal heat exchanger 19 comprises in particular an inlet and an outlet of low-pressure refrigerant fluid coming from the second connection point 32, as well as an inlet and an outlet for high pressure refrigerant from the bifluid heat exchanger 5.
  • high pressure refrigerant fluid is understood to mean a refrigerant fluid which has undergone an increase in pressure at the level of the compressor 3 and which has not yet undergone a loss of pressure due to one of the expansion devices.
  • low-pressure refrigerant is meant a refrigerant that has undergone a pressure loss and at a pressure close to that at the inlet of the compressor 3.
  • the first refrigerant fluid loop A also comprises a second internal heat exchanger 19 ′ (IHX for “internai heat exchanger”) allowing heat exchange between the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the first internal heat exchanger 19 and the fluid. low-pressure refrigerant circulating in the first bypass pipe 30.
  • This second internal heat exchanger 19 ' comprises in particular an inlet and an outlet for low-pressure refrigerant fluid coming from the first connection point 31, as well as an inlet and a outlet of high pressure refrigerant fluid from the first internal heat exchanger 19.
  • the low pressure side of the second internal heat exchanger 19 ' can be disposed downstream of the first shut-off valve 33.
  • At least one of the first 19 or second 19 'internal heat exchangers may be a coaxial heat exchanger, ie comprising two coaxial tubes and between which the heat exchanges take place.
  • the first internal heat exchanger 19 can be a coaxial internal heat exchanger with a length between 50 and 120mm while the second internal heat exchanger 19 'can be a coaxial internal heat exchanger with a length of between between 200 and 700mm.
  • the first refrigerant fluid loop A can also include a dehydrating bottle 14 disposed downstream of the bifluid heat exchanger 5, more precisely between said bifluid heat exchanger 5 and the first internal heat exchanger 19.
  • a dehydrating bottle 14 disposed. on the high pressure side of the air conditioning circuit that is to say downstream of the bifluid heat exchanger 5 and upstream of an expansion device, has a smaller size as well as a reduced cost compared to other phase separation solutions such as an accumulator which would be placed on the low pressure side of the air conditioning circuit, i.e. upstream of the compressor 3, in particular upstream of the first internal heat exchanger 19.
  • the first 7 and second 11 expansion devices can be electronic expansion valves, that is to say in which the pressure of the refrigerant fluid at the outlet is controlled by an actuator which fixes the opening section of the expansion device, thus fixing the pressure of the expansion device. fluid at the outlet.
  • Such an electronic expansion valve is in particular capable of letting the refrigerant fluid pass without loss of pressure when said expansion device is fully open.
  • the first expansion device 7 is a pressure reducer
  • the electronic controllable by a control unit integrated into the vehicle and the second expansion device 11 is a thermostatic expansion valve.
  • the second expansion device 11 may in particular be a thermostatic expansion valve incorporating a stop function.
  • said first 7 and second 11 expansion devices can be bypassed by a bypass pipe A ', comprising in particular a shut-off valve 25, as illustrated in FIG. 6.
  • This bypass pipe A' allows the refrigerant fluid to bypass said first 7 and second 11 expansion devices without suffering a loss of pressure.
  • at least the second expansion device 11 is a pressure reducer
  • the first expansion device 7 can also include a stop function or else include a downstream stop valve in order to block or not the passage of the refrigerant fluid.
  • the first refrigerant fluid loop A also comprises a second bypass pipe 40 of the first expansion device 7 and of the first heat exchanger 9.
  • This second bypass pipe 40 comprises a third expansion device 17 arranged in upstream of a first cooler 15.
  • This first cooler 15 can be arranged jointly on a secondary thermal management loop.
  • the secondary thermal management loop can more particularly be a loop in which circulates a heat transfer fluid and connected to heat exchangers or cold plates at the level of batteries and / or electronic elements.
  • the first cooler 15 can also be a heat exchanger directly in contact with the elements to be cooled, such as the batteries.
  • the third expansion device 17 may also include a stop function in order to allow or not the refrigerant fluid to pass through the second bypass line 40.
  • An alternative is to have a stop valve on the second bypass line 40, in upstream of the third expansion device 17.
  • the second bypass pipe 40 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7. This connection is made at a third connection point 41 arranged upstream of the first expansion device 7, between the second expansion device. heat 19 'and said first expansion device 7.
  • the second bypass pipe 40 is connected on the other hand to the first bypass pipe 30, upstream of the first shut-off valve 33 and of the second internal heat exchanger 19 '.
  • This connection is made at a fourth connection point 42 arranged between the first connection point 31 and the first shut-off valve 33 when the latter is arranged upstream of the second internal heat exchanger 19 'as in FIG. 1.
  • bypass 40 is connected on the other hand to the first bypass pipe 30, upstream of the second heat exchanger 19 'and downstream of the first shut-off valve 33.
  • the fourth connection point 42 is then arranged between the first valve stop 33 and the second heat exchanger 19 'when the first stop valve 33 is disposed upstream of the second internal heat exchanger 19' as in Figure 2.
  • FIG. 3 shows a third embodiment where the second bypass pipe 40 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7 and on the other hand downstream of the second expansion device 19 ', between said second expansion device. expansion 19 'and the first internal heat exchanger 19.
  • the third connection point 41 is thus also arranged upstream of the first expansion device 7, between the second heat exchanger 19' and said first expansion device 7.
  • the fourth connection point 42 is disposed downstream of the first bypass pipe 30, between the second connection point 32 and the first internal heat exchanger 19.
  • the fourth connection point 42 is arranged on the first bypass pipe 30, downstream of the first shut-off valve 33 and of the second internal heat exchanger 19 '.
  • the first refrigerant fluid loop also includes a third
  • This third bypass pipe 80 comprises in particular a first additional heat exchanger 9 'arranged in a second heating, ventilation and air conditioning device Y.
  • This second heating, ventilation and air conditioning device Y can by example be placed within the motor vehicle in order to generate a second flow of interior air 300 ′ intended for the rear seats.
  • bypass 80 connects a fifth connection point 81 to a sixth connection point 82.
  • the fifth connection point 81 is arranged downstream of the first expansion device 7, between said first expansion device 7 and the first heat exchanger 9.
  • the sixth connection point 82 is for its part disposed downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the first bypass pipe 30.
  • This first embodiment allows by means of a single expansion device, here the first expansion device 7, to control the pressure of the refrigerant fluid going to the first heat exchanger 9 and / or to the first additional heat exchanger 9 '. It is thus possible to use only a single expansion device thereby reducing the manufacturing cost and also making it possible to simplify the control of the thermal management device.
  • the third bypass line 80 may also include a shut-off valve 83 in order to control whether or not the refrigerant is circulating in the third bypass line 80.
  • the third bypass pipe 80 connects a fifth connection point 81 to a sixth connection point 82.
  • the fifth connection point 81 is arranged upstream of the first expansion device 7, between the second bypass pipe 40 and said first expansion device 7.
  • the sixth connection point 82 is for its part disposed downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the first bypass pipe 30.
  • the third bypass pipe 80 comprises a fourth expansion device 87 disposed upstream of the first 9 'additional heat exchanger.
  • the fourth expansion device 87 can be a thermostatic expansion valve (with or without a stop function), the thermostatic bulb of which is positioned at the outlet of the first additional heat exchanger 9 '.
  • the fourth expansion device 87 can also be an electronic expansion valve controlled, for example, by an electronic control unit.
  • This second embodiment makes it possible to independently control the pressure of the refrigerant fluid going to the first heat exchanger 9 and to the first additional heat exchanger 9 '.
  • the first refrigerant fluid loop A also comprises a fourth bypass pipe 100.
  • This fourth bypass pipe 100 comprises a fifth expansion device 107 disposed upstream of a fifth heat exchanger 105.
  • This fifth heat exchanger 105 can also be arranged jointly on a secondary thermal management loop.
  • the secondary thermal management loop can more particularly be a loop in which a heat transfer fluid circulates and connected to heat exchangers or cold plates at the level of batteries and / or electronic elements.
  • the fifth heat exchanger 105 can also be a heat exchanger directly in contact with the elements to be cooled, such as the batteries.
  • the fifth expansion device 107 can also include a stop function in order to allow or not the refrigerant fluid to pass through the fourth bypass line 100.
  • the fifth expansion device 107 can be a thermostatic expansion valve whose thermostatic bulb is positioned at the outlet of the fifth exchanger. heat 105.
  • the fifth expansion device 107 can also be an electronic expansion valve controlled by an electronic control unit.
  • the fourth bypass pipe 100 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7. This connection is made at a seventh connection point 101 arranged upstream of the first expansion device 7, between the first pressure point. connection 31 of the first bypass pipe 30 and said first expansion device 7.
  • the fourth bypass pipe 100 is connected on the other hand downstream of the second heat exchanger 13. This connection is made at a seventh point of connection 102 disposed downstream of the second heat exchanger 13, between said second heat exchanger 13 and the second connection point 32 of the first bypass pipe 30, more precisely downstream of the non-return valve 23.
  • the first refrigerant fluid loop A may include the fifth circulation line 110 connecting a ninth connection point 111 to a tenth connection point 112.
  • the ninth connection point 111 is disposed downstream of the 'bifluid heat exchanger 5, between said bifluid heat exchanger 5 and the first internal heat exchanger 19.
  • the tenth connection point 112 is for its part disposed upstream of the first internal heat exchanger 19, between said first heat exchanger internal 19 and the ninth connection point 111.
  • the fifth circulation pipe 110 comprises a sixth heat exchanger 114.
  • This sixth heat exchanger 114 is intended to be traversed by the external air flow 200.
  • the sixth heat exchanger 114 can in particular be placed on the front face of the motor vehicle. , upstream of the second heat exchanger 13.
  • the indirect air conditioning circuit 1 and more precisely the first refrigerant fluid loop A comprises a device for redirecting the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 directly to the first internal heat exchanger 19 and / or to the fifth pipe traffic 110.
  • the device for redirection of the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 may comprise:
  • shut-off valve 112b disposed on the fifth circulation line 110 downstream of the ninth connection point 111, between the ninth connection point 111 and the sixth heat exchanger 114.
  • the device for redirection of the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 comprises a three-way valve arranged at the ninth connection point 111.
  • the fifth circulation line 110 may also include a non-return valve 113 disposed downstream of the sixth heat exchanger 114, between said sixth heat exchanger 114 and the tenth connection point 112. This non-return valve 113 is positioned so as to block the refrigerant from the tenth connection point 112.
  • the second heat transfer fluid loop B can include:
  • a first heat transfer fluid circulation pipe 50 comprising a third heat exchanger 54 intended to be crossed by a first flow of air 300 inside the motor vehicle, and connecting a first junction point 61 arranged downstream of the heat exchanger bifluid heat 5 and a second junction point 62 arranged upstream of the bifluid heat exchanger 5,
  • a second circulation pipe 60 for heat transfer fluid comprising a fourth heat exchanger 64 intended to be traversed by a flow of air 200 outside the motor vehicle, and connecting the first junction point 61 arranged downstream of the heat exchanger bifluid 5 and the second junction point 62 arranged upstream of the bifluid heat exchanger 5, and
  • a pump 18 disposed downstream or upstream of the bifluid heat exchanger 5, between the first junction point 61 and the second junction point 62.
  • the indirect reversible air conditioning circuit 1 comprises, within the second heat transfer fluid loop B, a device for redirecting the heat transfer fluid from the bifluid heat exchanger 5 to the first circulation pipe 50 and / or to the second circulation pipe. circulation 60.
  • said device for redirection of the coolant from the bifluid heat exchanger 5 may in particular include a fourth shut-off valve 63 disposed on the second circulation pipe 60 in order to block or not the heat transfer fluid and prevent it from circulating in said second circulation line 60.
  • the thermal management device may also include, at the level of the first heating, ventilation and air conditioning device X, a shutter 310 for obstructing the first interior air flow 300 passing through the third heat exchanger 54.
  • This embodiment makes it possible in particular to limit the number of valves on the second heat transfer fluid loop B and thus makes it possible to limit production costs.
  • the device for redirection of the heat transfer fluid from the bifluid heat exchanger 5 may in particular include:
  • a fourth stop valve 63 disposed on the second circulation pipe 60 in order to block or not the heat transfer fluid and to prevent it from circulating in said second circulation pipe. circulation 60 (therefore in the fourth heat exchanger 64), and
  • a fifth shut-off valve 53 disposed on the first circulation pipe 50 in order to block or not the heat transfer fluid and prevent it from circulating in said first circulation pipe 50 (therefore in the third heat exchanger 54).
  • the second heat transfer fluid loop B may also include an electric heating element 55 for the heat transfer fluid.
  • Said electric heating element 55 is in particular arranged, in the direction of circulation of the heat transfer fluid, downstream of the bifluid heat exchanger 5, between said bifluid heat exchanger 5 and the first junction point 61.
  • the second heat transfer fluid loop B may also include a third heat transfer fluid circulation pipe 90 comprising a second additional heat exchanger 54 ′ disposed in the second heating, ventilation and ventilation device. air conditioning Y.
  • This third circulation pipe 90 connects a third junction point 91 to a fourth junction point 92.
  • the third junction point 91 is disposed downstream of the first junction point 61, between said first junction point 61 and the third heat exchanger 54.
  • the fourth junction point 92 is for its part disposed downstream of the third heat exchanger 54, between said third heat exchanger 54 and the second junction point 62.
  • This second additional heat exchanger 54 'allows in particular the heating or dehumidification of the second interior air flow 100 '.
  • the present invention also relates to various modes of operation of the indirect reversible air conditioning circuit 1, illustrated in FIGS. 9 to 15.
  • FIGS. 9 to 15 only the elements in which the refrigerant fluid and / or the heat transfer fluid circulate are represented.
  • the direction of circulation of the refrigerant and / or the heat transfer fluid is represented by arrows.
  • the first cooling mode is the first cooling mode
  • FIG. 9 shows a first cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the first embodiment as illustrated in FIG. 2.
  • the refrigerant fluid circulates successively in:
  • the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger.
  • Bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation line 50.
  • the obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first interior air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
  • the refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase.
  • the refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
  • the high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B.
  • the high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
  • the high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
  • the high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
  • the high-pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7.
  • the high-pressure refrigerant fluid undergoes an isenthalpic pressure loss and passes into a state of two-phase mixing.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed.
  • the refrigerant does not pass through the third bypass line 80 because the stop valve 83 is closed.
  • the low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the refrigerant fluid On leaving the first heat exchanger 9, the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
  • the low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
  • the low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19.
  • the low pressure refrigerant then returns. to compressor 3.
  • This first cooling mode is useful for cooling the first interior air flow 300.
  • the two internal heat exchangers 19 and 19 ' are active and their effects are added.
  • the use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7.
  • the refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9.
  • the difference in heat energy at the terminals of this heat exchanger increases significantly, which allows the times, an increase in the cooling power available at the first heat exchanger 9 and this therefore leads to an improvement in the coefficient of performance (or COP for “coefficient of performance”).
  • the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant fluid. in the liquid phase before entering the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a dehydrating bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
  • the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
  • a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54.
  • the heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
  • Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64.
  • the heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200.
  • the fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
  • An alternative solution so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
  • Figure 10 shows a second cooling mode.
  • This second cooling mode is identical to the first cooling mode of FIG. 9, with the difference that at the outlet of the first expansion device 7, a first part of the low-pressure refrigerant fluid passes through the first heat exchanger 9 and a first part second part of the refrigerant fluid passes into the third bypass line 80.
  • the stop valve 83 of the third bypass line 80 is open.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the two parts of the refrigerant meet upstream of the first bypass pipe 30.
  • This second cooling mode makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second internal air flow 300 ′ via the first additional heat exchanger 9 'within the second heating, ventilation and air conditioning device Y.
  • FIG. 11 shows a third mode of cooling.
  • This third cooling mode is identical to the second cooling mode in FIG. 10, with the difference that at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', a first part of the high pressure refrigerant fluid is redirected to the first expansion device. 7 and a second part of the high pressure refrigerant fluid is redirected into the second bypass line 40.
  • This second part of the high pressure refrigerant fluid passes through the third expansion device 17 and undergoes an isenthalpic pressure loss and goes into a state of two-phase mixture.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the low pressure refrigerant then passes the first cooler 15 where it gains heat energy by cooling elements such as batteries.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • This third cooling mode makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second internal air flow 300 ′ via the first additional heat exchanger 9 'within the second heating, ventilation and air conditioning device Y. It also makes it possible to cool elements such as the batteries via the first cooler 15.
  • FIG. 12 shows a fourth cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4.
  • the refrigerant fluid circulates successively in:
  • the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • the obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
  • the refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase.
  • the refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
  • the high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B.
  • the high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
  • the high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
  • the high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
  • the refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed.
  • the high pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7 where it experiences a loss of isenthalpic pressure and passes into a state of two-phase mixing.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the refrigerant does not pass in the third bypass line 80 because the fourth expansion device 87 is closed.
  • the low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the refrigerant fluid On leaving the first heat exchanger 9, the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
  • the low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
  • the low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19.
  • the low pressure refrigerant then returns. to compressor 3.
  • this fourth cooling mode is useful for cooling the first indoor air flow 300.
  • the two internal heat exchangers 19 and 19 ' are active and their effects are added.
  • the use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7.
  • the refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9.
  • the difference in heat energy at the terminals of this heat exchanger increases significantly, which allows the times, an increase in cooling capacity available at the first heat exchanger 9 and an improvement in the coefficient of performance (or COP for “coefficient of performance”).
  • the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
  • the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
  • a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54.
  • the heat transfer fluid does not however lose heat energy because the blocking flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
  • Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64.
  • the heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200.
  • the fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
  • An alternative solution so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
  • FIG. 13 shows a fifth cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4.
  • the refrigerant fluid circulates successively in:
  • a first part of the refrigerant fluid passes through the first expansion device 7, where the refrigerant fluid undergoes a pressure loss and passes at low pressure, and through the first heat exchanger 9, at which the refrigerant fluid collects heat energy of the first internal air flow 300 by cooling the latter,
  • a second part of the refrigerant fluid passes through the third bypass line 80, the fourth expansion device 87, where the refrigerant undergoes a pressure loss and passes at low pressure, and through the first additional heat exchanger 9 ', to the level at which the refrigerant fluid captures heat energy from the second internal air flow 300 ′ by cooling the latter,
  • the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • the obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
  • the refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase.
  • the refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
  • the high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B.
  • the high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
  • the high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
  • the high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
  • a first part of the high pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7 where it undergoes an isenthalpic pressure loss and passes into a two-phase mixing state.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the refrigerant isenthalpic and goes into a state of two-phase admixture.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the low pressure refrigerant then passes the first additional heat exchanger 9 ’where it gains heat energy by cooling the second interior air flow 300’.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
  • the low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant passing through. the first internal heat exchanger 19. The low-pressure refrigerant then returns to the compressor 3.
  • this fifth cooling mode is useful for cooling the first indoor airflow 300 as well as the second indoor airflow 300 ’.
  • the two internal heat exchangers 19 and 19 ' are active and their effects are added.
  • the use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7.
  • the refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9 and the first additional heat exchanger 9 '.
  • the difference in heat energy at the terminals of these two heat exchangers increases appreciably, which at the same time allows an increase in the cooling capacity available and therefore leads to a
  • the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
  • the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
  • a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54.
  • the heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
  • Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64.
  • the heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200.
  • the fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
  • An alternative solution so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
  • FIG. 14 shows a sixth mode of cooling.
  • This sixth cooling mode is identical to the fifth cooling mode of FIG. 13, with the difference that at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', a first part of the high pressure refrigerant fluid is redirected to the fifth connection point. 81 and a second part of the high pressure refrigerant fluid is redirected into the second bypass line 40.
  • This second part of the high pressure refrigerant fluid passes through the third expansion device 17 and undergoes isenthalpic pressure loss and goes into a state of two-phase mixture.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the low pressure refrigerant then passes the first cooler 15 where it gains heat energy by cooling elements such as batteries.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • This sixth cooling mode makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second interior air flow 300 'via the first additional heat exchanger 9' within the second heating, ventilation and air conditioning device Y. It also makes it possible to cool elements such as the batteries via the first cooler 15.
  • FIG. 15 shows a seventh cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4.
  • the fluid refrigerant circulates successively in:
  • the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
  • the obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
  • the refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase.
  • the refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
  • the high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B.
  • the high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
  • the high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
  • the high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
  • the refrigerant does not pass into the first heat exchanger 9 because the first expansion device 17 is closed.
  • the high pressure refrigerant then passes through the third bypass line 80 and into the fourth expansion device 87 where it experiences a loss of isenthalpic pressure and goes into a two-phase mixing state.
  • the refrigerant is now said to be at low pressure.
  • the refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed.
  • the low pressure refrigerant then passes the first additional heat exchanger 9 ’where it gains heat energy by cooling the second interior air flow 300’.
  • the refrigerant returns to the gaseous state.
  • the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
  • the low pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains G heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the second internal heat exchanger 19'.
  • the low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19.
  • the low pressure refrigerant then returns. to the compressor 3.
  • This seventh cooling mode is useful for cooling the second interior air flow 300 '.
  • the two internal heat exchangers 19 and 19 ' are active and their effects add up.
  • the use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the fourth expansion device 87.
  • the refrigerant in the liquid state at the outlet of the heat exchanger bifluid 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first additional heat exchanger 9 '.
  • the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
  • the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
  • a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54.
  • the heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
  • Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64.
  • the heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200.
  • the fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
  • An alternative solution so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
  • a seventh alternative cooling mode in which, at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', the refrigerant fluid also circulates in the second bypass pipe 40, undergoes a loss. pressure and passes into the first cooler 15 in order to cool elements such as batteries.
  • This seventh cooling mode is only possible due to the fact that the third bypass pipe 80 comprises a fourth expansion device 87 dedicated to subjecting the refrigerant fluid to a pressure loss upstream of the first additional heat exchanger 9 '.
  • this seventh cooling mode to be possible in the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, it would be necessary to add a controllable shut-off valve between the fifth point of
  • connection 81 and the first heat exchanger 9 in order to block the refrigerant and redirect it exclusively to the third bypass line 80.
  • the thermal management device can regulate the temperature of two distinct interior air flows and thus provide differentiated comfort according to predefined zones in the passenger compartment of the motor vehicle.

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Abstract

The present invention concerns a thermal management device comprising an indirect air-conditioning circuit (1) for a motor vehicle, comprising: a first refrigerant loop (A) comprising, in the direction of flow of the refrigerant, a compressor (3), a two-fluid heat exchanger (5), a first expansion device (7), a first heat exchanger (9) arranged inside a first heating, ventilation and air-conditioning device (X), a second expansion device (11), a second heat exchanger (13), and a first bypass duct (30) comprising a first stop valve (33), a first inner heat exchanger (19), a second inner heat exchanger (19'), a second bypass duct (40) comprising a third expansion device (17) arranged upstream from a first cooler (15), a third bypass duct (80) comprising a first additional heat exchanger (9') arranged in a second heating, ventilation and air-conditioning device (Y), a second heat transfer fluid loop (B).

Description

DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE DE VÉHICULÉ AUTOMOBILE ELECTRIQUE OU HYBRIDE ELECTRIC OR HYBRID MOTOR VEHICLE THERMAL MANAGEMENT DEVICE
L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à un dispositif de gestion thermique de véhicule automobile électrique ou hybride. The invention relates to the field of motor vehicles and more particularly to a thermal management device for an electric or hybrid motor vehicle.
Les véhicules automobiles actuels comportent de plus en plus souvent un dispositif de gestion thermique comportant un circuit de climatisation. Généralement, dans un circuit de climatisation « classique », un fluide réfrigérant passe successivement dans un compresseur, un premier échangeur de chaleur, appelé condenseur, placé en contact avec un flux d'air extérieur au véhicule automobile pour libérer de la chaleur, un dispositif de détente et un deuxième échangeur de chaleur, appelé évaporateur, placé en contact avec un flux d'air intérieur du véhicule automobile pour le refroidir. Current motor vehicles more and more often include a thermal management device comprising an air conditioning circuit. Generally, in a “conventional” air conditioning circuit, a refrigerant fluid passes successively through a compressor, a first heat exchanger, called a condenser, placed in contact with a flow of air outside the motor vehicle to release heat, a device expansion valve and a second heat exchanger, called an evaporator, placed in contact with a flow of air inside the motor vehicle to cool it.
Il existe également des architectures de circuit de climatisation plus complexes qui permettent d'obtenir un circuit de climatisation inversible, c'est à dire qu'il peut absorber de l'énergie calorifique dans l'air extérieur au niveau du premier échangeur de chaleur, appelé alors évapo- condenseur, et la restituer dans l'habitacle notamment au moyen d'un troisième échangeur de chaleur dédié. There are also more complex air conditioning circuit architectures which make it possible to obtain an invertible air conditioning circuit, that is to say that it can absorb heat energy in the outside air at the level of the first heat exchanger, then called an evapo-condenser, and return it to the passenger compartment in particular by means of a third dedicated heat exchanger.
Cela est possible notamment en utilisant un circuit de climatisation indirect. On entend par indirect ici que le circuit de climatisation comporte deux boucles de circulation de deux fluides distincts (comme par exemple un fluide réfrigérant et de l'eau glycolée) afin d'effectuer les différents échanges de chaleur. This is possible in particular by using an indirect air conditioning circuit. By indirect is meant here that the air conditioning circuit comprises two circulation loops for two distinct fluids (such as for example a refrigerant fluid and glycol water) in order to carry out the various heat exchanges.
Le circuit de climatisation comprend ainsi une première boucle de fluide réfrigérant dans laquelle circule un fluide réfrigérant, une deuxième boucle de fluide caloporteur dans laquelle circule un fluide caloporteur, et un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant et sur la deuxième boucle de fluide caloporteur, de façon à permettre les échanges de chaleur entre lesdites boucles. The air conditioning circuit thus comprises a first refrigerant fluid loop in which a refrigerant fluid circulates, a second heat transfer fluid loop in which a heat transfer fluid circulates, and a bifluid heat exchanger arranged jointly on the first refrigerant loop and on the second heat transfer fluid loop, so as to allow heat exchange between said loops.
Un tel circuit de climatisation permet une utilisation selon différents modes de fonctionnement. Dans le cadre d’un véhicule électrique ou hybride, la gestion thermique d’éléments tels que les batteries et composants électroniques est réalisée par une boucle de gestion thermique secondaire. Cependant cette architecture peut ne pas être suffisante pour permettre un confort thermique dans l’ensemble du véhicule, notamment lorsque l’habitacle est de grande taille ou alors qu’il est demandé des températures différentes dans différentes zones de l’habitacle. Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif de gestion thermique amélioré permettant une gestion affinée de la température de l’habitacle du véhicule automobile. Such an air conditioning circuit allows use according to different operating modes. In the context of an electric or hybrid vehicle, the thermal management of elements such as batteries and electronic components is carried out by a secondary thermal management loop. However, this architecture may not be sufficient to allow thermal comfort throughout the vehicle, in particular when the passenger compartment is large or when different temperatures are required in different areas of the passenger compartment. One of the aims of the present invention is therefore to at least partially remedy the drawbacks of the prior art and to provide an improved thermal management device allowing refined management of the temperature of the passenger compartment of the motor vehicle.
La présente invention concerne donc un dispositif de gestion thermique comportant un circuit de climatisation indirect pour véhicule automobile comportant : The present invention therefore relates to a thermal management device comprising an indirect air conditioning circuit for a motor vehicle comprising:
- une première boucle de fluide réfrigérant dans laquelle circule un fluide réfrigérant, ladite première boucle de fluide réfrigérant comportant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant un compresseur, un échangeur de chaleur bifluide, un premier dispositif de détente, un premier échangeur de chaleur disposé au sein d’un premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur au véhicule automobile, un deuxième dispositif de détente, un deuxième échangeur de chaleur destiné à être traversé par un flux d'air extérieur au véhicule automobile, et a first refrigerant fluid loop in which circulates a refrigerant fluid, said first refrigerant fluid loop comprising in the direction of circulation of the refrigerant fluid a compressor, a bifluid heat exchanger, a first expansion device, a first heat exchanger arranged within a first heating, ventilation and air conditioning device and intended to be crossed by a first flow of air inside the motor vehicle, a second expansion device, a second heat exchanger intended to be traversed by a flow of air outside the motor vehicle, and
- une première conduite de contournement reliant un premier point de raccordement disposé en aval du premier échangeur de chaleur, entre ledit premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur, à un deuxième point de raccordement disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur, entre ledit deuxième échangeur de chaleur et le compresseur, ladite première conduite de contournement comportant une première vanne d’arrêt, - a first bypass pipe connecting a first connection point disposed downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the second heat exchanger, to a second connection point disposed downstream of the second heat exchanger, between said second heat exchanger and the compressor, said first bypass line comprising a first shut-off valve,
- un premier échangeur de chaleur interne, permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide et le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du deuxième échangeur de chaleur ou de la première conduite de contournement, - a first internal heat exchanger, allowing heat exchange between the high pressure refrigerant at the outlet of the bifluid heat exchanger and the low pressure refrigerant at the outlet of the second heat exchanger or the first bypass pipe ,
- un deuxième échangeur de chaleur interne permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur interne et le fluide réfrigérant à basse pression circulant dans la première conduite de contournement, a second internal heat exchanger allowing heat exchange between the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the first internal heat exchanger and the low pressure refrigerant circulating in the first bypass pipe,
- une deuxième conduite de contournement reliant un troisième point de raccordement disposé en amont du premier dispositif de détente entre le compresseur et ledit premier dispositif de détente, à un quatrième point de raccordement disposé sur la première conduite de contournement ou en amont du premier échangeur de chaleur interne entre le deuxième point de raccordement et ledit premier échangeur de chaleur interne, ladite deuxième conduite de contournement comportant un troisième dispositif de détente disposé en amont d’un premier refroidisseur, a second bypass pipe connecting a third connection point arranged upstream of the first expansion device between the compressor and said first expansion device, to a fourth connection point arranged on the first bypass pipe or upstream of the first heat exchanger internal heat between the second connection point and said first internal heat exchanger, said second bypass pipe comprising a third expansion device arranged upstream of a first cooler,
- une troisième conduite de contournement du premier échangeur de chaleur, ladite troisième conduite de contournement comportant un premier échangeur de chaleur additionnel disposé dans un deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation, - a third bypass pipe of the first heat exchanger, said third bypass pipe comprising a first additional heat exchanger arranged in a second heating, ventilation and air conditioning device,
- une deuxième boucle de fluide caloporteur dans laquelle circule un fluide caloporteur, l’échangeur de chaleur bifluide étant agencé conjointement d’une part sur la première boucle de fluide réfrigérant en aval du compresseur, entre ledit compresseur et le premier dispositif de détente, et d’autre part sur la deuxième boucle de fluide caloporteur. - a second heat transfer fluid loop in which circulates a heat transfer fluid, the bifluid heat exchanger being arranged jointly on the one hand on the first loop of refrigerant fluid downstream of the compressor, between said compressor and the first expansion device, and on the other hand on the second loop of heat transfer fluid.
Selon un aspect de l’invention, la troisième conduite de contournement relie un cinquième point de raccordement disposé en aval du premier dispositif de détente, entre ledit premier dispositif de détente et le premier échangeur de chaleur, à un sixième point de raccordement disposé en aval du premier échangeur de chaleur, entre ledit premier échangeur de chaleur et la première conduite de contournement. According to one aspect of the invention, the third bypass pipe connects a fifth connection point arranged downstream of the first expansion device, between said first expansion device and the first heat exchanger, to a sixth connection point arranged downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the first bypass pipe.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième conduite de contournement comporte une vanne d’arrêt. According to another aspect of the invention, the third bypass line has a shut-off valve.
Selon un autre aspect de l’invention, la troisième conduite de contournement relie un cinquième point de raccordement disposé en amont du premier dispositif de détente, entre la deuxième conduite de contournement et ledit premier dispositif de détente, à un sixième point de According to another aspect of the invention, the third bypass pipe connects a fifth connection point disposed upstream of the first expansion device, between the second bypass pipe and said first expansion device, to a sixth point of
raccordement disposé en aval du premier échangeur de chaleur, entre ledit premier échangeur de chaleur et la première conduite de contournement, ladite troisième conduite de contournement comportant un quatrième dispositif de détente disposé en amont du premier échangeur de chaleur additionnel. connection disposed downstream of the first heat exchanger, between said first heat exchanger and the first bypass pipe, said third bypass pipe comprising a fourth expansion device disposed upstream of the first additional heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, le quatrième dispositif de détente est un détendeur According to another aspect of the invention, the fourth expansion device is a pressure reducer
thermostatique dont le bulbe thermostatique est positionné en sortie du premier échangeur de chaleur additionnel. thermostatic whose thermostatic bulb is positioned at the outlet of the first additional heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, le quatrième dispositif de détente est un détendeur électronique commandé par une unité de contrôle électronique. According to another aspect of the invention, the fourth expansion device is an electronic expansion valve controlled by an electronic control unit.
Selon un autre aspect de l’invention, la deuxième boucle de fluide caloporteur comporte : According to another aspect of the invention, the second heat transfer fluid loop comprises:
- l’échangeur de chaleur bifluide, - the bifluid heat exchanger,
- une première conduite de circulation de fluide caloporteur comportant un troisième échangeur de chaleur disposé dans le premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur au véhicule automobile, et reliant un premier point de jonction disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide et un deuxième point de jonction disposé en amont dudit échangeur de chaleur bifluide, a first heat transfer fluid circulation pipe comprising a third heat exchanger arranged in the first heating, ventilation and air conditioning device and intended to be crossed by a first flow of air inside the motor vehicle, and connecting a first junction point arranged downstream of the bifluid heat exchanger and a second junction point arranged upstream of said bifluid heat exchanger,
- une deuxième conduite de circulation de fluide caloporteur comportant un quatrième échangeur de chaleur destiné à être traversé par un flux d'air extérieur au véhicule automobile, et reliant le premier point de jonction disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide et le deuxième point de jonction disposé en amont dudit échangeur de chaleur bifluide, et - a second heat transfer fluid circulation pipe comprising a fourth heat exchanger intended to be traversed by a flow of air outside the motor vehicle, and connecting the first junction point disposed downstream of the bifluid heat exchanger and the second junction point disposed upstream of said bifluid heat exchanger, and
- une pompe disposée en aval ou en amont de l’échangeur de chaleur bifluide, entre le premier point de jonction et le deuxième point de jonction. - a pump arranged downstream or upstream of the bifluid heat exchanger, between the first junction point and the second junction point.
Selon un autre aspect de l’invention, la deuxième boucle de fluide caloporteur comporte une troisième conduite de circulation de fluide caloporteur comportant un deuxième échangeur de chaleur additionnel disposé dans le deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et reliant un troisième point de jonction disposé en aval du premier point de jonction, entre ledit premier point de jonction et le troisième échangeur de chaleur, à un quatrième point de jonction disposé en aval du troisième échangeur de chaleur, entre ledit troisième échangeur de chaleur et le deuxième point de jonction. According to another aspect of the invention, the second heat transfer fluid loop comprises a third heat transfer fluid circulation pipe comprising a second additional heat exchanger arranged in the second heating, ventilation and air conditioning device and connecting a third junction point arranged downstream of the first junction point, between said first junction point and the third heat exchanger, at a fourth junction point arranged downstream of the third heat exchanger, between said third heat exchanger and the second junction point.
Selon un autre aspect de l’invention, la première boucle de fluide réfrigérant comporte une quatrième conduite de circulation reliant un septième point de raccordement disposé en amont du deuxième dispositif de détente, entre le premier point de raccordement et ledit deuxième dispositif de détente, à un huitième point de raccordement disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur, entre ledit deuxième échangeur de chaleur et le premier échangeur de chaleur interne, ladite quatrième conduite de circulation comportant un cinquième dispositif de détente disposé en amont d’un cinquième échangeur de chaleur. According to another aspect of the invention, the first refrigerant fluid loop comprises a fourth circulation pipe connecting a seventh connection point arranged upstream of the second expansion device, between the first connection point and said second expansion device, to an eighth connection point disposed downstream of the second heat exchanger, between said second heat exchanger and the first internal heat exchanger, said fourth circulation pipe comprising a fifth expansion device disposed upstream of a fifth heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, la première boucle de fluide réfrigérant comporte une cinquième conduite de circulation reliant un neuvième point de raccordement disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide, entre ledit échangeur de chaleur bifluide et le premier échangeur de chaleur interne, à un dixième point de raccordement disposée en amont du premier échangeur de chaleur interne, entre ledit premier échangeur de chaleur interne et le neuvième point de According to another aspect of the invention, the first refrigerant fluid loop comprises a fifth circulation pipe connecting a ninth connection point arranged downstream of the bifluid heat exchanger, between said bifluid heat exchanger and the first heat exchanger. internal, to a tenth connection point arranged upstream of the first internal heat exchanger, between said first internal heat exchanger and the ninth
raccordement, ladite cinquième conduite de circulation comportant un sixième échangeur de chaleur destiné à être traversé par un flux d’air externe. connection, said fifth circulation pipe comprising a sixth heat exchanger intended to be traversed by an external air flow.
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 : Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and non-limiting example, and the appended drawings, among which:
La figure 1 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un premier mode de réalisation, La figure 2 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un deuxième mode de réalisation, Figure 1 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a first embodiment, FIG. 2 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a second embodiment,
La figure 3 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un troisième mode de réalisation, FIG. 3 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a third embodiment,
La figure 4 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un quatrième mode de réalisation, FIG. 4 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a fourth embodiment,
La figure 5 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un cinquième mode de réalisation, FIG. 5 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a fifth embodiment,
La figure 6 montre un dispositif de détente selon un mode de réalisation alternatif, Figure 6 shows an expansion device according to an alternative embodiment,
La figure 7 montre une représentation schématique de la deuxième boucle de fluide caloporteur du circuit de climatisation inversible indirect des figures 1 à 6, selon un mode de réalisation alternatif, FIG. 7 shows a schematic representation of the second heat transfer fluid loop of the indirect reversible air conditioning circuit of FIGS. 1 to 6, according to an alternative embodiment,
La figure 8 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect selon un sixième mode de réalisation, FIG. 8 shows a schematic representation of an indirect reversible air conditioning circuit according to a sixth embodiment,
La figure 9 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un premier mode de refroidissement, Figure 9 shows the indirect reversible air conditioning circuit of Figure 2 according to a first cooling mode,
La figure 10 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un deuxième mode de refroidissement, FIG. 10 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a second cooling mode,
La figure 11 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un troisième mode de refroidissement, FIG. 11 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a third cooling mode,
La figure 12 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un quatrième mode de refroidissement, FIG. 12 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a fourth cooling mode,
La figure 13 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un cinquième mode de refroidissement, FIG. 13 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a fifth cooling mode,
La figure 14 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un sixi ème mode de refroidissement, Figure 14 shows the indirect reversible air conditioning circuit of Figure 2 according to a sixth cooling mode,
la figure 15 montre le circuit de climatisation inversible indirect de la figure 2 selon un septi ème mode de refroidissement, FIG. 15 shows the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 2 according to a seventh cooling mode,
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. In the various figures, identical elements bear the same reference numbers.
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 et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same. embodiment, or that the characteristics apply only to one embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined and / or interchanged to provide other embodiments.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère. In the present description, it is possible to index certain elements or parameters, such as for example first element or second element as well as first parameter and second parameter or even first criterion and second criterion etc. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name similar elements or parameters or criteria but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and such names can easily be interchanged without departing from the scope of the present description. This indexation does not imply an order in time, for example, to assess this or that criterion.
Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide. In the present description, by "placed upstream" is meant that one element is placed before another with respect to the direction of flow of a fluid. Conversely, by "placed downstream" is meant that one element is placed after another relative to the direction of flow of the fluid.
La figure 1 montre un dispositif de gestion thermique comportant un circuit de climatisation indirect 1 pour véhicule automobile. Ce circuit de climatisation indirect 1 comporte notamment : FIG. 1 shows a thermal management device comprising an indirect air conditioning circuit 1 for a motor vehicle. This indirect air conditioning circuit 1 comprises in particular:
- une première boucle de fluide réfrigérant A dans laquelle circule un fluide réfrigérant, - a first refrigerant fluid loop A in which circulates a refrigerant fluid,
- une deuxième boucle de fluide caloporteur B dans laquelle circule un fluide caloporteur, et - a second heat transfer fluid loop B in which circulates a heat transfer fluid, and
- un échangeur de chaleur bifluide 5 agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant A et sur la deuxième boucle de fluide caloporteur B, de façon à permettre les échanges de chaleur entre ladite première boucle de fluide réfrigérant A et ladite deuxième boucle de fluide caloporteur B. a bifluid heat exchanger 5 arranged jointly on the first loop of refrigerant fluid A and on the second loop of coolant B, so as to allow heat exchanges between said first loop of coolant A and said second loop of coolant fluid B.
La première boucle de fluide réfrigérant A comporte plus particulièrement dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : The first refrigerant fluid loop A more particularly comprises, in the direction of circulation of the refrigerant fluid:
- un compresseur 3, - a compressor 3,
- l’échangeur de chaleur bifluide 5, disposé en aval dudit compresseur 3, - the bifluid heat exchanger 5, arranged downstream of said compressor 3,
- un premier dispositif de détente 7, - a first trigger device 7,
- un premier échangeur de chaleur 9 destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur 300 au véhicule automobile, a first heat exchanger 9 intended to be traversed by a first flow of air 300 inside the motor vehicle,
- un deuxième dispositif de détente 11, - a second trigger device 11,
- un deuxième échangeur de chaleur 13 destiné à être traversé par un flux d'air extérieur 200 au véhicule automobile, et - a second heat exchanger 13 intended to be traversed by an external air flow 200 at motor vehicle, and
- une première conduite de contournement 30 du deuxième échangeur de chaleur 13. - a first bypass pipe 30 of the second heat exchanger 13.
Par premier flux d’air intérieur 300, on entend ici un flux d’air destiné à l’habitacle du véhicule automobile. Le premier échangeur de chaleur 9 est ainsi disposé dans un premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation X. Par flux d’air extérieur 200, on entend un flux d’air qui provient de l’extérieur du véhicule automobile. Le deuxième échangeur de chaleur 13 peut ainsi être disposé en face avant du véhicule automobile. By first flow of interior air 300 is meant here an air flow intended for the passenger compartment of the motor vehicle. The first heat exchanger 9 is thus arranged in a first heating, ventilation and air conditioning device X. By external air flow 200 is meant a flow of air which comes from the outside of the motor vehicle. The second heat exchanger 13 can thus be placed on the front face of the motor vehicle.
La première conduite de contournement 30 peut relier plus spécifiquement un premier point de raccordement 31 et un deuxième point de raccordement 32. The first bypass pipe 30 can more specifically connect a first connection point 31 and a second connection point 32.
Le premier point de raccordement 31 est de préférence disposé, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, en aval du premier échangeur de chaleur 9, entre ledit premier échangeur de chaleur 9 et le deuxième échangeur de chaleur 13. Plus particulièrement, et comme illustré sur la figure 1, le premier point de raccordement 31 est disposé entre le premier échangeur de chaleur 9 et le deuxième dispositif de détente 11. Il est cependant tout à fait possible d'imaginer que le premier point de raccordement 31 soit disposé entre le deuxième dispositif de détente 11 et le deuxième échangeur de chaleur 13 du moment que le fluide réfrigérant a la possibilité de contourner ledit deuxième dispositif de détente 11 ou de le traverser sans subir de perte de pression. The first connection point 31 is preferably arranged, in the direction of circulation of the refrigerant fluid, downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the second heat exchanger 13. More particularly, and as illustrated. in FIG. 1, the first connection point 31 is arranged between the first heat exchanger 9 and the second expansion device 11. However, it is quite possible to imagine that the first connection point 31 is arranged between the second expansion device 11 and the second heat exchanger 13 as long as the refrigerant has the possibility of bypassing said second expansion device 11 or of passing through it without suffering a loss of pressure.
Le deuxième point de raccordement 32 est quant à lui de préférence disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 13, entre ledit échangeur de chaleur 13 et le compresseur 3. The second connection point 32 is preferably arranged downstream of the second heat exchanger 13, between said heat exchanger 13 and the compressor 3.
Afin de contrôler le passage du fluide réfrigérant au sein de la première conduite de contournement 30 ou non, cette dernière comporte une première vanne d’arrêt 33. Pour que le fluide réfrigérant ne traverse pas le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 peut notamment comporter une fonction d’arrêt, c’est-à-dire qu’il est apte à bloquer le flux de fluide réfrigérant lorsqu’il est fermé. Une alternative peut être de disposer une vanne d’arrêt entre le deuxième dispositif de détente 11 et le premier point de raccordement 31. In order to control the passage of the refrigerant fluid within the first bypass pipe 30 or not, the latter comprises a first shut-off valve 33. So that the refrigerant does not pass through the second heat exchanger 13, the second control device expansion 11 may in particular include a stop function, that is to say it is able to block the flow of refrigerant when it is closed. An alternative may be to have a shut-off valve between the second expansion device 11 and the first connection point 31.
Une autre alternative (non représentée) peut également être de disposer une vanne trois-voies au niveau du premier point de raccordement 31. Another alternative (not shown) can also be to have a three-way valve at the first connection point 31.
La première boucle de fluide réfrigérant A peut également comporter un clapet antiretour 23 disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 13, entre ledit deuxième échangeur de chaleur 13 et le deuxième point de raccordement 32 afin d’éviter que du fluide réfrigérant issu de la première conduite de contournement 30 ne reflux vers le deuxième échangeur de chaleur 13. The first refrigerant fluid loop A can also include a non-return valve 23 disposed downstream of the second heat exchanger 13, between said second heat exchanger 13 and the second connection point 32 in order to prevent the refrigerant fluid coming from the first bypass pipe 30 from flowing back to the second heat exchanger 13.
Par vanne d'arrêt, clapet antiretour, vanne trois-voies ou dispositif de détente avec fonction d'arrêt, on entend ici des éléments mécaniques ou électromécaniques pouvant être pilotés par une unité de commande électronique embarquée dans le véhicule automobile. The term “shut-off valve, non-return valve, three-way valve or expansion device with shut-off function” is understood here to mean mechanical or electromechanical elements which can be controlled by an electronic control unit on board the motor vehicle.
La première boucle de fluide réfrigérant A comporte également un premier échangeur de chaleur interne 19 (IHX pour « internai heat exchanger ») permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 et le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du deuxième échangeur de chaleur 13 ou de la première conduite de contournement 30. Ce premier échangeur de chaleur interne 19 comporte notamment une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à basse pression en provenance du deuxième point de raccordement 32, ainsi qu'une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à haute pression en provenance de l’échangeur de chaleur bifluide 5. The first refrigerant fluid loop A also comprises a first internal heat exchanger 19 (IHX for “internai heat exchanger”) allowing heat exchange between the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 and the fluid low-pressure refrigerant at the outlet of the second heat exchanger 13 or of the first bypass pipe 30. This first internal heat exchanger 19 comprises in particular an inlet and an outlet of low-pressure refrigerant fluid coming from the second connection point 32, as well as an inlet and an outlet for high pressure refrigerant from the bifluid heat exchanger 5.
Par fluide réfrigérant à haute pression, on entend par là un fluide réfrigérant ayant subi une augmentation de pression au niveau du compresseur 3 et qu'il n'a pas encore subi de perte de pression du fait d'un des dispositifs de détente. Par fluide réfrigérant à basse pression, on entend par là un fluide réfrigérant ayant subi une perte de pression et à une pression proche de celle à l’entrée du compresseur 3. The term “high pressure refrigerant fluid” is understood to mean a refrigerant fluid which has undergone an increase in pressure at the level of the compressor 3 and which has not yet undergone a loss of pressure due to one of the expansion devices. By low-pressure refrigerant is meant a refrigerant that has undergone a pressure loss and at a pressure close to that at the inlet of the compressor 3.
La première boucle de fluide réfrigérant A comporte également un deuxième échangeur de chaleur interne 19' (IHX pour « internai heat exchanger ») permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur interne 19 et le fluide réfrigérant à basse pression circulant dans la première conduite de contournement 30. Ce deuxième échangeur de chaleur interne 19' comporte notamment une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à basse pression en provenance du premier point de raccordement 31, ainsi qu'une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à haute pression en provenance du premier échangeur de chaleur interne 19. Comme illustré sur la figure 1, le côté basse pression du deuxième échangeur de chaleur interne 19’ peut être disposé en aval de la première vanne d’arrêt 33. The first refrigerant fluid loop A also comprises a second internal heat exchanger 19 ′ (IHX for “internai heat exchanger”) allowing heat exchange between the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the first internal heat exchanger 19 and the fluid. low-pressure refrigerant circulating in the first bypass pipe 30. This second internal heat exchanger 19 'comprises in particular an inlet and an outlet for low-pressure refrigerant fluid coming from the first connection point 31, as well as an inlet and a outlet of high pressure refrigerant fluid from the first internal heat exchanger 19. As illustrated in Figure 1, the low pressure side of the second internal heat exchanger 19 'can be disposed downstream of the first shut-off valve 33.
Au moins un des premier 19 ou deuxième 19' échangeurs de chaleur interne peut être un échangeur de chaleur coaxial, c'est à dire comportant deux tubes coaxiaux et entre lesquels s'effectuent les échanges de chaleur. De préférence, le premier échangeur de chaleur interne 19 peut être un échangeur de chaleur interne coaxial d'une longueur comprise entre 50 et 120mm alors que le deuxième échangeur de chaleur interne 19' peut être un échangeur de chaleur interne coaxial d'une longueur comprise entre 200 et 700mm. At least one of the first 19 or second 19 'internal heat exchangers may be a coaxial heat exchanger, ie comprising two coaxial tubes and between which the heat exchanges take place. Preferably, the first internal heat exchanger 19 can be a coaxial internal heat exchanger with a length between 50 and 120mm while the second internal heat exchanger 19 'can be a coaxial internal heat exchanger with a length of between between 200 and 700mm.
La première boucle de fluide réfrigérant A peut également comporter une bouteille déshydratante 14 disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5, plus précisément entre ledit échangeur de chaleur bifluide 5 et le premier échangeur de chaleur interne 19. Une telle bouteille déshydratante 14 disposée sur le côté haute pression du circuit de climatisation, c'est à dire en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5 et en amont d'un dispositif de détente, a un encombrement moindre ainsi qu'un coût réduit par rapport à d'autres solutions de séparation de phase comme un accumulateur qui serait disposé du côté basse pression du circuit de climatisation, c'est à dire en amont du compresseur 3, notamment en amont du premier échangeur de chaleur interne 19. The first refrigerant fluid loop A can also include a dehydrating bottle 14 disposed downstream of the bifluid heat exchanger 5, more precisely between said bifluid heat exchanger 5 and the first internal heat exchanger 19. Such a dehydrating bottle 14 disposed. on the high pressure side of the air conditioning circuit, that is to say downstream of the bifluid heat exchanger 5 and upstream of an expansion device, has a smaller size as well as a reduced cost compared to other phase separation solutions such as an accumulator which would be placed on the low pressure side of the air conditioning circuit, i.e. upstream of the compressor 3, in particular upstream of the first internal heat exchanger 19.
Les premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente peuvent être des détendeurs électroniques, c'est à dire dont la pression du fluide réfrigérant en sortie est contrôlée par un actionneur qui fixe la section d'ouverture du dispositif de détente, fixant ainsi la pression du fluide en sortie. Un tel détendeur électronique est notamment apte à laisser passer le fluide réfrigérant sans perte de pression lorsque ledit dispositif de détente est ouvert complètement. The first 7 and second 11 expansion devices can be electronic expansion valves, that is to say in which the pressure of the refrigerant fluid at the outlet is controlled by an actuator which fixes the opening section of the expansion device, thus fixing the pressure of the expansion device. fluid at the outlet. Such an electronic expansion valve is in particular capable of letting the refrigerant fluid pass without loss of pressure when said expansion device is fully open.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier dispositif de détente 7 est un détendeur According to a preferred embodiment, the first expansion device 7 is a pressure reducer
électronique pilotable par une unité de contrôle intégrée au véhicule et le deuxième dispositif de détente 11 est un détendeur thermo statique. electronic controllable by a control unit integrated into the vehicle and the second expansion device 11 is a thermostatic expansion valve.
Le deuxième dispositif de détente 11 peut être notamment un détendeur thermostatique intégrant une fonction d'arrêt. Dans ce cas, lesdits premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente peuvent être contournés par une conduite de dérivation A', comportant notamment une vanne d'arrêt 25, comme illustré sur la figure 6. Cette conduite de dérivation A' permet au fluide réfrigérant de contourner lesdits premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente sans qu'il subisse une perte de pression. De préférence, au moins le deuxième dispositif de détente 11 est un détendeur The second expansion device 11 may in particular be a thermostatic expansion valve incorporating a stop function. In this case, said first 7 and second 11 expansion devices can be bypassed by a bypass pipe A ', comprising in particular a shut-off valve 25, as illustrated in FIG. 6. This bypass pipe A' allows the refrigerant fluid to bypass said first 7 and second 11 expansion devices without suffering a loss of pressure. Preferably, at least the second expansion device 11 is a pressure reducer
thermostatique comportant une conduite de dérivation A'. Le premier dispositif de détente 7 peut également comporter une fonction d’arrêt ou alors comporter une vanne d’arrêt en aval afin de bloquer ou non le passage du fluide réfrigérant. thermostatic comprising a bypass line A '. The first expansion device 7 can also include a stop function or else include a downstream stop valve in order to block or not the passage of the refrigerant fluid.
La première boucle de fluide réfrigérant A comporte également une deuxième conduite de contournement 40 du premier dispositif de détente 7 et du premier échangeur de chaleur 9. Cette deuxième conduite de contournement 40 comporte un troisième dispositif de détente 17 disposé en amont d’un premier refroidisseur 15. Ce premier refroidisseur 15 peut être agencé conjointement sur une boucle de gestion thermique secondaire. La boucle de gestion thermique secondaire peut plus particulièrement être une boucle dans laquelle circule un fluide caloporteur et reliée à des échangeurs de chaleur ou plaques froides au niveau de batteries et/ou d’éléments électroniques. Le premier refroidisseur 15 peut également être un échangeur de chaleur directement au contact des éléments à refroidir tels que les batteries. The first refrigerant fluid loop A also comprises a second bypass pipe 40 of the first expansion device 7 and of the first heat exchanger 9. This second bypass pipe 40 comprises a third expansion device 17 arranged in upstream of a first cooler 15. This first cooler 15 can be arranged jointly on a secondary thermal management loop. The secondary thermal management loop can more particularly be a loop in which circulates a heat transfer fluid and connected to heat exchangers or cold plates at the level of batteries and / or electronic elements. The first cooler 15 can also be a heat exchanger directly in contact with the elements to be cooled, such as the batteries.
Le troisième dispositif de détente 17 peut également comporter une fonction d’arrêt afin de permettre ou non au fluide réfrigérant de traverser la deuxième conduite de contournement 40. Une alternative est de disposer une vanne d’arrêt sur la deuxième conduite de contournement 40, en amont du troisième dispositif de détente 17. The third expansion device 17 may also include a stop function in order to allow or not the refrigerant fluid to pass through the second bypass line 40. An alternative is to have a stop valve on the second bypass line 40, in upstream of the third expansion device 17.
La deuxième conduite de contournement 40 est connectée d’une part en amont du premier dispositif de détente 7. Cette connexion est réalisée au niveau d’un troisième point de raccordement 41 disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre le deuxième échangeur de chaleur 19’ et ledit premier dispositif de détente 7. The second bypass pipe 40 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7. This connection is made at a third connection point 41 arranged upstream of the first expansion device 7, between the second expansion device. heat 19 'and said first expansion device 7.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 1, la deuxième conduite de contournement 40 est connectée d’autre part sur la première conduite de contournement 30, en amont de la première vanne d’arrêt 33 et du deuxième échangeur de chaleur interne 19’. Cette connexion est réalisée au niveau d’un quatrième point de raccordement 42 disposé entre le premier point de raccordement 31 et la première vanne d’arrêt 33 lorsque celle-ci est disposée en amont du deuxième échangeur de chaleur interne 19’ comme sur la figure 1. According to a first embodiment illustrated in FIG. 1, the second bypass pipe 40 is connected on the other hand to the first bypass pipe 30, upstream of the first shut-off valve 33 and of the second internal heat exchanger 19 '. This connection is made at a fourth connection point 42 arranged between the first connection point 31 and the first shut-off valve 33 when the latter is arranged upstream of the second internal heat exchanger 19 'as in FIG. 1.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 2, la deuxième conduite de According to a second embodiment illustrated in Figure 2, the second pipe of
contournement 40 est connectée d’autre part sur la première conduite de contournement 30, en amont du deuxième échangeur de chaleur 19’ et en aval de la première vanne d’arrêt 33. Le quatrième point de raccordement 42 est alors disposé entre la première vanne d’arrêt 33 et le deuxième échangeur de chaleur 19’ lorsque la première vanne d’arrêt 33 est disposée en amont du deuxième échangeur de chaleur interne 19’ comme sur la figure 2. bypass 40 is connected on the other hand to the first bypass pipe 30, upstream of the second heat exchanger 19 'and downstream of the first shut-off valve 33. The fourth connection point 42 is then arranged between the first valve stop 33 and the second heat exchanger 19 'when the first stop valve 33 is disposed upstream of the second internal heat exchanger 19' as in Figure 2.
La figure 3 montre un troisième mode de réalisation où la deuxième conduite de contournement 40 est connectée d’une part en amont du premier dispositif de détente 7 et d’autre part en aval du deuxième dispositif de détente 19’, entre ledit deuxième dispositif de détente 19’ et le premier échangeur de chaleur interne 19. Le troisième point de raccordement 41 est ainsi également disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre le deuxième échangeur de chaleur 19’ et ledit premier dispositif de détente 7. Sur l’exemple de la figure 3, le quatrième point de raccordement 42 est disposé en aval de la première conduite de contournement 30, entre le deuxième point de raccordement 32 et le premier échangeur de chaleur interne 19. Cependant il est également tout à fait possible d’imaginer que le quatrième point de raccordement 42 soit disposé sur la première conduite de contournement 30, en aval de la première vanne d’arrêt 33 et du deuxième échangeur de chaleur interne 19’. FIG. 3 shows a third embodiment where the second bypass pipe 40 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7 and on the other hand downstream of the second expansion device 19 ', between said second expansion device. expansion 19 'and the first internal heat exchanger 19. The third connection point 41 is thus also arranged upstream of the first expansion device 7, between the second heat exchanger 19' and said first expansion device 7. In the example of FIG. 3, the fourth connection point 42 is disposed downstream of the first bypass pipe 30, between the second connection point 32 and the first internal heat exchanger 19. However, it is also quite It is possible to imagine that the fourth connection point 42 is arranged on the first bypass pipe 30, downstream of the first shut-off valve 33 and of the second internal heat exchanger 19 '.
La première boucle de fluide réfrigérant comporte également une troisième conduite de The first refrigerant fluid loop also includes a third
contournement 80 du premier échangeur de chaleur 9. Cette troisième conduite de contournement 80 comporte notamment un premier échangeur de chaleur additionnel 9’ disposé dans un deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y. Ce deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y peut par exemple être disposé au sein du véhicule automobile afin de générer un deuxième flux d’air intérieur 300’ à destination des places arrières. bypass 80 of the first heat exchanger 9. This third bypass pipe 80 comprises in particular a first additional heat exchanger 9 'arranged in a second heating, ventilation and air conditioning device Y. This second heating, ventilation and air conditioning device Y can by example be placed within the motor vehicle in order to generate a second flow of interior air 300 ′ intended for the rear seats.
Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, la troisième conduite de According to a first embodiment illustrated in Figures 1 to 3, the third pipe
contournement 80 relie un cinquième point de raccordement 81 à un sixième point de raccordement 82. Le cinquième point de raccordement 81 est disposé en aval du premier dispositif de détente 7, entre ledit premier dispositif de détente 7 et le premier échangeur de chaleur 9. Le sixième point de raccordement 82 est quant à lui disposé en aval du premier échangeur de chaleur 9, entre ledit premier échangeur de chaleur 9 et la première conduite de contournement 30. Ce premier mode de réalisation permet au moyen d’un seul dispositif de détente, ici le premier dispositif de détente 7, de contrôler la pression du fluide réfrigérant allant vers le premier échangeur de chaleur 9 et/ou vers le premier échangeur de chaleur additionnel 9’. Il est ainsi possible de n’utiliser qu’un seul dispositif de détente réduisant de fait le coût de fabrication et également permettant de simplifier le contrôle du dispositif de gestion thermique. bypass 80 connects a fifth connection point 81 to a sixth connection point 82. The fifth connection point 81 is arranged downstream of the first expansion device 7, between said first expansion device 7 and the first heat exchanger 9. The sixth connection point 82 is for its part disposed downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the first bypass pipe 30. This first embodiment allows by means of a single expansion device, here the first expansion device 7, to control the pressure of the refrigerant fluid going to the first heat exchanger 9 and / or to the first additional heat exchanger 9 '. It is thus possible to use only a single expansion device thereby reducing the manufacturing cost and also making it possible to simplify the control of the thermal management device.
Toujours selon ce premier mode de réalisation, la troisième conduite de contournement 80 peut également comporter une vanne d’arrêt 83 afin de contrôler si le fluide réfrigérant circule ou non dans la troisième conduite de contournement 80. Still according to this first embodiment, the third bypass line 80 may also include a shut-off valve 83 in order to control whether or not the refrigerant is circulating in the third bypass line 80.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 4, la troisième conduite de contournement 80 relie un cinquième point de raccordement 81 à un sixième point de raccordement 82. Le cinquième point de raccordement 81 est disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre la deuxième conduite de contournement 40 et ledit premier dispositif de détente 7. Le sixième point de raccordement 82 est quant à lui disposé en aval du premier échangeur de chaleur 9, entre ledit premier échangeur de chaleur 9 et la première conduite de contournement 30. La troisième conduite de contournement 80 comporte un quatrième dispositif de détente 87 disposé en amont du premier échangeur de chaleur additionnel 9’. Le quatrième dispositif de détente 87 peut être un détendeur thermostatique (disposant ou non d’une fonction d’arrêt) dont le bulbe thermo statique est positionné en sortie du premier échangeur de chaleur additionnel 9’. Le quatrième dispositif de détente 87 peut également être un détendeur électronique commandé, par exemple, par une unité de contrôle électronique. According to a second embodiment illustrated in FIG. 4, the third bypass pipe 80 connects a fifth connection point 81 to a sixth connection point 82. The fifth connection point 81 is arranged upstream of the first expansion device 7, between the second bypass pipe 40 and said first expansion device 7. The sixth connection point 82 is for its part disposed downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the first bypass pipe 30. The third bypass pipe 80 comprises a fourth expansion device 87 disposed upstream of the first 9 'additional heat exchanger. The fourth expansion device 87 can be a thermostatic expansion valve (with or without a stop function), the thermostatic bulb of which is positioned at the outlet of the first additional heat exchanger 9 '. The fourth expansion device 87 can also be an electronic expansion valve controlled, for example, by an electronic control unit.
Ce deuxième mode de réalisation permet de contrôler indépendamment la pression du fluide réfrigérant allant vers le premier échangeur de chaleur 9 et vers le premier échangeur de chaleur additionnel 9’. This second embodiment makes it possible to independently control the pressure of the refrigerant fluid going to the first heat exchanger 9 and to the first additional heat exchanger 9 '.
Comme illustré sur la figure 5, la première boucle de fluide réfrigérant A comporte également une quatrième conduite de contournement 100. Cette quatrième conduite de contournement 100 comporte un cinquième dispositif de détente 107 disposé en amont d’un cinquième échangeur de chaleur 105. Ce cinquième échangeur de chaleur 105 peut lui aussi être agencé conjointement sur une boucle de gestion thermique secondaire. La boucle de gestion thermique secondaire peut plus particulièrement être une boucle dans laquelle circule un fluide caloporteur et reliée à des échangeurs de chaleur ou plaques froides au niveau de batteries et/ou d’éléments électroniques. Le cinquième échangeur de chaleur 105 peut également être un échangeur de chaleur directement au contact des éléments à refroidir tels que les batteries. As illustrated in FIG. 5, the first refrigerant fluid loop A also comprises a fourth bypass pipe 100. This fourth bypass pipe 100 comprises a fifth expansion device 107 disposed upstream of a fifth heat exchanger 105. This fifth heat exchanger 105 can also be arranged jointly on a secondary thermal management loop. The secondary thermal management loop can more particularly be a loop in which a heat transfer fluid circulates and connected to heat exchangers or cold plates at the level of batteries and / or electronic elements. The fifth heat exchanger 105 can also be a heat exchanger directly in contact with the elements to be cooled, such as the batteries.
Le cinquième dispositif de détente 107 peut également comporter une fonction d’arrêt afin de permettre ou non au fluide réfrigérant de traverser la quatrième conduite de contournement 100.The fifth expansion device 107 can also include a stop function in order to allow or not the refrigerant fluid to pass through the fourth bypass line 100.
Une alternative est de disposer une vanne d’arrêt sur la quatrième conduite de contournement 100, en amont du cinquième dispositif de détente 107. Le cinquième dispositif de détente 107 peut être un détendeur thermostatique dont le bulbe thermo statique est positionné en sortie du cinquième échangeur de chaleur 105. Le cinquième dispositif de détente 107 peut également être un détendeur électronique commandé par une unité de contrôle électronique. An alternative is to have a shut-off valve on the fourth bypass line 100, upstream of the fifth expansion device 107. The fifth expansion device 107 can be a thermostatic expansion valve whose thermostatic bulb is positioned at the outlet of the fifth exchanger. heat 105. The fifth expansion device 107 can also be an electronic expansion valve controlled by an electronic control unit.
La quatrième conduite de contournement 100 est connectée d’une part en amont du premier dispositif de détente 7. Cette connexion est réalisée au niveau d’un septième point de raccordement 101 disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre le premier point de raccordement 31 de la première conduite de contournement 30 et ledit premier dispositif de détente 7. La quatrième conduite de contournement 100 est connectée d’autre part en aval du deuxième échangeur de chaleur 13. Cette connexion est réalisée au niveau d’un septième point de raccordement 102 disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 13, entre ledit deuxième échangeur de chaleur 13 et le deuxième point de raccordement 32 de la première conduite de contournement 30, plus précisément en aval du clapet antiretour 23. The fourth bypass pipe 100 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7. This connection is made at a seventh connection point 101 arranged upstream of the first expansion device 7, between the first pressure point. connection 31 of the first bypass pipe 30 and said first expansion device 7. The fourth bypass pipe 100 is connected on the other hand downstream of the second heat exchanger 13. This connection is made at a seventh point of connection 102 disposed downstream of the second heat exchanger 13, between said second heat exchanger 13 and the second connection point 32 of the first bypass pipe 30, more precisely downstream of the non-return valve 23.
Toujours comme le montre la figure 5, la première boucle de fluide réfrigérant A peut comporter la cinquième conduite de circulation 110 reliant un neuvième point de raccordement 111 à un dixième point de raccordement 112. Le neuvième point de raccordement 111 est disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5, entre ledit échangeur de chaleur bifluide 5 et le premier échangeur de chaleur interne 19. Le dixième point de raccordement 112 est quant à lui disposé en amont du premier échangeur de chaleur interne 19, entre ledit premier échangeur de chaleur interne 19 et le neuvième point de raccordement 111. Still as shown in Figure 5, the first refrigerant fluid loop A may include the fifth circulation line 110 connecting a ninth connection point 111 to a tenth connection point 112. The ninth connection point 111 is disposed downstream of the 'bifluid heat exchanger 5, between said bifluid heat exchanger 5 and the first internal heat exchanger 19. The tenth connection point 112 is for its part disposed upstream of the first internal heat exchanger 19, between said first heat exchanger internal 19 and the ninth connection point 111.
La cinquième conduite de circulation 110 comporte un sixième échangeur de chaleur 114. Ce sixième échangeur de chaleur 114 est destiné à être traversé par le flux d’air externe 200. Le sixième échangeur de chaleur 114 peut notamment être disposé en face avant du véhicule automobile, en amont du deuxième échangeur de chaleur 13. The fifth circulation pipe 110 comprises a sixth heat exchanger 114. This sixth heat exchanger 114 is intended to be traversed by the external air flow 200. The sixth heat exchanger 114 can in particular be placed on the front face of the motor vehicle. , upstream of the second heat exchanger 13.
Le circuit de climatisation indirect 1 et plus précisément la première boucle de fluide réfrigérant A comporte un dispositif de redirection du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 directement vers le premier échangeur de chaleur interne 19 et/ou vers la cinquième conduite de circulation 110. The indirect air conditioning circuit 1 and more precisely the first refrigerant fluid loop A comprises a device for redirecting the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 directly to the first internal heat exchanger 19 and / or to the fifth pipe traffic 110.
Selon une première variante illustrée à la figure 5, le dispositif de redirection du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 peut comporter : According to a first variant illustrated in FIG. 5, the device for redirection of the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 may comprise:
- une première vanne d’arrêt 112a disposée sur la boucle principale A en aval du neuvième point de raccordement 111, entre le neuvième point de raccordement 111 et le dixième point de - a first shut-off valve 112a arranged on the main loop A downstream of the ninth connection point 111, between the ninth connection point 111 and the tenth connection point
raccordement 112, et connection 112, and
- une deuxième vanne d’arrêt 112b disposée sur la cinquième conduite de circulation 110 en aval du neuvième point de raccordement 111, entre le neuvième point de raccordement 111 et le sixième échangeur de chaleur 114. - a second shut-off valve 112b disposed on the fifth circulation line 110 downstream of the ninth connection point 111, between the ninth connection point 111 and the sixth heat exchanger 114.
Selon une deuxième variante non représentée, le dispositif de redirection du fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 comporte une vanne trois-voies disposée au niveau du neuvième point de raccordement 111. According to a second variant not shown, the device for redirection of the refrigerant fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 comprises a three-way valve arranged at the ninth connection point 111.
La cinquième conduite de circulation 110 peut également comporter une vanne anti-retour 113 disposée en aval du sixième échangeur de chaleur 114, entre ledit sixième échangeur de chaleur 114 et le dixième point de raccordement 112. Cette vanne anti-retour 113 est positionnée de sorte à bloquer le fluide réfrigérant en provenance du dixième point de raccordement 112. The fifth circulation line 110 may also include a non-return valve 113 disposed downstream of the sixth heat exchanger 114, between said sixth heat exchanger 114 and the tenth connection point 112. This non-return valve 113 is positioned so as to block the refrigerant from the tenth connection point 112.
La deuxième boucle de fluide caloporteur B peut comporter quant à elle : The second heat transfer fluid loop B can include:
- l’échangeur de chaleur bifluide 5, - the bifluid heat exchanger 5,
- une première conduite de circulation 50 de fluide caloporteur comportant un troisième échangeur de chaleur 54 destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur 300 au véhicule automobile, et reliant un premier point de jonction 61 disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5 et un deuxième point de jonction 62 disposé en amont de l’échangeur de chaleur bifluide 5, a first heat transfer fluid circulation pipe 50 comprising a third heat exchanger 54 intended to be crossed by a first flow of air 300 inside the motor vehicle, and connecting a first junction point 61 arranged downstream of the heat exchanger bifluid heat 5 and a second junction point 62 arranged upstream of the bifluid heat exchanger 5,
- une deuxième conduite de circulation 60 de fluide caloporteur comportant un quatrième échangeur de chaleur 64 destiné à être traversé par un flux d'air extérieur 200 au véhicule automobile, et reliant le premier point de jonction 61 disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5 et le deuxième point de jonction 62 disposé en amont de l’échangeur de chaleur bifluide 5, et - a second circulation pipe 60 for heat transfer fluid comprising a fourth heat exchanger 64 intended to be traversed by a flow of air 200 outside the motor vehicle, and connecting the first junction point 61 arranged downstream of the heat exchanger bifluid 5 and the second junction point 62 arranged upstream of the bifluid heat exchanger 5, and
- une pompe 18 disposée en aval ou en amont de l’échangeur de chaleur bifluide 5, entre le premier point de jonction 61 et le deuxième point de jonction 62. - a pump 18 disposed downstream or upstream of the bifluid heat exchanger 5, between the first junction point 61 and the second junction point 62.
Le circuit de climatisation inversible indirecte 1 comporte au sein de la deuxième boucle de fluide caloporteur B un dispositif de redirection du fluide caloporteur en provenance de l’échangeur de chaleur bifluide 5 vers la première conduite de circulation 50 et/ou vers la deuxième conduite de circulation 60. The indirect reversible air conditioning circuit 1 comprises, within the second heat transfer fluid loop B, a device for redirecting the heat transfer fluid from the bifluid heat exchanger 5 to the first circulation pipe 50 and / or to the second circulation pipe. circulation 60.
Comme illustré sur les figures 1 à 5, ledit dispositif de redirection du fluide caloporteur en provenance de l’échangeur de chaleur bifluide 5 peut notamment comporter une quatrième vanne d'arrêt 63 disposée sur la deuxième conduite de circulation 60 afin de bloquer ou non le fluide caloporteur et de l’empêcher de circuler dans ladite deuxième conduite de circulation 60. As illustrated in Figures 1 to 5, said device for redirection of the coolant from the bifluid heat exchanger 5 may in particular include a fourth shut-off valve 63 disposed on the second circulation pipe 60 in order to block or not the heat transfer fluid and prevent it from circulating in said second circulation line 60.
Le dispositif de gestion thermique peut également comporter, au niveau du premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation X, un volet d'obstruction 310 du premier flux d'air intérieur 300 traversant le troisième échangeur de chaleur 54. The thermal management device may also include, at the level of the first heating, ventilation and air conditioning device X, a shutter 310 for obstructing the first interior air flow 300 passing through the third heat exchanger 54.
Ce mode de réalisation permet notamment de limiter le nombre de vannes sur la deuxième boucle de fluide caloporteur B et permet ainsi de limiter les coûts de production. This embodiment makes it possible in particular to limit the number of valves on the second heat transfer fluid loop B and thus makes it possible to limit production costs.
Selon un mode de réalisation alternatif illustré à la figure 7, le dispositif de redirection du fluide caloporteur en provenance de l’échangeur de chaleur bifluide 5 peut notamment comporter : According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 7, the device for redirection of the heat transfer fluid from the bifluid heat exchanger 5 may in particular include:
- une quatrième vanne d'arrêt 63 disposée sur la deuxième conduite de circulation 60 afin de bloquer ou non le fluide caloporteur et de l’empêcher de circuler dans ladite deuxième conduite de circulation 60 (donc dans le quatrième échangeur de chaleur 64), et a fourth stop valve 63 disposed on the second circulation pipe 60 in order to block or not the heat transfer fluid and to prevent it from circulating in said second circulation pipe. circulation 60 (therefore in the fourth heat exchanger 64), and
- une cinquième vanne d'arrêt 53 disposée sur la première conduite de circulation 50 afin de bloquer ou non le fluide caloporteur et l’empêcher de circuler dans ladite première conduite de circulation 50 (donc dans le troisième échangeur de chaleur 54). - A fifth shut-off valve 53 disposed on the first circulation pipe 50 in order to block or not the heat transfer fluid and prevent it from circulating in said first circulation pipe 50 (therefore in the third heat exchanger 54).
La deuxième boucle de fluide caloporteur B peut également comporter un élément électrique chauffant 55 du fluide caloporteur. Ledit élément électrique chauffant 55 est notamment disposé, dans le sens de circulation du fluide caloporteur, en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5, entre ledit échangeur de chaleur bifluide 5 et le premier point de jonction 61. The second heat transfer fluid loop B may also include an electric heating element 55 for the heat transfer fluid. Said electric heating element 55 is in particular arranged, in the direction of circulation of the heat transfer fluid, downstream of the bifluid heat exchanger 5, between said bifluid heat exchanger 5 and the first junction point 61.
Selon un mode de réalisation alternatif illustré à la figure 8, la deuxième boucle de fluide caloporteur B peut également comporter une troisième conduite de circulation 90 de fluide caloporteur comportant un deuxième échangeur de chaleur additionnel 54’ disposé dans le deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y. Cette troisième conduite de circulation 90 relie un troisième point de jonction 91 à un quatrième point de jonction 92. Le troisième point de jonction 91 est disposé en aval du premier point de jonction 61, entre ledit premier point de jonction 61 et le troisième échangeur de chaleur 54. Le quatrième point de jonction 92 est quant à lui disposé en aval du troisième échangeur de chaleur 54, entre ledit troisième échangeur de chaleur 54 et le deuxième point de jonction 62. Ce deuxième échangeur de chaleur additionnel 54’ permet notamment le chauffage ou la déshumidification du deuxième flux d’air intérieur 100’. According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 8, the second heat transfer fluid loop B may also include a third heat transfer fluid circulation pipe 90 comprising a second additional heat exchanger 54 ′ disposed in the second heating, ventilation and ventilation device. air conditioning Y. This third circulation pipe 90 connects a third junction point 91 to a fourth junction point 92. The third junction point 91 is disposed downstream of the first junction point 61, between said first junction point 61 and the third heat exchanger 54. The fourth junction point 92 is for its part disposed downstream of the third heat exchanger 54, between said third heat exchanger 54 and the second junction point 62. This second additional heat exchanger 54 'allows in particular the heating or dehumidification of the second interior air flow 100 '.
La présente invention concerne également différents modes de fonctionnement du circuit de climatisation inversible indirect 1, illustrés aux figures 9 à 15. Sur ces figures 9 à 15, seuls les éléments dans lesquels le fluide réfrigérant et/ou le fluide caloporteur circulent sont représentés. Le sens de circulation du fluide réfrigérant et/ou du fluide caloporteur est représenté par des flèches. The present invention also relates to various modes of operation of the indirect reversible air conditioning circuit 1, illustrated in FIGS. 9 to 15. In these FIGS. 9 to 15, only the elements in which the refrigerant fluid and / or the heat transfer fluid circulate are represented. The direction of circulation of the refrigerant and / or the heat transfer fluid is represented by arrows.
L premier mode de refroidissement : The first cooling mode:
La figure 9 montre un premier mode de refroidissement dans lequel la première boucle de fluide réfrigérant A est selon le premier mode de réalisation comme illustré à la figure 2. Le fluide réfrigérant circule successivement dans : FIG. 9 shows a first cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the first embodiment as illustrated in FIG. 2. The refrigerant fluid circulates successively in:
- le compresseur 3 où le fluide réfrigérant passe à haute pression, - compressor 3 where the refrigerant fluid passes at high pressure,
- l’échangeur de chaleur bifluide 5, au niveau duquel le fluide réfrigérant cède de l’énergie calorifique au fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, - the bifluid heat exchanger 5, at which the refrigerant fluid transfers heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B,
- le premier échangeur de chaleur interne 19, - the first internal heat exchanger 19,
- le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - le premier dispositif de détente 7, où le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression, - the second internal heat exchanger 19 ', - the first expansion device 7, where the refrigerant undergoes a pressure loss and passes at low pressure,
- le premier échangeur de chaleur 9, au niveau duquel le fluide réfrigérant capte de l’énergie calorifique du premier flux d’air interne 300 refroidissant ce dernier, - the first heat exchanger 9, at which the refrigerant fluid captures heat energy from the first internal air flow 300 cooling the latter,
- la première conduite de contournement 30, - the first bypass pipe 30,
- le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the low-pressure refrigerant then passes through the second internal heat exchanger 19 ',
- le premier échangeur de chaleur interne 19 avant de retourner au compresseur 3. - the first internal heat exchanger 19 before returning to compressor 3.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
Comme illustré par la figure 9, une portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le troisième échangeur de chaleur 54 de la première conduite de circulation 50 et une autre portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 50. Le volet d'obstruction 310 est fermé de sorte à empêcher le premier flux d'air intérieur 300 de circuler dans le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in FIG. 9, a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. Bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation line 50. The obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first interior air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
Le fluide réfrigérant à l'entrée du compresseur 3 est en phase gazeuse. Le fluide réfrigérant subit une compression en passant dans le compresseur 3. Ledit fluide réfrigérant est alors dit à haute pression. The refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase. The refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression traverse l’échangeur de chaleur bifluide 5 et subit une perte d’énergie calorifique du fait de son passage en phase liquide et du transfert de cette énergie calorifique vers le fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B . Le fluide réfrigérant à haute pression perd alors de l'énergie calorifique tout en restant à une pression constante. The high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B. The high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il perd de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression issu de la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il perd de nouveau de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression traversant la première conduite de contournement 30. En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, le fluide réfrigérant à haute pression passe dans le premier dispositif de détente 7. Le fluide réfrigérant à haute pression subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant ne passe pas dans la deuxième conduite de contournement 40 du fait que le troisième dispositif de détente 17 est fermé. Le fluide réfrigérant ne passe pas dans la troisième conduite de contournement 80 du fait que la vanne d’arrêt 83 est fermée. The high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30. At the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', the high-pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7. The high-pressure refrigerant fluid undergoes an isenthalpic pressure loss and passes into a state of two-phase mixing. The refrigerant is now said to be at low pressure. The refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed. The refrigerant does not pass through the third bypass line 80 because the stop valve 83 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier échangeur de chaleur 9 où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le premier flux d'air intérieur 300. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. A la sortie du premier échangeur de chaleur 9, le fluide réfrigérant est redirigé vers la première conduite de contournement 30 du fait que la première vanne d’arrêt 33 est ouverte. Afin que le fluide réfrigérant ne passe pas dans le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 est fermé. The low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300. The refrigerant returns to the gaseous state. On leaving the first heat exchanger 9, the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le deuxième échangeur de chaleur interne 19'. The low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il gagne de nouveau de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le premier échangeur de chaleur interne 19. Le fluide réfrigérant à basse pression retourne ensuite vers le compresseur 3. The low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19. The low pressure refrigerant then returns. to compressor 3.
Ce premier mode de refroidissement est utile pour refroidir le premier flux d'air intérieur 300. This first cooling mode is useful for cooling the first interior air flow 300.
Dans ce premier mode de refroidissement, les deux échangeurs de chaleur interne 19 et 19' sont actifs et leurs effets s'additionnent. L’utilisation des échangeurs de chaleur interne 19 et 19’ l'un après l'autre, permet de diminuer l’énergie calorifique du fluide réfrigérant en entrée du premier dispositif de détente 7. Le fluide réfrigérant à l'état liquide en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 est refroidi par le fluide réfrigérant à l'état gazeux et à basse pression sortant du premier échangeur de chaleur 9. La différence d’énergie calorifique aux bornes de cet échangeur de chaleur augmente sensiblement ce qui permet à la fois, une augmentation de la puissance frigorifique disponible au niveau du premier échangeur de chaleur 9 et cela entraîne donc une amélioration du coefficient de performance (ou COP pour « coefficient of performance »). In this first cooling mode, the two internal heat exchangers 19 and 19 'are active and their effects are added. The use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7. The refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9. The difference in heat energy at the terminals of this heat exchanger increases significantly, which allows the times, an increase in the cooling power available at the first heat exchanger 9 and this therefore leads to an improvement in the coefficient of performance (or COP for “coefficient of performance”).
De plus, l'ajout d'énergie calorifique au fluide réfrigérant à basse pression au niveau des premier 19 et deuxième 19' échangeurs de chaleur interne permet de limiter la proportion de fluide réfrigérant en phase liquide avant son entrée dans le compresseur 3, notamment lorsque le circuit de climatisation 1 comporte une bouteille déshydratante 14 disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5. In addition, the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant fluid. in the liquid phase before entering the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a dehydrating bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant au niveau de l’échangeur de chaleur bifluide 5. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
Comme illustré dans l’exemple de la figure 9, une portion du fluide caloporteur circule dans la première conduite de circulation 50 et traverse le troisième échangeur de chaleur 54. Le fluide caloporteur ne perd cependant pas d'énergie calorifique car le volet d'obstruction 310 est refermé et bloque le premier flux d'air intérieur 300 de sorte qu'il ne traverse pas le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in the example of FIG. 9, a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54. The heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
Une autre portion du fluide caloporteur circule dans la deuxième conduite de circulation 60 et traverse le quatrième échangeur de chaleur 64. Le fluide caloporteur perd de l’énergie calorifique au niveau dudit quatrième échangeur de chaleur 64 en la relâchant dans le flux d'air extérieur 200. La quatrième vanne d’arrêt 63 est ouverte pour permettre le passage du fluide caloporteur. Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64. The heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200. The fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
Une solution alternative (non représentée) pour que le fluide caloporteur n'échange pas avec le premier flux d'air intérieur 300 au niveau du troisième échangeur de chaleur 54, est de munir, comme sur la figure 7, la première conduite de circulation 50 de la cinquième vanne d'arrêt 53 et de la fermer de sorte à empêcher le fluide caloporteur de circuler dans ladite première conduite de circulation 50. An alternative solution (not shown) so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
2 deuxième mode de refroidissement : 2 second cooling mode:
La figure 10 montre un deuxième mode de refroidissement. Ce deuxième mode de refroidissement est identique au premier mode de refroidissement de la figure 9, à la différence qu’en sortie du premier dispositif de détente 7, une première partie du fluide réfrigérant à basse pression passe par le premier échangeur de chaleur 9 et une deuxième partie du fluide réfrigérant passe dans la troisième conduite de contournement 80. Pour cela, la vanne d’arrêt 83 de la troisième conduite de contournement 80 est ouverte. Le fluide réfrigérant à basse pression passant dans le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ et gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième flux d'air intérieur 300’. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. Les deux parties du fluide réfrigérant se rejoignent en amont de la première conduite de contournement 30. Ce deuxième mode de refroidissement permet de refroidir le premier flux d’air intérieur 300 via le premier échangeur de chaleur 9 au sein du premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation X, ainsi que le deuxième flux d’air intérieur 300’ via le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ au sein du deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y. Figure 10 shows a second cooling mode. This second cooling mode is identical to the first cooling mode of FIG. 9, with the difference that at the outlet of the first expansion device 7, a first part of the low-pressure refrigerant fluid passes through the first heat exchanger 9 and a first part second part of the refrigerant fluid passes into the third bypass line 80. For this, the stop valve 83 of the third bypass line 80 is open. The low-pressure refrigerant fluid passing through the first additional heat exchanger 9 'and gains heat energy by cooling the second interior air flow 300'. The refrigerant returns to the gaseous state. The two parts of the refrigerant meet upstream of the first bypass pipe 30. This second cooling mode makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second internal air flow 300 ′ via the first additional heat exchanger 9 'within the second heating, ventilation and air conditioning device Y.
3. troisième mode de refroidissement : 3.third cooling mode:
La figure 11 montre un troisième mode de refroidissement. Ce troisième mode de refroidissement est identique au deuxième mode de refroidissement de la figure 10, à la différence qu’en sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression est redirigée vers le premier dispositif de détente 7 et une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression est redirigée dans la deuxième conduite de contournement 40. Cette deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe par le troisième dispositif de détente 17 et subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier refroidis seur 15 où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant des éléments tels que les batteries. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. Figure 11 shows a third mode of cooling. This third cooling mode is identical to the second cooling mode in FIG. 10, with the difference that at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', a first part of the high pressure refrigerant fluid is redirected to the first expansion device. 7 and a second part of the high pressure refrigerant fluid is redirected into the second bypass line 40. This second part of the high pressure refrigerant fluid passes through the third expansion device 17 and undergoes an isenthalpic pressure loss and goes into a state of two-phase mixture. The refrigerant is now said to be at low pressure. The low pressure refrigerant then passes the first cooler 15 where it gains heat energy by cooling elements such as batteries. The refrigerant returns to the gaseous state.
Les deux parties du fluide réfrigérant se rejoignent au niveau de la première conduite de The two parts of the refrigerant meet at the level of the first
contournement 30. bypass 30.
Ce troisième mode de refroidissement permet de refroidir le premier flux d’air intérieur 300 via le premier échangeur de chaleur 9 au sein du premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation X, ainsi que le deuxième flux d’air intérieur 300’ via le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ au sein du deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y. Il permet également de refroidir des éléments tels que les batteries via le premier refroidisseur 15. This third cooling mode makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second internal air flow 300 ′ via the first additional heat exchanger 9 'within the second heating, ventilation and air conditioning device Y. It also makes it possible to cool elements such as the batteries via the first cooler 15.
Une alternative non représentée à ce troisième mode de refroidissement est que le fluide réfrigérant ne passe pas dans la troisième conduite de contournement 80. Dans cette alternative, seuls le flux d’air intérieur 300 et les éléments tels que les batteries sont refroidis. An alternative not shown to this third cooling mode is that the refrigerant does not pass into the third bypass line 80. In this alternative, only the internal air flow 300 and elements such as the batteries are cooled.
4 quatrième mode de refroidissement : 4 fourth cooling mode:
La figure 12 montre un quatrième mode de refroidissement dans lequel la première boucle de fluide réfrigérant A est selon le deuxième mode de réalisation comme illustré à la figure 4. Le fluide réfrigérant circule successivement dans : FIG. 12 shows a fourth cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4. The refrigerant fluid circulates successively in:
- le compresseur 3 où le fluide réfrigérant passe à haute pression, - l’échangeur de chaleur bifluide 5, au niveau duquel le fluide réfrigérant cède de l’énergie calorifique au fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, - compressor 3 where the refrigerant fluid passes at high pressure, - the bifluid heat exchanger 5, at which the refrigerant fluid transfers heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B,
- le premier échangeur de chaleur interne 19, - the first internal heat exchanger 19,
- le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the second internal heat exchanger 19 ',
- le premier dispositif de détente 7, où le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression, - the first expansion device 7, where the refrigerant undergoes a pressure loss and passes at low pressure,
- le premier échangeur de chaleur 9, au niveau duquel lr fluide réfrigérant capte de l’énergie calorifique du premier flux d’air interne 300 refroidissant ce dernier, - the first heat exchanger 9, at which the refrigerant fluid captures heat energy from the first internal air flow 300 cooling the latter,
- la première conduite de contournement 30, - the first bypass pipe 30,
- le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the low-pressure refrigerant then passes through the second internal heat exchanger 19 ',
- le premier échangeur de chaleur interne 19 avant de retourner au compresseur 3. - the first internal heat exchanger 19 before returning to compressor 3.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
Comme illustré par la figure 12, une portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le troisième échangeur de chaleur 54 de la première conduite de circulation 50 et une autre portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. Le volet d'obstruction 310 est fermé de sorte à empêcher le premier flux d'air intérieur 300 de circuler dans le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated by FIG. 12, a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60. The obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
Le fluide réfrigérant à l'entrée du compresseur 3 est en phase gazeuse. Le fluide réfrigérant subit une compression en passant dans le compresseur 3. Ledit fluide réfrigérant est alors dit à haute pression. The refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase. The refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression traverse l’échangeur de chaleur bifluide 5 et subit une perte d’énergie calorifique du fait de son passage en phase liquide et du transfert de cette énergie calorifique vers le fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B . Le fluide réfrigérant à haute pression perd alors de l'énergie calorifique tout en restant à une pression constante. The high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B. The high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il perd de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression issu de la première conduite de contournement 30. Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il perd de nouveau de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression traversant la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30. The high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, le fluide réfrigérant ne passe pas dans la deuxième conduite de contournement 40 du fait que le troisième dispositif de détente 17 est fermé. Le fluide réfrigérant à haute pression passe dans le premier dispositif de détente 7 au niveau duquel il subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant ne passe pas dans la troisième conduite de contournement 80 du fait que le quatrième dispositif de détente 87 est fermé. On leaving the second internal heat exchanger 19 ’, the refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed. The high pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7 where it experiences a loss of isenthalpic pressure and passes into a state of two-phase mixing. The refrigerant is now said to be at low pressure. The refrigerant does not pass in the third bypass line 80 because the fourth expansion device 87 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier échangeur de chaleur 9 où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le premier flux d'air intérieur 300. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. A la sortie du premier échangeur de chaleur 9, le fluide réfrigérant est redirigé vers la première conduite de contournement 30 du fait que la première vanne d’arrêt 33 est ouverte. Afin que le fluide réfrigérant ne passe pas dans le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 est fermé. The low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300. The refrigerant returns to the gaseous state. On leaving the first heat exchanger 9, the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le deuxième échangeur de chaleur interne 19'. The low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il gagne de nouveau de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le premier échangeur de chaleur interne 19. Le fluide réfrigérant à basse pression retourne ensuite vers le compresseur 3. The low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19. The low pressure refrigerant then returns. to compressor 3.
A l’instar du premier mode de refroidissement, ce quatrième mode de refroidissement est utile pour refroidir le premier flux d'air intérieur 300. Like the first cooling mode, this fourth cooling mode is useful for cooling the first indoor air flow 300.
Dans ce quatrième mode de refroidissement, les deux échangeurs de chaleur interne 19 et 19' sont actifs et leurs effets s'additionnent. L’utilisation des échangeurs de chaleur interne 19 et 19’ l'un après l'autre, permet de diminuer l’énergie calorifique du fluide réfrigérant en entrée du premier dispositif de détente 7. Le fluide réfrigérant à l'état liquide en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 est refroidi par le fluide réfrigérant à l'état gazeux et à basse pression sortant du premier échangeur de chaleur 9. La différence d’énergie calorifique aux bornes de cet échangeur de chaleur augmente sensiblement ce qui permet à la fois, une augmentation de la puissance frigorifique disponible au niveau du premier échangeur de chaleur 9 et une amélioration du coefficient de performance (ou COP pour « coefficient of performance »). In this fourth cooling mode, the two internal heat exchangers 19 and 19 'are active and their effects are added. The use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7. The refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9. The difference in heat energy at the terminals of this heat exchanger increases significantly, which allows the times, an increase in cooling capacity available at the first heat exchanger 9 and an improvement in the coefficient of performance (or COP for “coefficient of performance”).
De plus, l'ajout d'énergie calorifique au fluide réfrigérant à basse pression au niveau des premier 19 et deuxième 19' échangeurs de chaleur interne permet de limiter la proportion de fluide réfrigérant en phase liquide avant son entrée dans le compresseur 3, notamment lorsque le circuit de climatisation 1 comporte une bouteille déshydratante 14 disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5. In addition, the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant au niveau de l’échangeur de chaleur bifluide 5. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
Comme illustré dans l’exemple de la figure 12, une portion du fluide caloporteur circule dans la première conduite de circulation 50 et traverse le troisième échangeur de chaleur 54. Le fluide caloporteur ne perd cependant pas d'énergie calorifique car le volet d'obstruction 310 est refermé et bloque le premier flux d'air intérieur 300 de sorte qu'il ne traverse pas le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in the example of FIG. 12, a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54. The heat transfer fluid does not however lose heat energy because the blocking flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
Une autre portion du fluide caloporteur circule dans la deuxième conduite de circulation 60 et traverse le quatrième échangeur de chaleur 64. Le fluide caloporteur perd de l’énergie calorifique au niveau dudit quatrième échangeur de chaleur 64 en la relâchant dans le flux d'air extérieur 200. La quatrième vanne d’arrêt 63 est ouverte pour permettre le passage du fluide caloporteur. Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64. The heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200. The fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
Une solution alternative (non représentée) pour que le fluide caloporteur n'échange pas avec le premier flux d'air intérieur 300 au niveau du troisième échangeur de chaleur 54, est de munir, comme sur la figure 7, la première conduite de circulation 50 de la cinquième vanne d'arrêt 53 et de la fermer de sorte à empêcher le fluide caloporteur de circuler dans ladite première conduite de circulation 50. An alternative solution (not shown) so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
5.cinquième mode de refroidissement : 5.Fifth cooling mode:
La figure 13 montre un cinquième mode de refroidissement dans lequel la première boucle de fluide réfrigérant A est selon le deuxième mode de réalisation comme illustré à la figure 4. Le fluide réfrigérant circule successivement dans : FIG. 13 shows a fifth cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4. The refrigerant fluid circulates successively in:
- le compresseur 3 où le fluide réfrigérant passe à haute pression, - compressor 3 where the refrigerant fluid passes at high pressure,
- l’échangeur de chaleur bifluide 5, au niveau duquel le fluide réfrigérant cède de l’énergie calorifique au fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, - le premier échangeur de chaleur interne 19, - the bifluid heat exchanger 5, at which the refrigerant fluid transfers heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B, - the first internal heat exchanger 19,
- le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the second internal heat exchanger 19 ',
- une première partie du fluide réfrigérant passe par le premier dispositif de détente 7, où le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression, et par le premier échangeur de chaleur 9, au niveau duquel le fluide réfrigérant capte de l’énergie calorifique du premier flux d’air interne 300 en refroidissant ce dernier, - a first part of the refrigerant fluid passes through the first expansion device 7, where the refrigerant fluid undergoes a pressure loss and passes at low pressure, and through the first heat exchanger 9, at which the refrigerant fluid collects heat energy of the first internal air flow 300 by cooling the latter,
- une deuxième partie du fluide réfrigérant passe par la troisième conduite de contournement 80, le quatrième dispositif de détente 87, où le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression, et par le premier échangeur de chaleur additionnel 9’, au niveau duquel le fluide réfrigérant capte de l’énergie calorifique du deuxième flux d’air interne 300’ en refroidissant ce dernier, - a second part of the refrigerant fluid passes through the third bypass line 80, the fourth expansion device 87, where the refrigerant undergoes a pressure loss and passes at low pressure, and through the first additional heat exchanger 9 ', to the level at which the refrigerant fluid captures heat energy from the second internal air flow 300 ′ by cooling the latter,
- la première conduite de contournement 30, - the first bypass pipe 30,
- le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the low-pressure refrigerant then passes through the second internal heat exchanger 19 ',
- le premier échangeur de chaleur interne 19 avant de retourner au compresseur 3. - the first internal heat exchanger 19 before returning to compressor 3.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
Comme illustré par la figure 13, une portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le troisième échangeur de chaleur 54 de la première conduite de circulation 50 et une autre portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. Le volet d'obstruction 310 est fermé de sorte à empêcher le premier flux d'air intérieur 300 de circuler dans le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in FIG. 13, a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60. The obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
Le fluide réfrigérant à l'entrée du compresseur 3 est en phase gazeuse. Le fluide réfrigérant subit une compression en passant dans le compresseur 3. Ledit fluide réfrigérant est alors dit à haute pression. The refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase. The refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression traverse l’échangeur de chaleur bifluide 5 et subit une perte d’énergie calorifique du fait de son passage en phase liquide et du transfert de cette énergie calorifique vers le fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B . Le fluide réfrigérant à haute pression perd alors de l'énergie calorifique tout en restant à une pression constante. Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il perd de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression issu de la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B. The high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure. The high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il perd de nouveau de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression traversant la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, le fluide réfrigérant ne passe pas dans la deuxième conduite de contournement 40 du fait que le troisième dispositif de détente 17 est fermé. On leaving the second internal heat exchanger 19 ’, the refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed.
En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans le premier dispositif de détente 7 au niveau duquel il subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier échangeur de chaleur 9 où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le premier flux d'air intérieur 300. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. At the outlet of the second internal heat exchanger 19 ’, a first part of the high pressure refrigerant fluid passes into the first expansion device 7 where it undergoes an isenthalpic pressure loss and passes into a two-phase mixing state. The refrigerant is now said to be at low pressure. The low-pressure refrigerant then passes the first heat exchanger 9 where it gains heat energy by cooling the first internal air flow 300. The refrigerant returns to the gaseous state.
En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe dans la troisième conduite de contournement 80. Le fluide réfrigérant passe dans le quatrième dispositif de détente 87 au niveau duquel il subit une perte de pression At the outlet of the second internal heat exchanger 19 ’, a second part of the high-pressure refrigerant fluid passes into the third bypass line 80. The refrigerant fluid passes into the fourth expansion device 87 where it experiences a pressure loss
isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième flux d'air intérieur 300’. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. isenthalpic and goes into a state of two-phase admixture. The refrigerant is now said to be at low pressure. The low pressure refrigerant then passes the first additional heat exchanger 9 ’where it gains heat energy by cooling the second interior air flow 300’. The refrigerant returns to the gaseous state.
Les deux parties du fluide réfrigérant se rejoignent en amont de la première conduite de The two parts of the refrigerant meet upstream of the first
contournement 30. Le fluide réfrigérant est redirigé vers la première conduite de contournement 30 du fait que la première vanne d’arrêt 33 est ouverte. Afin que le fluide réfrigérant ne passe pas dans le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 est fermé. bypass 30. The refrigerant is redirected to the first bypass line 30 because the first shutoff valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le deuxième échangeur de chaleur interne 19'. The low pressure refrigerant fluid then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains heat energy from the high pressure refrigerant fluid passing through the second internal heat exchanger 19'.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il gagne de nouveau de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le premier échangeur de chaleur interne 19. Le fluide réfrigérant à basse pression retourne ensuite vers le compresseur 3. The low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant passing through. the first internal heat exchanger 19. The low-pressure refrigerant then returns to the compressor 3.
A l’instar du deuxième mode de refroidissement, ce cinquième mode de refroidissement est utile pour refroidir le premier flux d'air intérieur 300 ainsi que le deuxième flux d’air intérieur 300’. Like the second cooling mode, this fifth cooling mode is useful for cooling the first indoor airflow 300 as well as the second indoor airflow 300 ’.
Dans ce cinquième mode de refroidissement, les deux échangeurs de chaleur interne 19 et 19' sont actifs et leurs effets s'additionnent. L’utilisation des échangeurs de chaleur interne 19 et 19’ l'un après l'autre, permet de diminuer l’énergie calorifique du fluide réfrigérant en entrée du premier dispositif de détente 7. Le fluide réfrigérant à l'état liquide en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 est refroidi par le fluide réfrigérant à l'état gazeux et à basse pression sortant du premier échangeur de chaleur 9 et du premier échangeur de chaleur additionnel 9’. La différence d’énergie calorifique aux bornes de ces deux échangeurs de chaleur augmente sensiblement ce qui permet à la fois, une augmentation de la puissance frigorifique disponible et cela entraîne donc une In this fifth cooling mode, the two internal heat exchangers 19 and 19 'are active and their effects are added. The use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the first expansion device 7. The refrigerant in the liquid state at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first heat exchanger 9 and the first additional heat exchanger 9 '. The difference in heat energy at the terminals of these two heat exchangers increases appreciably, which at the same time allows an increase in the cooling capacity available and therefore leads to a
amélioration du coefficient de performance (ou COP pour « coefficient of performance »). improvement of the coefficient of performance (or COP for “coefficient of performance”).
De plus, l'ajout d'énergie calorifique au fluide réfrigérant à basse pression au niveau des premier 19 et deuxième 19' échangeurs de chaleur interne permet de limiter la proportion de fluide réfrigérant en phase liquide avant son entrée dans le compresseur 3, notamment lorsque le circuit de climatisation 1 comporte une bouteille déshydratante 14 disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5. In addition, the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant au niveau de l’échangeur de chaleur bifluide 5. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
Comme illustré dans l’exemple de la figure 13, une portion du fluide caloporteur circule dans la première conduite de circulation 50 et traverse le troisième échangeur de chaleur 54. Le fluide caloporteur ne perd cependant pas d'énergie calorifique car le volet d'obstruction 310 est refermé et bloque le premier flux d'air intérieur 300 de sorte qu'il ne traverse pas le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in the example of FIG. 13, a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54. The heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
Une autre portion du fluide caloporteur circule dans la deuxième conduite de circulation 60 et traverse le quatrième échangeur de chaleur 64. Le fluide caloporteur perd de l’énergie calorifique au niveau dudit quatrième échangeur de chaleur 64 en la relâchant dans le flux d'air extérieur 200. La quatrième vanne d’arrêt 63 est ouverte pour permettre le passage du fluide caloporteur. Une solution alternative (non représentée) pour que le fluide caloporteur n'échange pas avec le premier flux d'air intérieur 300 au niveau du troisième échangeur de chaleur 54, est de munir, comme sur la figure 7, la première conduite de circulation 50 de la cinquième vanne d'arrêt 53 et de la fermer de sorte à empêcher le fluide caloporteur de circuler dans ladite première conduite de circulation 50. Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64. The heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200. The fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid. An alternative solution (not shown) so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
6. sixième mode de refroidissement : 6.sixth cooling mode:
La figure 14 montre un sixième mode de refroidissement. Ce sixième mode de refroidissement est identique au cinquième mode de refroidissement de la figure 13, à la différence qu’en sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, une première partie du fluide réfrigérant à haute pression est redirigée vers le cinquième point de raccordement 81 et une deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression est redirigée dans la deuxième conduite de contournement 40. Cette deuxième partie du fluide réfrigérant à haute pression passe par le troisième dispositif de détente 17 et subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier refroidis seur 15 où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant des éléments tels que les batteries. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. Figure 14 shows a sixth mode of cooling. This sixth cooling mode is identical to the fifth cooling mode of FIG. 13, with the difference that at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', a first part of the high pressure refrigerant fluid is redirected to the fifth connection point. 81 and a second part of the high pressure refrigerant fluid is redirected into the second bypass line 40. This second part of the high pressure refrigerant fluid passes through the third expansion device 17 and undergoes isenthalpic pressure loss and goes into a state of two-phase mixture. The refrigerant is now said to be at low pressure. The low pressure refrigerant then passes the first cooler 15 where it gains heat energy by cooling elements such as batteries. The refrigerant returns to the gaseous state.
Les deux parties du fluide réfrigérant se rejoignent au niveau de la première conduite de The two parts of the refrigerant meet at the level of the first
contournement 30. bypass 30.
Ce sixième mode de refroidissement, a l’instar du troisième mode de refroidissement, permet de refroidir le premier flux d’air intérieur 300 via le premier échangeur de chaleur 9 au sein du premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation X, ainsi que le deuxième flux d’air intérieur 300’ via le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ au sein du deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y. Il permet également de refroidir des éléments tels que les batteries via le premier refroidisseur 15. This sixth cooling mode, like the third cooling mode, makes it possible to cool the first internal air flow 300 via the first heat exchanger 9 within the first heating, ventilation and air conditioning device X, as well as the second interior air flow 300 'via the first additional heat exchanger 9' within the second heating, ventilation and air conditioning device Y. It also makes it possible to cool elements such as the batteries via the first cooler 15.
Une alternative non représentée à ce sixième mode de refroidissement est que le fluide réfrigérant ne passe pas dans la troisième conduite de contournement 80. Dans cette alternative, seuls le flux d’air intérieur 300 et les éléments tels que les batteries sont refroidis. An alternative not shown to this sixth cooling mode is that the refrigerant does not pass into the third bypass line 80. In this alternative, only the internal air flow 300 and elements such as the batteries are cooled.
7 septième mode de refroidissement : 7 seventh cooling mode:
La figure 15 montre un septième mode de refroidissement dans lequel la première boucle de fluide réfrigérant A est selon le deuxième mode de réalisation comme illustré à la figure 4. Le fluide réfrigérant circule successivement dans : FIG. 15 shows a seventh cooling mode in which the first refrigerant fluid loop A is according to the second embodiment as illustrated in FIG. 4. The fluid refrigerant circulates successively in:
- le compresseur 3 où le fluide réfrigérant passe à haute pression, - compressor 3 where the refrigerant fluid passes at high pressure,
- l’échangeur de chaleur bifluide 5, au niveau duquel le fluide réfrigérant cède de l’énergie calorifique au fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, - the bifluid heat exchanger 5, at which the refrigerant fluid transfers heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B,
- le premier échangeur de chaleur interne 19, - the first internal heat exchanger 19,
- le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the second internal heat exchanger 19 ',
- la troisième conduite de contournement 80, le quatrième dispositif de détente 87, où le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression, - the third bypass line 80, the fourth expansion device 87, where the refrigerant undergoes a pressure loss and passes at low pressure,
- le premier échangeur de chaleur additionnel 9’, au niveau duquel le fluide réfrigérant capte de l’énergie calorifique du deuxième flux d’air interne 300’ refroidissant ce dernier, - the first additional heat exchanger 9 ′, at which the refrigerant fluid captures heat energy from the second internal air stream 300 ′ cooling the latter,
- la première conduite de contournement 30, - the first bypass pipe 30,
- le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19', - the low-pressure refrigerant then passes through the second internal heat exchanger 19 ',
- le premier échangeur de chaleur interne 19 avant de retourner au compresseur 3. - the first internal heat exchanger 19 before returning to compressor 3.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60.
Comme illustré par la figure 15, une portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le troisième échangeur de chaleur 54 de la première conduite de circulation 50 et une autre portion du fluide caloporteur en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 circule dans le quatrième échangeur de chaleur 64 de la deuxième conduite de circulation 60. Le volet d'obstruction 310 est fermé de sorte à empêcher le premier flux d'air intérieur 300 de circuler dans le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in FIG. 15, a portion of the coolant at the outlet of the bifluid heat exchanger 5 circulates in the third heat exchanger 54 of the first circulation pipe 50 and another portion of the coolant at the outlet of the exchanger. of bifluid heat 5 circulates in the fourth heat exchanger 64 of the second circulation pipe 60. The obstruction flap 310 is closed so as to prevent the first internal air flow 300 from circulating in the third heat exchanger 54.
Le fluide réfrigérant à l'entrée du compresseur 3 est en phase gazeuse. Le fluide réfrigérant subit une compression en passant dans le compresseur 3. Ledit fluide réfrigérant est alors dit à haute pression. The refrigerant fluid at the inlet of the compressor 3 is in the gas phase. The refrigerant fluid undergoes compression as it passes through the compressor 3. Said refrigerant fluid is then said to be at high pressure.
Le fluide réfrigérant à haute pression traverse l’échangeur de chaleur bifluide 5 et subit une perte d’énergie calorifique du fait de son passage en phase liquide et du transfert de cette énergie calorifique vers le fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur B . Le fluide réfrigérant à haute pression perd alors de l'énergie calorifique tout en restant à une pression constante. Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il perd de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression issu de la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant fluid passes through the bifluid heat exchanger 5 and undergoes a loss of heat energy due to its passage in the liquid phase and the transfer of this heat energy to the heat transfer fluid of the second heat transfer fluid loop B. The high pressure refrigerant then loses heat energy while remaining at constant pressure. The high pressure refrigerant then passes through the first internal heat exchanger 19 where it loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid from the first bypass line 30.
Le fluide réfrigérant à haute pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il perd de nouveau de l'énergie calorifique. Cette énergie calorifique est transférée au fluide réfrigérant à basse pression traversant la première conduite de contournement 30. The high pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it again loses heat energy. This heat energy is transferred to the low pressure refrigerant fluid passing through the first bypass line 30.
En sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, le fluide réfrigérant ne passe pas dans le premier échangeur de chaleur 9 du fait que le premier dispositif de détente 17 est fermé. Le fluide réfrigérant à haute pression passe alors dans la troisième conduite de contournement 80 et dans le quatrième dispositif de détente 87 au niveau duquel il subit une perte de pression isenthalpique et passe dans un état de mélange diphasique. Le fluide réfrigérant est maintenant dit à basse pression. Le fluide réfrigérant ne passe pas dans la deuxième conduite de contournement 40 du fait que le troisième dispositif de détente 17 est fermé. On leaving the second internal heat exchanger 19 ’, the refrigerant does not pass into the first heat exchanger 9 because the first expansion device 17 is closed. The high pressure refrigerant then passes through the third bypass line 80 and into the fourth expansion device 87 where it experiences a loss of isenthalpic pressure and goes into a two-phase mixing state. The refrigerant is now said to be at low pressure. The refrigerant does not pass into the second bypass line 40 because the third expansion device 17 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite le premier échangeur de chaleur additionnel 9’ où il gagne de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième flux d'air intérieur 300’. Le fluide réfrigérant repasse à l'état gazeux. A la sortie du premier échangeur de chaleur additionnel 9’, le fluide réfrigérant est redirigé vers la première conduite de contournement 30 du fait que la première vanne d’arrêt 33 est ouverte. Afin que le fluide réfrigérant ne passe pas dans le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 est fermé. The low pressure refrigerant then passes the first additional heat exchanger 9 ’where it gains heat energy by cooling the second interior air flow 300’. The refrigerant returns to the gaseous state. At the outlet of the first additional heat exchanger 9 ′, the refrigerant fluid is redirected to the first bypass line 30 because the first shut-off valve 33 is open. So that the refrigerant does not pass into the second heat exchanger 13, the second expansion device 11 is closed.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur interne 19' où il gagne de G énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le deuxième échangeur de chaleur interne 19'. The low pressure refrigerant then passes into the second internal heat exchanger 19 'where it gains G heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the second internal heat exchanger 19'.
Le fluide réfrigérant à basse pression passe ensuite dans le premier échangeur de chaleur interne 19 où il gagne de nouveau de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant à haute pression traversant le premier échangeur de chaleur interne 19. Le fluide réfrigérant à basse pression retourne ensuite vers le compresseur 3. Ce septième mode de refroidissement est utile pour refroidir le deuxième flux d'air intérieur 300’. The low pressure refrigerant then passes into the first internal heat exchanger 19 where it again gains heat energy from the high pressure refrigerant flowing through the first internal heat exchanger 19. The low pressure refrigerant then returns. to the compressor 3. This seventh cooling mode is useful for cooling the second interior air flow 300 '.
Dans ce septième mode de refroidissement, les deux échangeurs de chaleur interne 19 et 19' sont actifs et leurs effets s'additionnent. L’utilisation des échangeurs de chaleur interne 19 et 19’ l'un après l'autre, permet de diminuer l’énergie calorifique du fluide réfrigérant en entrée du quatrième dispositif de détente 87. Le fluide réfrigérant à l'état liquide en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide 5 est refroidi par le fluide réfrigérant à l'état gazeux et à basse pression sortant du premier échangeur de chaleur additionnel 9’. La différence d’énergie calorifique aux bornes de cet échangeur de chaleur augmente sensiblement ce qui permet à la fois, une augmentation de la puissance frigorifique disponible au niveau du premier échangeur de chaleur additionnel 9’ et cela entraîne donc une amélioration du coefficient de performance (ou COP pour « coefficient of performance »). In this seventh cooling mode, the two internal heat exchangers 19 and 19 'are active and their effects add up. The use of the internal heat exchangers 19 and 19 'one after the other makes it possible to reduce the heat energy of the refrigerant at the inlet of the fourth expansion device 87. The refrigerant in the liquid state at the outlet of the heat exchanger bifluid 5 is cooled by the refrigerant fluid in the gaseous state and at low pressure leaving the first additional heat exchanger 9 '. The difference in calorific energy at the terminals of this heat exchanger increases appreciably, which at the same time allows an increase in the cooling capacity available at the level of the first additional heat exchanger 9 'and this therefore leads to an improvement in the coefficient of performance ( or COP for “coefficient of performance”).
De plus, l'ajout d'énergie calorifique au fluide réfrigérant à basse pression au niveau des premier 19 et deuxième 19' échangeurs de chaleur interne permet de limiter la proportion de fluide réfrigérant en phase liquide avant son entrée dans le compresseur 3, notamment lorsque le circuit de climatisation 1 comporte une bouteille déshydratante 14 disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide 5. In addition, the addition of heat energy to the refrigerant at low pressure at the level of the first 19 and second 19 'internal heat exchangers makes it possible to limit the proportion of refrigerant in the liquid phase before it enters the compressor 3, in particular when the air conditioning circuit 1 comprises a desiccant bottle 14 arranged downstream of the bifluid heat exchanger 5.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le fluide caloporteur gagne de l'énergie calorifique issue du fluide réfrigérant au niveau de l’échangeur de chaleur bifluide 5. At the second heat transfer fluid loop B, the heat transfer fluid gains heat energy from the refrigerant fluid at the bifluid heat exchanger 5.
Comme illustré dans l’exemple de la figure 15, une portion du fluide caloporteur circule dans la première conduite de circulation 50 et traverse le troisième échangeur de chaleur 54. Le fluide caloporteur ne perd cependant pas d'énergie calorifique car le volet d'obstruction 310 est refermé et bloque le premier flux d'air intérieur 300 de sorte qu'il ne traverse pas le troisième échangeur de chaleur 54. As illustrated in the example of FIG. 15, a portion of the heat transfer fluid circulates in the first circulation pipe 50 and passes through the third heat exchanger 54. The heat transfer fluid does not however lose heat energy because the obstruction flap 310 is closed and blocks the first interior air flow 300 so that it does not pass through the third heat exchanger 54.
Une autre portion du fluide caloporteur circule dans la deuxième conduite de circulation 60 et traverse le quatrième échangeur de chaleur 64. Le fluide caloporteur perd de l’énergie calorifique au niveau dudit quatrième échangeur de chaleur 64 en la relâchant dans le flux d'air extérieur 200. La quatrième vanne d’arrêt 63 est ouverte pour permettre le passage du fluide caloporteur. Another portion of the heat transfer fluid circulates in the second circulation pipe 60 and passes through the fourth heat exchanger 64. The heat transfer fluid loses heat energy at the level of said fourth heat exchanger 64 by releasing it into the flow of outside air. 200. The fourth stop valve 63 is open to allow the passage of the heat transfer fluid.
Une solution alternative (non représentée) pour que le fluide caloporteur n'échange pas avec le premier flux d'air intérieur 300 au niveau du troisième échangeur de chaleur 54, est de munir, comme sur la figure 7, la première conduite de circulation 50 de la cinquième vanne d'arrêt 53 et de la fermer de sorte à empêcher le fluide caloporteur de circuler dans ladite première conduite de circulation 50. An alternative solution (not shown) so that the heat transfer fluid does not exchange with the first internal air flow 300 at the level of the third heat exchanger 54, is to provide, as in FIG. 7, the first circulation pipe 50 of the fifth stop valve 53 and to close it so as to prevent the heat transfer fluid from circulating in said first circulation pipe 50.
Il est également tout à fait possible d’imaginer un septième mode de refroidissement alternatif (non représenté) dans lequel, en sortie du deuxième échangeur de chaleur interne 19’, le fluide réfrigérant circule également dans la deuxième conduite de contournement 40, subisse une perte de pression et passe dans le premier refroidisseur 15 afin de refroidir des éléments tels que les batteries. Ce septième mode de refroidissement n’est possible que du fait que la troisième conduite de contournement 80 comporte un quatrième dispositif de détente 87 dédié pour faire subir une perte de pression au fluide réfrigérant en amont du premier échangeur de chaleur additionnel 9’. Pour que ce septième mode de refroidissement soit possible dans le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, il faudrait ajouter une vanne d’arrêt pilotable entre le cinquième point de It is also quite possible to imagine a seventh alternative cooling mode (not shown) in which, at the outlet of the second internal heat exchanger 19 ', the refrigerant fluid also circulates in the second bypass pipe 40, undergoes a loss. pressure and passes into the first cooler 15 in order to cool elements such as batteries. This seventh cooling mode is only possible due to the fact that the third bypass pipe 80 comprises a fourth expansion device 87 dedicated to subjecting the refrigerant fluid to a pressure loss upstream of the first additional heat exchanger 9 '. For this seventh cooling mode to be possible in the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, it would be necessary to add a controllable shut-off valve between the fifth point of
raccordement 81 et le premier échangeur de chaleur 9 afin de bloquer le fluide réfrigérant et de le rediriger exclusivement vers la troisième conduite de contournement 80. connection 81 and the first heat exchanger 9 in order to block the refrigerant and redirect it exclusively to the third bypass line 80.
D’autres modes de fonctionnement tels que des modes de dégivrage, de déshumidification, de pompe à chaleur ou de chauffage peuvent également être envisagés avec une telle architecture du circuit de climatisation inversible indirect 1. Other operating modes such as defrost, dehumidification, heat pump or heating modes can also be considered with such an architecture of the indirect reversible air conditioning circuit 1.
Ainsi, on voit bien que de part son architecture et notamment de la présence de la troisième conduite de contournement 80, du premier échangeur de chaleur additionnel 9’ et du deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation Y, le dispositif de gestion thermique peut réguler la température de deux flux d’air intérieurs distincts et ainsi apporter un confort différencié selon des zones prédéfinies dans l’habitacle du véhicule automobile. Thus, it is clear that due to its architecture and in particular the presence of the third bypass pipe 80, of the first additional heat exchanger 9 'and of the second heating, ventilation and air conditioning device Y, the thermal management device can regulate the temperature of two distinct interior air flows and thus provide differentiated comfort according to predefined zones in the passenger compartment of the motor vehicle.

Claims

Revendications Claims
1. Dispositif de gestion thermique comportant un circuit de climatisation indirect (1) pour véhicule automobile comportant : 1. Thermal management device comprising an indirect air conditioning circuit (1) for a motor vehicle comprising:
- une première boucle de fluide réfrigérant (A) dans laquelle circule un fluide réfrigérant, ladite première boucle de fluide réfrigérant (A) comportant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant un compresseur (3), un échangeur de chaleur bifluide (5), un premier dispositif de détente (7), un premier échangeur de chaleur (9) disposé au sein d’un premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (X) et destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur (300) au véhicule automobile, un deuxième dispositif de détente (11), un deuxième échangeur de chaleur (13) destiné à être traversé par un flux d'air extérieur (200) au véhicule automobile, et - a first refrigerant fluid loop (A) in which a refrigerant fluid circulates, said first refrigerant fluid loop (A) comprising in the direction of circulation of the refrigerant fluid a compressor (3), a bifluid heat exchanger (5), a first expansion device (7), a first heat exchanger (9) arranged within a first heating, ventilation and air conditioning device (X) and intended to be crossed by a first internal air flow (300) to the motor vehicle, a second expansion device (11), a second heat exchanger (13) intended to be passed through by a flow of air (200) outside the motor vehicle, and
- une première conduite de contournement (30) reliant un premier point de raccordement - a first bypass pipe (30) connecting a first connection point
(31) disposé en aval du premier échangeur de chaleur (9), entre ledit premier échangeur de chaleur (9) et le deuxième échangeur de chaleur (11), à un deuxième point de raccordement(31) arranged downstream of the first heat exchanger (9), between said first heat exchanger (9) and the second heat exchanger (11), at a second connection point
(32) disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur (13), entre ledit deuxième échangeur de chaleur (13) et le compresseur (3), ladite première conduite de contournement (30) comportant une première vanne d’arrêt (33), (32) disposed downstream of the second heat exchanger (13), between said second heat exchanger (13) and the compressor (3), said first bypass line (30) comprising a first shut-off valve (33),
- un premier échangeur de chaleur interne (19), permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie de l’échangeur de chaleur bifluide (5) et le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du deuxième échangeur de chaleur (13) ou de la première conduite de contournement (30), - a first internal heat exchanger (19), allowing heat exchange between the high pressure refrigerant at the outlet of the bifluid heat exchanger (5) and the low pressure refrigerant at the outlet of the second heat exchanger ( 13) or the first bypass line (30),
- un deuxième échangeur de chaleur interne (19') permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur interne (19) et le fluide réfrigérant à basse pression circulant dans la première conduite de contournement (30), - a second internal heat exchanger (19 ') allowing a heat exchange between the high pressure refrigerant fluid leaving the first internal heat exchanger (19) and the low pressure refrigerant circulating in the first bypass pipe (30 ),
- une deuxième conduite de contournement (40) reliant un troisième point de raccordement (41) disposé en amont du premier dispositif de détente (7) entre le compresseur (3) et ledit premier dispositif de détente (7), à un quatrième point de raccordement (42) disposé sur la première conduite de contournement (30) ou en amont du premier échangeur de chaleur interne (19) entre le deuxième point de raccordement (32) et ledit premier échangeur de chaleur interne (19), ladite deuxième conduite de contournement (40) comportant un troisième dispositif de détente (17) disposé en amont d’un premier refroidisseur (15), - a second bypass pipe (40) connecting a third connection point (41) disposed upstream of the first expansion device (7) between the compressor (3) and said first expansion device (7), to a fourth point of connection (42) disposed on the first bypass pipe (30) or upstream of the first internal heat exchanger (19) between the second connection point (32) and said first internal heat exchanger (19), said second internal heat exchanger (19) bypass (40) comprising a third expansion device (17) arranged upstream of a first cooler (15),
- une troisième conduite de contournement (80) du premier échangeur de chaleur (9), ladite troisième conduite de contournement (80) comportant un premier échangeur de chaleur additionnel (9’) disposé dans un deuxième dispositif de chauffage, ventilation et - a third bypass pipe (80) of the first heat exchanger (9), said third bypass pipe (80) comprising a first heat exchanger additional (9 ') arranged in a second heating, ventilation and
climatisation (Y), air conditioning (Y),
- une deuxième boucle de fluide caloporteur (B) dans laquelle circule un fluide caloporteur, l’échangeur de chaleur bifluide (5) étant agencé conjointement d’une part sur la première boucle de fluide réfrigérant (A) en aval du compresseur (3), entre ledit compresseur (3) et le premier dispositif de détente (7), et d’autre part sur la deuxième boucle de fluide caloporteur (B). - a second heat transfer fluid loop (B) in which a heat transfer fluid circulates, the bifluid heat exchanger (5) being arranged jointly on the one hand on the first refrigerant loop (A) downstream of the compressor (3) , between said compressor (3) and the first expansion device (7), and on the other hand on the second heat transfer fluid loop (B).
2. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième conduite de contournement (80) relie un cinquième point de raccordement (81) disposé en aval du premier dispositif de détente (7), entre ledit premier dispositif de détente (7) et le premier échangeur de chaleur (9), à un sixième point de raccordement (82) disposé en aval du premier échangeur de chaleur (9), entre ledit premier échangeur de chaleur (9) et la première conduite de contournement (30). 2. Thermal management device according to claim 1, characterized in that the third bypass pipe (80) connects a fifth connection point (81) disposed downstream of the first expansion device (7), between said first expansion device (7) and the first heat exchanger (9), at a sixth connection point (82) arranged downstream of the first heat exchanger (9), between said first heat exchanger (9) and the first bypass pipe ( 30).
3. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la troisième conduite de contournement (80) comporte une vanne d’arrêt (83). 3. A thermal management device according to claim 2, characterized in that the third bypass line (80) comprises a shut-off valve (83).
4. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième conduite de contournement (80) relie un cinquième point de raccordement (81) disposé en amont du premier dispositif de détente (7), entre la deuxième conduite de contournement (40) et ledit premier dispositif de détente (7), à un sixième point de raccordement (82) disposé en aval du premier échangeur de chaleur (9), entre ledit premier échangeur de chaleur (9) et la première conduite de contournement (30), 4. Thermal management device according to claim 1, characterized in that the third bypass pipe (80) connects a fifth connection point (81) disposed upstream of the first expansion device (7), between the second bypass pipe (40) and said first expansion device (7), at a sixth connection point (82) arranged downstream of the first heat exchanger (9), between said first heat exchanger (9) and the first bypass pipe ( 30),
ladite troisième conduite de contournement (80) comportant un quatrième dispositif de détente (87) disposé en amont du premier échangeur de chaleur additionnel (9’). said third bypass pipe (80) comprising a fourth expansion device (87) arranged upstream of the first additional heat exchanger (9 ’).
5. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le quatrième dispositif de détente (87) est un détendeur thermostatique dont le bulbe thermostatique est positionné en sortie du premier échangeur de chaleur additionnel (9’). 5. Thermal management device according to claim 4, characterized in that the fourth expansion device (87) is a thermostatic expansion valve whose thermostatic bulb is positioned at the outlet of the first additional heat exchanger (9 ’).
6. Dispositif de gestion thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le quatrième dispositif de détente (87) est un détendeur électronique commandé par une unité de contrôle électronique. 6. Thermal management device according to claim 4, characterized in that the fourth expansion device (87) is an electronic expansion valve controlled by an electronic control unit.
7. Dispositif de gestion thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième boucle de fluide caloporteur (B) comporte : - l’échangeur de chaleur bifluide (5), 7. Thermal management device according to one of the preceding claims, characterized in that the second heat transfer fluid loop (B) comprises: - the bifluid heat exchanger (5),
- une première conduite de circulation (50) de fluide caloporteur comportant un troisième échangeur de chaleur (54) disposé dans le premier dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (X) et destiné à être traversé par un premier flux d'air intérieur (300) au véhicule automobile, et reliant un premier point de jonction (61) disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide (5) et un deuxième point de jonction (62) disposé en amont dudit échangeur de chaleur bifluide (5), - a first circulation pipe (50) for heat transfer fluid comprising a third heat exchanger (54) arranged in the first heating, ventilation and air conditioning device (X) and intended to be traversed by a first internal air flow (300 ) to the motor vehicle, and connecting a first junction point (61) arranged downstream of the bifluid heat exchanger (5) and a second junction point (62) arranged upstream of said bifluid heat exchanger (5),
- une deuxième conduite de circulation (60) de fluide caloporteur comportant un quatrième échangeur de chaleur (64) destiné à être traversé par un flux d'air extérieur (200) au véhicule automobile, et reliant le premier point de jonction (61) disposé en aval de l’échangeur de chaleur bifluide (5) et le deuxième point de jonction (62) disposé en amont dudit échangeur de chaleur bifluide (5), et - a second circulation pipe (60) for heat transfer fluid comprising a fourth heat exchanger (64) intended to be traversed by a flow of air (200) outside the motor vehicle, and connecting the first junction point (61) arranged downstream of the bifluid heat exchanger (5) and the second junction point (62) arranged upstream of said bifluid heat exchanger (5), and
- une pompe (18) disposée en aval ou en amont de l’échangeur de chaleur bifluide (5), entre le premier point de jonction (61) et le deuxième point de jonction (62). - a pump (18) arranged downstream or upstream of the bifluid heat exchanger (5), between the first junction point (61) and the second junction point (62).
8. Dispositif de gestion thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième boucle de fluide caloporteur (B) comporte une troisième conduite de circulation (90) de fluide caloporteur comportant un deuxième échangeur de chaleur additionnel (54’) disposé dans le deuxième dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (Y) et reliant un troisième point de jonction (91) disposé en aval du premier point de jonction (61), entre ledit premier point de jonction (61) et le troisième échangeur de chaleur (54), à un quatrième point de jonction (92) disposé en aval du troisième échangeur de chaleur (54), entre ledit troisième échangeur de chaleur (54) et le deuxième point de jonction (62). 8. Thermal management device according to the preceding claim, characterized in that the second heat transfer fluid loop (B) comprises a third circulation pipe (90) of heat transfer fluid comprising a second additional heat exchanger (54 ') arranged in the second heating, ventilation and air conditioning device (Y) and connecting a third junction point (91) arranged downstream of the first junction point (61), between said first junction point (61) and the third heat exchanger (54) ), at a fourth junction point (92) disposed downstream of the third heat exchanger (54), between said third heat exchanger (54) and the second junction point (62).
9. Dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première boucle de fluide réfrigérant (A) comporte une quatrième conduite de circulation (100) reliant un septième point de raccordement (101) disposé en amont du deuxième dispositif de détente (11), entre le premier point de raccordement (31) et ledit deuxième dispositif de détente (11), à un huitième point de raccordement (102) disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur (13), entre ledit deuxième échangeur de chaleur (13) et le premier échangeur de chaleur interne (19), ladite quatrième conduite de circulation (100) comportant un cinquième dispositif de détente (107) disposé en amont d’un cinquième échangeur de chaleur (105). 9. A thermal management device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerant fluid loop (A) comprises a fourth circulation pipe (100) connecting a seventh connection point (101) disposed upstream of the second expansion device (11), between the first connection point (31) and said second expansion device (11), at an eighth connection point (102) arranged downstream of the second heat exchanger (13), between said second heat exchanger (13) and the first internal heat exchanger (19), said fourth circulation pipe (100) comprising a fifth expansion device (107) arranged upstream of a fifth heat exchanger (105).
10. Dispositif de gestion thermique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première boucle de fluide réfrigérant (A) comporte une cinquième conduite de circulation (110) reliant un neuvième point de raccordement (111) disposée en aval de l’échangeur de chaleur bifluide (5), entre ledit échangeur de chaleur bifluide (5) et le premier échangeur de chaleur interne (19), à un dixième point de raccordement (112) disposée en amont du premier échangeur de chaleur interne (19), entre ledit premier échangeur de chaleur interne (19) et le neuvième point de raccordement (111), ladite cinquième conduite de circulation (110) comportant un sixième échangeur de chaleur (114) destiné à être traversé par un flux d’air externe. 10. Thermal management device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerant fluid loop (A) comprises a fifth circulation pipe (110) connecting a ninth connection point (111) arranged downstream of the bifluid heat exchanger (5), between said bifluid heat exchanger (5) and the first internal heat exchanger (19), to a tenth connection point (112) disposed upstream of the first internal heat exchanger (19), between said first internal heat exchanger (19) and the ninth connection point (111), said fifth circulation pipe (110) comprising a sixth heat exchanger (114) intended to be passed through by an external air flow.
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