FR2802291A1 - AIR CONDITIONING CIRCUIT, PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Un circuit de climatisation comprend un compresseur (10), un condenseur (12), un détendeur (14) et un évaporateur (16) propres à être parcourus par un fluide réfrigérant. Le condenseur (12) comprend une première sortie (26) reliée à une première branche (28) d'un échangeur de chaleur interne (30) et une deuxième sortie (32) reliée au travers d'un deuxième détendeur (34) à une deuxième branche (36) dudit échangeur de chaleur interne. La première branche (28) est reliée au détendeur (14) du circuit, tandis que la deuxième branche (36) est reliée en amont du compresseur (10). Le condenseur (12), l'échangeur de chaleur interne (30) et le deuxième détendeur (34) sont agencés sous la forme d'un module unitaire (20) propre à être installé dans le circuit.An air conditioning circuit comprises a compressor (10), a condenser (12), an expansion valve (14) and an evaporator (16) suitable for being traversed by a refrigerant. The condenser (12) comprises a first outlet (26) connected to a first branch (28) of an internal heat exchanger (30) and a second outlet (32) connected through a second regulator (34) to a second branch (36) of said internal heat exchanger. The first branch (28) is connected to the regulator (14) of the circuit, while the second branch (36) is connected upstream of the compressor (10). The condenser (12), the internal heat exchanger (30) and the second expander (34) are arranged in the form of a unitary module (20) suitable for being installed in the circuit.
Description
Circuit de climatisation, notamment pour véhicule automobile L'inventionAir conditioning circuit, in particular for a motor vehicle The invention
concerne un circuit de climatisation, notamment concerns an air conditioning circuit, in particular
pour véhicule automobile.for motor vehicle.
Un circuit de climatisation conventionnel est parcouru par un fluide réfrigérant, généralement un composé fluoré, qui est présent sous deux phases différentes, à savoir une phase gazeuse et une phase liquide. Un tel circuit comprend, pour l'essentiel, un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur parcourus, dans cet ordre, par le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant en phase gazeuse est comprimé par le compresseur, transformé ensuite en phase liquide dans le condenseur qui est balayé par un flux d'air, puis détendu à basse pression par le détendeur et, finalement, transformé en phase vapeur dans l'évaporateur, lequel est traversé par un flux d'air, et ainsi de suite. Dans l'évaporateur, le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur d'un flux d'air qui est ainsi refroidi pour être envoyé par exemple dans l'habitable A conventional air conditioning circuit is traversed by a refrigerant, generally a fluorinated compound, which is present in two different phases, namely a gas phase and a liquid phase. Such a circuit essentially comprises a compressor, a condenser, a pressure reducer and an evaporator traversed, in this order, by the refrigerant fluid. The refrigerant in the gas phase is compressed by the compressor, then transformed into the liquid phase in the condenser which is swept by an air flow, then expanded at low pressure by the regulator and, finally, transformed into the vapor phase in the evaporator , which is traversed by an air flow, and so on. In the evaporator, the refrigerant absorbs heat from an air flow which is thus cooled to be sent for example into the living room
d'un véhicule automobile.of a motor vehicle.
On connaît aussi des circuits de climatisation qui fonction- There are also known air conditioning circuits which function-
nent avec des fluides réfrigérants naturels, comme par exemple du dioxyde de carbone (CO2), selon un cycle dit "supercritique", étant donné que le fluide réfrigérant n'est présent que sous une seule phase, à savoir une phase gazeuse, et non pas sous deux phases comme dans le cas des circuits de nent with natural refrigerants, such as carbon dioxide (CO2), according to a so-called "supercritical" cycle, since the refrigerant is present in only one phase, namely a gas phase, and not not in two phases as in the case of the circuits of
climatisation conventionnels.conventional air conditioning.
Un circuit de climatisation fonctionnant selon un cycle supercritique comprend, pour l'essentiel, un compresseur, un An air conditioning circuit operating according to a supercritical cycle essentially comprises a compressor, a
refroidisseur à gaz (encore appelé "gas cooler"), un échan- gas cooler (also called "gas cooler"), an exchanger
geur de chaleur interne, un détendeur, un évaporateur et un accumulateur. Ainsi, le condenseur conventionnel est remplacé par un refroidisseur à gaz qui libère de la chaleur sous une internal heat sink, regulator, evaporator and accumulator. Thus, the conventional condenser is replaced by a gas cooler which releases heat under a
haute pression variable.variable high pressure.
Dans un circuit de climatisation conventionnel, il est prévu In a conventional air conditioning circuit, there is provision
habituellement, soit une bouteille placée entre le compres- usually a bottle placed between the compress
seur et le condenseur, soit un accumulateur placé entre l'évaporateur et le compresseur, si bien qu'il n'est pas possible d'exercer un contrôle du sous-refroidissement du sor and the condenser, i.e. an accumulator placed between the evaporator and the compressor, so that it is not possible to exercise control of the sub-cooling of the
fluide réfrigérant en sortie du condenseur. refrigerant at the outlet of the condenser.
Pour surmonter cet inconvénient, diverses techniques de contrôle et d'amélioration du sous-refroidissement ont été To overcome this drawback, various techniques for controlling and improving sub-cooling have been
proposées.proposed.
Dans une première solution, le sous-refroidissement est forcé par l'utilisation d'un troisième échangeur de chaleur placé après la bouteille. On forme ainsi un ensemble condenseur, bouteille et module de sous-refroidissement qui peut être In a first solution, sub-cooling is forced by the use of a third heat exchanger placed after the bottle. This forms a condenser, bottle and sub-cooling module which can be
regroupé dans un seul module.grouped in a single module.
Selon une deuxième solution, le sous-refroidissement est forcé par l'utilisation d'un organe de détente (à commande According to a second solution, subcooling is forced by the use of an expansion member (on command
interne ou externe) placé entre la bouteille et le conden- internal or external) placed between the bottle and the
seur. Dans une troisième solution, on utilise un échangeur de chaleur interne qui refroidit le liquide chaud à la sortie du sister. In a third solution, an internal heat exchanger is used which cools the hot liquid at the outlet of the
condenseur par les gaz frais à la sortie de l'évaporateur. condenser by fresh gases at the outlet of the evaporator.
La deuxième solution est tout particulièrement appropriée pour fonctionner selon un cycle supercritique avec un fluide The second solution is particularly suitable for operating according to a supercritical cycle with a fluid
réfrigérant naturel, en particulier du dioxyde de carbone. natural refrigerant, in particular carbon dioxide.
Tous ces circuits de climatisation connus ont notamment pour inconvénient de nécessiter un grand nombre de connexions All of these known air conditioning circuits have the drawback of requiring a large number of connections.
entre les différents composants du circuit. between the different components of the circuit.
L'invention a notamment pour but de surmonter un tel inconvé- The object of the invention is in particular to overcome such a drawback
nient. Elle propose à cet effet un circuit de climatisation du type défini en introduction, dans lequel le condenseur comprend une première sortie reliée à une première branche d'un échangeur de chaleur interne et une deuxième sortie reliée au travers d'un deuxième détendeur à une deuxième branche de l'échangeur de chaleur interne, dans lequel la première branche de l'échangeur de chaleur interne est reliée au détendeur du circuit, tandis que la deuxième branche de l'échangeur de chaleur interne est reliée en amont du compresseur, et dans lequel le condenseur, l'échangeur de chaleur interne et le second détendeur sont agencés sous la forme d'un module unitaire propre à être installé dans le circuit. L'invention permet ainsi d'intégrer, dans un module unitaire, deny. To this end, it offers an air conditioning circuit of the type defined in the introduction, in which the condenser comprises a first outlet connected to a first branch of an internal heat exchanger and a second outlet connected through a second regulator to a second branch of the internal heat exchanger, in which the first branch of the internal heat exchanger is connected to the expansion valve of the circuit, while the second branch of the internal heat exchanger is connected upstream of the compressor, and in which the condenser, the internal heat exchanger and the second pressure reducer are arranged in the form of a unitary module suitable for being installed in the circuit. The invention thus makes it possible to integrate, in a unitary module,
le condenseur, un échangeur interne et un deuxième détendeur. the condenser, an internal exchanger and a second regulator.
Il en résulte notamment pour avantage une réduction du nombre de connexions, une réduction de la longueur totale des The result in particular is a reduction in the number of connections, a reduction in the total length of the
conduits et une modularité.ducts and modularity.
Dans le circuit de l'invention, le fluide réfrigérant est ainsi divisé, en sortie du condenseur, en deux parties, une première partie qui traverse le deuxième détendeur et qui refroidit une deuxième partie du fluide réfrigérant. La première partie sert au sur-refroidissement de la deuxième partie, laquelle est dirigée vers le détendeur. Cette première partie est renvoyée directement vers l'aspiration du compresseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le module In the circuit of the invention, the refrigerant is thus divided, at the outlet of the condenser, into two parts, a first part which passes through the second expander and which cools a second part of the refrigerant. The first part is used for the super-cooling of the second part, which is directed towards the regulator. This first part is returned directly to the compressor suction. According to another characteristic of the invention, the module
unitaire comprend seulement une entrée et deux sorties. unit includes only one input and two outputs.
Avantageusement, l'entrée du module unitaire est propre à être reliée à une conduite provenant du compresseur, tandis qu'une première sortie du module unitaire est propre à être reliée à une conduite menant au détendeur, et qu'une deuxième sortie du module unitaire est propre à être reliée à une Advantageously, the input of the unitary module is adapted to be connected to a line coming from the compressor, while a first output of the unitary module is adapted to be connected to a line leading to the regulator, and that a second output of the unitary module is suitable for being connected to a
conduite de dérivation menant à l'entrée du compresseur. bypass line leading to the compressor inlet.
Dans une première forme de réalisation de l'invention, le deuxième détendeur est interposé directement entre la deuxième sortie du condenseur et la deuxième branche de In a first embodiment of the invention, the second regulator is interposed directly between the second outlet of the condenser and the second branch of
l'échangeur de chaleur interne.the internal heat exchanger.
Dans ce cas, il est avantageux que le circuit comprenne en outre un accumulateur placé entre le module unitaire et le détendeur et/ou une bouteille placée entre l'évaporateur et In this case, it is advantageous for the circuit to further comprise an accumulator placed between the unitary module and the pressure reducer and / or a bottle placed between the evaporator and
le compresseur.the compressor.
Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, le module unitaire comprend en outre un accumulateur interposé entre le deuxième détendeur et la deuxième branche de In a second embodiment of the invention, the unitary module further comprises an accumulator interposed between the second regulator and the second branch of
l'échangeur de chaleur.the heat exchanger.
Le deuxième détendeur peut être soit du type à commande The second regulator can be either of the command type
externe, soit du type thermostatique. external, or of the thermostatic type.
Le circuit de l'invention peut être utilisé avec un fluide réfrigérant présent en phase gazeuse et en phase liquide, le The circuit of the invention can be used with a refrigerant present in the gas phase and in the liquid phase, the
condenseur assurant alors la condensation du fluide réfrigé- condenser then ensuring the condensation of the refrigerated fluid
rant. Le circuit peut également être utilisé avec un fluide réfrigérant présent seulement en phase gazeuse, selon un cycle supercritique, le condenseur constituant alors un refroidisseur à gaz pour le refroidissement du fluide réfrigérant. Sous un autre aspect, l'invention concerne un module unitaire propre à faire partie d'un circuit de climatisation tel que défini ci-dessus et comprenant un condenseur, un échangeur de rant. The circuit can also be used with a refrigerant present only in the gas phase, according to a supercritical cycle, the condenser then constituting a gas cooler for cooling the refrigerant. In another aspect, the invention relates to a unitary module capable of being part of an air conditioning circuit as defined above and comprising a condenser, a heat exchanger
chaleur interne et un deuxième détendeur. internal heat and a second regulator.
Dans la description détaillée qui suit, faite seulement à In the following detailed description, made only at
titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un circuit de climatisation pour véhicule automobile selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente un circuit de climatisation pour véhicule automobile selon une deuxième forme de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe d'un module propre à faire partie du circuit de climatisation de la figure 1; et - la figure 4 est une vue en coupe d'un module propre à faire By way of example, reference is made to the appended drawings in which: - Figure 1 shows an air conditioning circuit for a motor vehicle according to a first embodiment of the invention; - Figure 2 shows an air conditioning circuit for a motor vehicle according to a second embodiment of the invention; - Figure 3 is a sectional view of a module suitable for being part of the air conditioning circuit of Figure 1; and - Figure 4 is a sectional view of a module suitable for making
partie du circuit de climatisation de la figure 2. part of the air conditioning circuit of figure 2.
Le circuit de climatisation représenté à la figure 1 com- The air conditioning circuit shown in Figure 1 includes
prend, pour l'essentiel, un compresseur 10, un condenseur 12, takes, essentially, a compressor 10, a condenser 12,
un détendeur 14 et un évaporateur 16, propres à être parcou- a regulator 14 and an evaporator 16, suitable for being traversed
rus, dans cet ordre, par un fluide réfrigérant. rus, in this order, by a coolant.
Ce circuit de climatisation peut être réalisé sous la forme d'un circuit conventionnel fonctionnant avec un fluide réfrigérant présent sous deux phases, à savoir une phase This air conditioning circuit can be produced in the form of a conventional circuit operating with a refrigerant present in two phases, namely a phase
gazeuse et une phase liquide. Dans ce cas, le fluide réfrigé- gas and a liquid phase. In this case, the refrigerant
rant en phase gazeuse est comprimé par le compresseur 10, transformé en phase liquide dans le condenseur 12 (lequel est balayé par un flux d'air), puis détendu à basse pression par le détendeur 14 et, finalement, transformé en phase vapeur dans l'évaporateur 16, lequel est traversé par un flux d'air F. Ce flux d'air est ainsi refroidi pour être envoyé dans l'habitacle d'un véhicule automobile, sous l'action d'un rant in the gas phase is compressed by the compressor 10, transformed into the liquid phase in the condenser 12 (which is swept by an air flow), then expanded at low pressure by the regulator 14 and, finally, transformed into the vapor phase in the evaporator 16, which is traversed by an air flow F. This air flow is thus cooled to be sent into the passenger compartment of a motor vehicle, under the action of a
pulseur 18.blower 18.
Un tel circuit peut aussi fonctionner avec un fluide réfrigé- Such a circuit can also operate with a refrigerated fluid.
rant naturel, comme par exemple du dioxyde de carbone, selon un cycle supercritique, dans lequel le fluide réfrigérant est natural rant, such as carbon dioxide, according to a supercritical cycle, in which the refrigerant is
toujours présent en phase gazeuse. En pareil cas, le conden- always present in the gas phase. In such a case, the conden-
seur 12 constitue un "refroidisseur à gaz" servant au seur 12 constitutes a "gas cooler" used for
refroidissement du fluide réfrigérant. cooling of the refrigerant.
Conformément à l'invention, le condenseur 12 fait partie d'un module unitaire 20 comprenant une entrée 22 propre à être According to the invention, the condenser 12 is part of a unitary module 20 comprising an input 22 suitable for being
reliée à une conduite 24 provenant du compresseur 10. connected to a line 24 coming from the compressor 10.
Le condenseur 12 comprend une première sortie 26 reliée à une première branche 28 d'un échangeur de chaleur 30, appelé "échangeur de chaleur interne", et une deuxième sortie 32 reliée, au travers d'un deuxième détendeur 34, à une deuxième The condenser 12 comprises a first outlet 26 connected to a first branch 28 of a heat exchanger 30, called "internal heat exchanger", and a second outlet 32 connected, through a second expander 34, to a second
branche 36 de l'échangeur de chaleur 30. branch 36 of the heat exchanger 30.
L'échangeur de chaleur 20 est appelé ici "échangeur de chaleur interne" étant donné qu'il permet de réaliser un échange thermique entre deux parties d'un même fluide, à The heat exchanger 20 is called here "internal heat exchanger" since it makes it possible to carry out a heat exchange between two parts of the same fluid,
savoir du fluide réfrigérant.know the refrigerant.
Le condenseur 10 ainsi que l'échangeur de chaleur 30 et le deuxième détendeur 34 font partie du module unitaire 20. Ce dernier comprend en outre une première sortie 38 propre à être reliée à une conduite 40 menant au détendeur 14 et une deuxième sortie 42 propre à être reliée à une conduite de The condenser 10 as well as the heat exchanger 30 and the second pressure reducer 34 form part of the unitary module 20. The latter also comprises a first outlet 38 suitable for being connected to a line 40 leading to the pressure reducer 14 and a second clean outlet 42 to be connected to a pipe of
dérivation 44 menant à l'entrée du compresseur 10. bypass 44 leading to the inlet of compressor 10.
La conduite 40 aboutit à un accumulateur 46, lequel est relié par une conduite 48 au détendeur 14. Ce détendeur est relié par une conduite 50 à l'évaporateur 16. Cet évaporateur est relié lui-même à une bouteille 52 par une conduite 54. La bouteille 52 est reliée à l'entrée du compresseur par une conduite 56. La conduite de dérivation 44 débouche dans la Line 40 leads to an accumulator 46, which is connected by a line 48 to the regulator 14. This regulator is connected by a line 50 to the evaporator 16. This evaporator is itself connected to a bottle 52 by a line 54. The bottle 52 is connected to the inlet of the compressor by a pipe 56. The bypass pipe 44 opens into the
conduite 56 en amont du compresseur 10. line 56 upstream of compressor 10.
Il en résulte qu'une première partie du fluide réfrigérant sortant du condenseur 12 passe par le détendeur 34 pour refroidir une deuxième partie du fluide réfrigérant. La As a result, a first part of the refrigerant leaving the condenser 12 passes through the regulator 34 to cool a second part of the refrigerant. The
première partie du fluide réfrigérant permet ainsi de sur- first part of the refrigerant thus allows
refroidir la deuxième partie qui se dirige vers le détendeur 14. Cette première partie est renvoyée ainsi directement à cool the second part which goes towards the regulator 14. This first part is thus returned directly to
l'aspiration du compresseur.compressor suction.
Le module 20 constitue ainsi un ensemble prêt à être intégré dans le circuit et comportant seulement une entrée et deux The module 20 thus constitutes an assembly ready to be integrated into the circuit and comprising only one input and two
sorties. En outre, ceci permet d'améliorer le sur-refroidis- exits. In addition, this improves the super-cooling
sement de la partie du fluide réfrigérant qui se dirige vers le détendeur 14 et qui est ensuite renvoyé à l'aspiration du ment of the part of the refrigerant which goes to the regulator 14 and which is then returned to the suction of the
compresseur via l'évaporateur 16 et la bouteille 52. compressor via evaporator 16 and bottle 52.
Il est à noter que, dans le circuit de la figure 1, l'un ou l'autre de l'accumulateur 46 et de la bouteille 52 peut être It should be noted that, in the circuit of FIG. 1, one or the other of the accumulator 46 and of the bottle 52 can be
supprimé.deleted.
Dans un mode d'exécution préférentiel, le détendeur 34 peut être, soit un détendeur à contrôle externe, soit un détendeur thermostatique qui ouvre le passage vers la branche 36 de l'échangeur de chaleur 30, en fonction de la charge thermique In a preferred embodiment, the regulator 34 can be either an externally controlled regulator or a thermostatic regulator which opens the passage to the branch 36 of the heat exchanger 30, depending on the thermal load
de la boucle de circuit.of the circuit loop.
En effet, le besoin de sur-refroidissement ne se manifeste Indeed, the need for super-cooling does not manifest itself
qu'à forte charge thermique.than at high thermal load.
La disposition du module dans la zone du condenseur, qui fait une synthèse entre la température extérieure et la charge thermique du circuit, permet un réglage thermostatique assez facile. Un réglage en fonction de la température de refoulement, ou The arrangement of the module in the condenser area, which synthesizes the outside temperature and the thermal load of the circuit, allows a fairly easy thermostatic adjustment. A setting depending on the discharge temperature, or
même de la température de condensation, s'avère suffisant. even the condensing temperature is sufficient.
Il est à noter que l'utilisation d'un détendeur à contrôle externe donne plus de précisions aux actions et conduit à une It should be noted that the use of a regulator with external control gives more details to the actions and leads to a
utilisation plus optimisée du circuit. more optimized use of the circuit.
En outre, la connexion entre l'échangeur de chaleur 30 et l'aspiration du compresseur 10 pourrait comporter un élément de perte de charge pour équilibrer les pressions des deux In addition, the connection between the heat exchanger 30 and the suction of the compressor 10 could include a pressure drop element to balance the pressures of the two.
lignes (conduites 44 et 56) qui convergent vers le compres- lines (lines 44 and 56) which converge towards the compressor
seur. On se réfère maintenant à la figure 2 qui représente une sister. We now refer to Figure 2 which represents a
forme de réalisation plus élaborée du circuit de climatisa- more elaborate embodiment of the air conditioning circuit
tion de l'invention. Le circuit de la figure 2 comprend, pour l'essentiel, les mêmes composants que ceux de la figure 1 et les composants communs sont désignés par les mêmes références numériques. La principale différence réside dans le fait que le module 20 comprend un accumulateur 58 interposé entre le deuxième détendeur 34 et la deuxième branche 36 de l'échangeur de tion of the invention. The circuit of FIG. 2 essentially comprises the same components as those of FIG. 1 and the common components are designated by the same reference numbers. The main difference lies in the fact that the module 20 comprises an accumulator 58 interposed between the second regulator 34 and the second branch 36 of the heat exchanger.
chaleur interne 30.internal heat 30.
En outre, l'accumulateur 46 et la bouteille 52 du circuit de In addition, the accumulator 46 and the bottle 52 of the
la figure 1 ont été supprimés.Figure 1 have been deleted.
Cette forme de réalisation convient tout particulièrement à un fluide réfrigérant naturel, en particulier du dioxyde de This embodiment is particularly suitable for a natural refrigerant, in particular carbon dioxide.
carbone, fonctionnant selon un cycle supercritique. carbon, operating on a supercritical cycle.
Du fait que la ligne haute pression (conduite 24 entre le compresseur 10 et le condenseur 12) est à l'état gazeux, la réserve de fluide réfrigérant doit obligatoirement se faire Because the high pressure line (line 24 between the compressor 10 and the condenser 12) is in the gaseous state, the reserve of refrigerant must be made
sur une ligne basse pression.on a low pressure line.
On profite ainsi d'une deuxième ligne basse pression en We thus benefit from a second low pressure line in
parallèle avec une ligne principale pour placer l'accumula- parallel with a main line to place the accumu-
teur. La disposition de l'accumulateur 58, en amont de l'échangeur de chaleur 30, assure la surchauffe des gaz qui partent vers le compresseur, ce qui permet d'éviter des risques de panne tor. The arrangement of the accumulator 58, upstream of the heat exchanger 30, ensures the overheating of the gases which flow to the compressor, which avoids the risk of breakdown
du compresseur.compressor.
Il est possible aussi de disposer une bouteille analogue à la bouteille 52 de la figure 1, pour permettre son intégration It is also possible to arrange a bottle similar to the bottle 52 of FIG. 1, to allow its integration
au module 20.in module 20.
Dans le cas du circuit de la figure 2, le détendeur 34 peut être, soit un détendeur à commande externe, soit un détendeur In the case of the circuit of FIG. 2, the regulator 34 can be either an externally controlled regulator or a regulator
à commande interne.internally controlled.
Lorsque le circuit fonctionne avec un fluide réfrigérant naturel, en particulier du dioxyde de carbone, le contrôle de la boucle s'effectue en fonction de la haute pression. On s'attache à garder cette haute pression à un niveau suffisant pour pouvoir échanger correctement de la chaleur avec l'environnement extérieur. Ceci implique alors l'utilisation When the circuit operates with a natural refrigerant, in particular carbon dioxide, the control of the loop is carried out according to the high pressure. We try to keep this high pressure at a sufficient level to be able to exchange heat correctly with the external environment. This then implies the use
d'un détendeur à commande externe. an externally controlled regulator.
L'utilisation d'un détendeur thermostatique permet le réglage de la haute pression en amont de l'évaporateur et, par conséquent, l'utilisation d'un détendeur à contrôle interne The use of a thermostatic expansion valve allows the adjustment of the high pressure upstream of the evaporator and, consequently, the use of an expansion valve with internal control
à l'entrée de cet évaporateur.at the entrance of this evaporator.
Le module unitaire 20, qui intègre le condenseur 12, l'échan- The unitary module 20, which integrates the condenser 12, the sample
geur de chaleur 30, le détendeur 34 et, éventuellement, l'accumulateur 58, peut être réalisé par des moyens connus en heat gor 30, the regulator 34 and, optionally, the accumulator 58, can be produced by means known in
soi dans la technique des échangeurs de chaleur. itself in the technique of heat exchangers.
La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un module unitaire 20 propre à faire partie du circuit de climatisation de la figure 1. Les éléments communs avec le circuit de la FIG. 3 represents an exemplary embodiment of a unitary module 20 suitable for forming part of the air conditioning circuit of FIG. 1. The elements common with the circuit of the
figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques. Figure 1 are designated by the same reference numerals.
Le module unitaire 20 comprend un condenseur 12 formé d'une multiplicité de tubes 58 qui alternent avec des intercalaires ondulés 60 formant ailettes d'échange de chaleur. Les tubes 58 débouchent, d'un côté, dans une boite collectrice 62 et, The unitary module 20 comprises a condenser 12 formed from a multiplicity of tubes 58 which alternate with corrugated spacers 60 forming heat exchange fins. The tubes 58 open, on one side, into a manifold 62 and,
d'un autre côté, dans une boîte collectrice 64. on the other hand, in a manifold 64.
La boîte collectrice 62 s'étend suivant une direction générale verticale et elle délimite intérieurement, de haut The manifold 62 extends in a generally vertical direction and delimits internally, from the top
en bas, quatre compartiments successifs 66, 68, 70 et 72. below, four successive compartments 66, 68, 70 and 72.
L'entrée 22 du condenseur 12 communique avec le compartiment 68. La boîte collectrice 64 s'étend suivant une direction générale verticale et elle délimite intérieurement, du haut vers le bas, quatre compartiments successifs 74, 76, 78 et 80. Les compartiments 74 et 80 communiquent entre eux par un conduit vertical 82 qui est de préférence intégré dans la The inlet 22 of the condenser 12 communicates with the compartment 68. The manifold 64 extends in a general vertical direction and it delimits internally, from top to bottom, four successive compartments 74, 76, 78 and 80. The compartments 74 and 80 communicate with each other by a vertical conduit 82 which is preferably integrated in the
boite collectrice.manifold.
Le fluide réfrigérant circule en plusieurs passes dans les tubes 58 en passant successivement par les compartiments 68, 76, 70, 78, 72 et 80 comme indiqué par les flèches. Ensuite, le fluide réfrigérant gagne le compartiment 74 en passant par The refrigerant circulates in several passes in the tubes 58 passing successively through the compartments 68, 76, 70, 78, 72 and 80 as indicated by the arrows. Then, the refrigerant reaches compartment 74 passing through
le conduit 82, puis le compartiment 66. the conduit 82, then the compartment 66.
Au-dessus du condenseur 12 est monté un échangeur de chaleur interne 30 qui est formé d'une première branche 28 réalisée par un faisceau de tubes courts et d'une seconde branche 36 réalisée par un faisceau de tubes longs, les tubes longs Above the condenser 12 is mounted an internal heat exchanger 30 which is formed of a first branch 28 produced by a bundle of short tubes and a second branch 36 produced by a bundle of long tubes, the long tubes
étant intercalés avec les tubes courts. being interposed with the short tubes.
Les deux branches 28 et 36 sont disposées entre deux collec- The two branches 28 and 36 are arranged between two collectors
teurs 84 et 86 placés respectivement au-dessus des boîtes teurs 84 and 86 placed respectively above the boxes
collectrices 62 et 64.collectors 62 and 64.
Le collecteur 84 comprend une paroi latérale 88 dans laquelle débouchent les tubes courts de la première branche 28 et une cloison interne 90 dans laquelle débouchent les tubes longs The manifold 84 comprises a side wall 88 into which the short tubes of the first branch 28 open and an internal partition 90 into which the long tubes open
de la deuxième branche 36. Le collecteur 84 délimite inté- of the second branch 36. The collector 84 delimits interior
rieurement un compartiment 92 qui fait communiquer le a compartment 92 which communicates the
compartiment 66 avec la première branche 28, et un comparti- compartment 66 with the first branch 28, and a compartment
ment 94 qui fait communiquer la deuxième branche 36 avec la ment 94 which makes the second branch 36 communicate with the
sortie 42.exit 42.
Le collecteur 86 comprend une paroi latérale 96 dans laquelle débouchent les tubes courts de la première branche 28 et une cloison 98 dans laquelle débouchent les tubes longs de la deuxième branche 36. Le collecteur 86 délimite ainsi deux compartiments: un compartiment 100 qui communique avec la première branche et une sortie 38, et un compartiment 102 qui fait communiquer une sortie 32 du conduit 82 avec la deuxième il branche 36. Pour cela, le collecteur 86 comprend, à sa partie inférieure, un conduit d'entrée 104 qui communique avec la sortie 32 prévue dans le conduit 82. Ce conduit 104 loge le The collector 86 comprises a side wall 96 into which the short tubes of the first branch 28 open and a partition 98 into which the long tubes of the second branch 36 open. The collector 86 thus delimits two compartments: a compartment 100 which communicates with the first branch and an outlet 38, and a compartment 102 which communicates an outlet 32 of the conduit 82 with the second branch 36. For this, the collector 86 comprises, at its lower part, an inlet conduit 104 which communicates with the outlet 32 provided in conduit 82. This conduit 104 houses the
détendeur 34.regulator 34.
Les sorties 38 et 42 du module unitaire 20 sont prévues The outputs 38 and 42 of the unitary module 20 are provided
respectivement sur le collecteur 86 et sur le collecteur 84. respectively on the collector 86 and on the collector 84.
Ainsi, en sortie du condenseur, une partie du fluide réfrigé- Thus, at the outlet of the condenser, part of the refrigerated fluid
rant circule dans la première branche 28 puis quitte le module par la sortie 38 du collecteur 86. Une autre partie du fluide réfrigérant quitte le condenseur par la sortie 32, passe par le détendeur 34 et gagne ensuite la seconde branche rant circulates in the first branch 28 then leaves the module via the outlet 38 of the manifold 86. Another part of the refrigerant leaves the condenser via the outlet 32, passes through the regulator 34 and then reaches the second branch
36 pour sortir par la sortie 42 du collecteur 84. 36 to exit via outlet 42 of collector 84.
Le module unitaire 20 représenté à la figure 4 constitue une variante de celui de la figure 3 et est propre à faire partie du circuit de la figure 2. Les éléments communs avec ceux de The unitary module 20 represented in FIG. 4 constitutes a variant of that of FIG. 3 and is suitable for being part of the circuit of FIG. 2. The elements common with those of
la figure 2 sont désignés par les mêmes références numéri- FIG. 2 are designated by the same numerical references.
ques.ques.
La principale différence par rapport au module de la figure The main difference compared to the module in the figure
3 réside dans le fait que la sortie 32 du conduit 82 communi- 3 resides in the fact that the outlet 32 of the conduit 82 communicates
que avec un accumulateur 58 réalisé sous la forme d'un that with an accumulator 58 produced in the form of a
réservoir qui s'étend dans une direction générale verticale. reservoir which extends in a generally vertical direction.
La sortie 32 loge le détendeur 34. L'accumulateur 58 loge un conduit 106 en U qui possède une entrée 108 placée en partie supérieure et une sortie 110 placée en partie supérieure et The outlet 32 houses the regulator 34. The accumulator 58 houses a U-shaped duct 106 which has an inlet 108 placed in the upper part and an outlet 110 placed in the upper part and
communiquant avec le conduit d'entrée 104 du collecteur. communicating with the inlet conduit 104 of the manifold.
Ainsi la deuxième branche 36 de l'échangeur de chaleur Thus the second branch 36 of the heat exchanger
interne 30 est alimentée via l'accumulateur 58. internal 30 is supplied via the accumulator 58.
Le circuit et le module unitaire de l'invention sont suscep- The circuit and the unitary module of the invention are suscep-
tibles de nombreuses variantes de réalisation. tibles of many variants.
Leur application n'est pas limitée à la climatisation des Their application is not limited to the air conditioning of
véhicules automobiles.motor vehicles.
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